Как большая нефть прошлого помогла запустить солнечную промышленность сегодня

Возобновляемые источники энергии стали настолько дешевыми, что даже нефтяной гигант Exxon Mobil, который в 2018 году заработал 20,8 миллиарда долларов, получает экономию.

В течение следующих нескольких лет Exxon Mobil начнет закупать энергию ветра и солнца в Западном Техасе, что является частью 12-летнего соглашения, подписанного в конце прошлого года с датской энергетической компанией Orsted. План состоит в том, чтобы использовать дешевое чистое электричество для расширения деятельности Exxon Mobil в Пермском бассейне, одном из самых продуктивных нефтяных месторождений в мире.

Это не первый раз, когда экономические соображения побуждают компанию изучать возможности использования солнечной энергии.

Полвека назад — до того, как изменение климата было предметом многочисленных дискуссий, и до того, как Exxon обвинили в обмане акционеров и общественности, приуменьшая риски изменения климата, побудив расследования и судебные процессы, — компания, известная тогда как Jersey Standard, финансировала новаторские исследования в области солнечной энергии, фотогальваническую технологию, которая преобразовывает солнечный свет в электричество.

За нею последуют и другие нефтяные компании. Хотя суммы, потраченные этими крупными фирмами, были крошечными по сравнению с их огромными ресурсами, эти ранние инвестиции в солнечную технологию заложили основу для того, что сейчас является растущей многомиллиардной отраслью.

Интерес Exxon к солнечной энергии был пробужден в то время, когда было неясно, есть ли еще состояния, которые еще предстоит сделать из ископаемого топлива.

Резкий рост спроса на нефть в 1960-х годах вызвал обеспокоенность по поводу поставок нефти в США. Внутри Exxon шли дискуссии о том, становится ли компания чрезмерно зависимой от стран, которые сформировали ОПЕК.

«Что, если эти производители начнут поднимать цену, и наш рынок иссякнет?» — задавался вопросом Шрайер, который начал работать в Exxon в 1963 году. — «Что мы можем сделать, если вообще не можем участвовать в нефтяном бизнесе?»

По словам Шрайера, еще в 1960-х годах руководители Exxon говорили: «Мы должны диверсифицировать».

Exxon начал изучать побочные виды деятельности, такие как офисная техника и обработка текстов. Шрайер, который занимался центральным инженерным делом компании, отвечал за нетрадиционную энергию.

Эллиот Берман тестирует солнечные батареи на крыше офисов Solar Power Corp.

Часть портфеля Шрайера включала наблюдение за новым исследовательским отделом, возглавляемым фотохимиком по имени Эллиот Берман. В 1970 году Берман обратился к Exxon с идеей, которую передали другие компании: выяснить, как построить солнечную панель, которая будет экономичной для использования на Земле.

Солнечные элементы успешно использовались в космосе с 1958 года, когда на спутнике «Авангард-1» был запущен передатчик на солнечных батареях. Берман был одним из тех, кто считал, что солнечные фотоэлектрические технологии имеют большой потенциал на Земле, где миллионам людей не хватает электричества.

«Вот солнце. Вот люди», — говорит Берман, которому сейчас 89 лет. «Все, что вам нужно сделать, это найти способ соединить две вещи».

Большой проблемой была стоимость. Производство кремния — материала, выбранного для солнечной фотоэлектрической энергетики — было непомерным. Солнечные батареи, отправляемые в космос, стоят более 100 долларов за ватт. Берман знал, что для того, чтобы солнечная энергия была успешной на Земле, он должен был снизить ее стоимость до минимума. Он рассчитывал на 10 долларов за ватт. (Сегодня стоимость оценивается менее чем в 50 центов за ватт.)

Его небольшая исследовательская группа начала поиск материала, который был бы значительно дешевле кремния. В то же время ему нужно было доказать, что солнечная энергия может коммерчески работать на Земле.

Одна особенно убедительная идея возникла в результате поездки на одну из нефтяных платформ Exxon в Мексиканском заливе. Нефтяные платформы должны были иметь навигационные средства — фогорны и сигнальные огни, все они работали от батарей.

Аккумуляторы работали недолго, и замена их была большим расходом для Exxon, не говоря уже об опасности для окружающей среды. По словам Бермана, использованные батареи иногда выбрасывали в океан. 

