Les voitures électriques et le «pic du pétrole». La vérité dans le modèle - 3

Après l'article sur les perspectives à court terme du «schiste», je voudrais continuer le voyage dans le futur: quand le pétrole se reposera-t-il? Pour parler d'un avenir aussi éloigné, il est logique de se tourner vers la façon dont les transitions du système et la propagation de l'innovation se produisent.

Vitesse d'innovation

Dans le film "The Matrix", il y a un épisode où Morpheus pense que le monde virtuel obéit à ses propres lois qui sont fondamentalement différentes des lois du monde réel. Et aujourd'hui, il est plus visible que jamais: dans le monde numérique, les concepts et les produits fleurissent et meurent en quelques années, parfois quelques jours. Par exemple, l'audience quotidienne du jeu "Pokemon Go" a atteint la moitié du niveau de Twitter en deux semaines, Facebook en 10 ans a atteint 10% de la population mondiale, et Microsoft a transféré des centaines de millions d'utilisateurs de Windows 7 vers Windows 10 en changeant les mécanismes de mise à jour. En conséquence, la fausse impression est créée que le reste du monde est rapide - de jour en jour, la planète sera remplie de voitures électriques, de panneaux solaires et de bitcoins.


Mais la diffusion des concepts et des objets dans le monde physique réel est associée à une dépense importante de ressources - énergétiques, matérielles, financières. Les valeurs des matériaux ne se prêtent pas au copier-coller, et il faut des semaines pour attendre un colis en provenance de Chine, contrairement au courrier électronique. La vitesse de pénétration des voitures personnelles dans la société était extrêmement lente - un terrien sur dix obtenait une voiture 65 ans seulement après le début de sa production industrielle. Cela a pris 20 ans pour les téléphones mobiles, et selon les normes du monde réel, c'est une exception ultrarapide à la règle - cela peut être en raison de la petite taille et du prix de chaque appareil, ainsi que de la présence d'avantages tueurs sur un téléphone fixe.

Puisque nous parlons d'énergie et de pétrole, il convient de mentionner l'énergie solaire: en 1982, une centrale solaire d'une capacité de 1 mégawatt est apparue, 2000 a apporté une marque de 1 gigawatt au total pour toutes les stations. En 2016, l'énergie solaire est bien connue de tous, mais elle prend une quantité disproportionnée - 1,3% de la production mondiale d'électricité et 0,5% de toute la production d'énergie primaire avec 295 gigawatts. Ou un exemple: peu de gens le savent, mais une fois les voitures électriques occupaient 30% de l'ensemble du parc automobile, et c'était en 1900 aux États-Unis. Le prochain jalon est déjà les années 1990, lorsque General Motors, Toyota, etc. produit plusieurs milliers de véhicules électriques pour le marché américain, mais les projets ont été déclarés infructueux. Tesla a lancé son premier modèle de voiture électrique en 2008, en 2016, les ventes de la société se sont élevées à 84 000 unités.

Coupant les voitures électriques du