Чтобы ускорить разработку продукта, который Exxon мог бы продавать, Берман хотел купить готовые кремниевые солнечные батареи. Он обратился к кому-то, кого знал, у одного из производителей солнечных батарей космической программы, который с готовностью согласился на желаемую цену Бермана в 10 долларов за ватт.

«Поэтому я дал ему заказ на покупку на 100 000 долларов», — говорит он. «Помните, я был в Exxon. Я мог выписать большие чеки!»

Но продавец не смог доставить. У него были космические отбракованные, слегка несовершенные солнечные элементы, которые, по мнению Бермана, были бы хороши для наземного использования, но их было недостаточно.

После бесплодных поисков Берман пришел к выводу, что его команде придется создавать собственные солнечные элементы. Прорыв в стоимости произошел, когда они поняли, что могут использовать кремниевые отливы из полупроводниковой промышленности. Берман обнаружил, что несовершенные кремниевые пластины могли быть проблематичными для электроники, но мало что изменили в эффективности солнечных элементов.

В 1973 году корпорация Solar Power, финансируемая Exxon, начала производство и поставку своего первого продукта: пять кремниевых пластин на печатной плате в силиконовой резине. Эти солнечные панели обеспечивали электроэнергию в США и за рубежом — в таких отдаленных местах, как Австралия и Мали — для нефтяных платформ, станций связи на вершине горы, прогулочных катеров и сельских деревень, где солнечная энергия использовалась для перекачки воды.

Раньше солнечные панели использовались на нефтяных платформах, которые нуждались в энергии для навигационных средств, таких как противотуманные фары и мигающие огни. Этот блок солнечной энергии Corp. установлен на нефтяной платформе.

«Я думаю, что самая блестящая идея Эллиота состояла в том, чтобы разграничить все рынки, которые существовали для солнечной энергии, даже по относительно высокой цене», — говорит Джон Перлин, автор книги «Позволь сиять: история солнечной энергии за 6000 лет». «Настоящим прорывом Эллиота — с помощью Exxon — было установить флаг фотовольтаики по всему миру».

Тем временем в США разворачивался энергетический кризис 1970-х годов. Нефтяное эмбарго 1973-1974 годов вызвало нехватку топлива и длинные очереди на заправках.

В 1977 году президент Джимми Картер предупредил нацию: «Нефть и природный газ, на которые мы полагаемся на 75% нашей энергии, просто истощаются».

То, что не заканчивалось, было солнечным светом. Использование солнечной энергии для удовлетворения мировых энергетических потребностей представляется все более перспективным вариантом.

Exxon провела рекламную кампанию в печатной и телевизионной рекламе под лозунгом «Энергия для сильной Америки», демонстрируя различные способы, которыми компания работала для обеспечения энергоснабжения страны — с использованием солнечной энергии наряду с углем и ядерной энергетикой.

В то же время у Exxon была конкуренция на солнечном фронте. Чтобы диверсифицировать свои активы в период неопределенности, расположенная в Лос-Анджелесе нефтяная компания Atlantic Richfield приобрела собственную солнечную компанию, переименовав ее в ARCO Solar. Берман позже присоединился к компании в качестве главного ученого.

В то время как Exxon снизил стоимость солнечных элементов и открыл рынки по всему миру, ARCO Solar инвестировала средства в улучшение этой технологии, повышение эффективности солнечных панелей, оттачивание производственных инструментов и технологий и создание продукта, который был бы более долговечным.

«Эти фундаментальные вложения в материалы и понимание того, как эти вещи себя ведут, имели решающее значение, — говорит Терри Джестер, инженер, присоединившийся к ARCO Solar в качестве старшего преподавателя колледжа.

«Сейчас люди даже не говорят о надежности солнечных батарей», — говорит она. «Они такие надежные».

Несмотря на ощутимые результаты, инвестиции в солнечную энергетику нефтяной промышленности были «весьма подозрительными в сознании многих людей», говорит Крис Эберспахер, который в 1980-х годах был директором по исследованиям и разработкам ARCO Solar.

Многочисленные разливы нефти произошли в Мексиканском заливе и у побережья Калифорнии в 1960-х, 70-х и 80-х годах. 

«Существовали явные доказательства загрязнения окружающей среды, поэтому я думаю, что нефтяные компании воспринимались с большим скептицизмом», — говорит он.

Многие предполагали, что нефтяные компании получают солнечную энергию, чтобы саботировать отрасль изнутри. Эберспахер, который описывает себя как продукт экологического движения 1970-х годов, увидел нечто иное.

«Мы должны были изменить мир», — говорит он.

ARCO Solar быстро стала крупнейшим в мире производителем солнечных батарей. И все же компания все еще не приносила прибыль.  Эберспахер говорит, что защита расходов президента Atlantic Richfield Роберта Андерсона стала достоянием компании.

«Он сказал бы что-то вроде: «Вам может понравиться эта деятельность, а может и нет, но все деньги, которые мы потратили на солнечную энергию, примерно эквивалентны одной сухой дыре. И мы не собираемся сдаваться. Мы намерены пробурить эту скважину до самого дна».

В конце концов, нефтяные компании сдались.

Энергетический кризис 1970-х годов сменился избытком нефти в 1980-х годах. Новые открытия нефти в странах за пределами ОПЕК ослабили опасения по поводу поставок нефти в США.

Нефть больше не ощущалась как ограниченный ресурс, цены резко упали, а субсидии на солнечную энергию, введенные Картером, были свернуты при президенте Рональде Рейгане.

Exxon закрыл Solar Power Corp. около 1984 года, после того как Шрайер написал отчет, в котором говорится, что пройдет не менее десяти лет, прежде чем солнечный бизнес станет самоокупаемым. ARCO Solar работала в течение 1980-х годов, отчасти благодаря постоянной поддержке со стороны своего председателя, но в конце десятилетия она была продана немецкой компании Siemens.

Из этих солнечных компаний появилось поколение новаторов, многие из которых продолжают работать в отрасли сегодня. Шут, которому сейчас 61 год, является генеральным директором SolPad в Маунтин-Вью, Калифорния, который этой осенью запускает домашнюю солнечную систему и систему хранения в Пуэрто-Рико. 63-летний Эберспахер является управляющим директором еще одного стартапа в Силиконовой долине, Tandem PV, который объединяет новые материалы с кремнием, чтобы сделать солнечные панели еще более эффективными.

«Я не фанат нефтяных компаний, но я должен быть честным, когда думаю о том, кто что сделал и когда», — говорит Эберспахер о раннем участии нефтяной промышленности в области солнечной энергетики. «Делали ли они это по чисто экономическим причинам, делали ли они это по некоторому сочетанию экономических и общественных отношений, это не имеет значения. Они были там. Они имели значение.»

В последнее время растущая срочность вокруг изменения климата подтолкнула нефтегазовые компании к возобновлению инвестиций в чистую энергию, но расходы на эти проекты остаются низкими. CDP, некоммерческая организация, которая помогает компаниям отслеживать их воздействие на окружающую среду, по оценкам, на низкоуглеродные проекты приходится всего 1,3% расходов нефтяных компаний. Exxon Mobil, которая инвестировала в технологию улавливания углерода и биотопливо, стоит на дне, значительно отставая от своих европейских аналогов.

Валентина Кретчмар, директор по корпоративным исследованиям в энергетическом консалтинге Wood Mackenzie, говорит, что относительно низкая отдача от инвестиций в чистую энергию остается барьером.

Когда мы смотрим на отдачу от возобновляемых проектов по сравнению с нефтегазовыми проектами, мы видим действительно большое неравенство — доходность от 6% до 7% от возобновляемых проектов по сравнению с более чем 15% от нефтегазовых проектов. Разрыв может быстро сократиться с введением налога на выбросы углерода.

По словам Кретчмар, если интерес к возобновляемым источникам энергии возрастет, то крупные нефтяные компании — с их огромным глобальным присутствием — будут иметь все шансы для участия, как это было полвека назад.

«Крупные компании десятилетиями были парниками инноваций и талантов. Они способны справляться с огромными проблемами — одними из самых технологически сложных проектов в мире», — говорит она. «У них огромный баланс, финансовая огневая мощь, которой обладают не многие компании в мире».

На данный момент Exxon Mobil продолжает концентрировать эту финансовую мощь на своих основных нефтегазовых операциях. В марте компания прогнозировала, что добыча в Пермском бассейне к 2024 году достигнет 1 млн. баррелей в нефтяном эквиваленте, что на 80% больше, чем в предыдущих прогнозах, назвав это «значительным ускорением роста стоимости».

Елизавета Коробкова

Редактор ЭНЕРГОСМИ.РУ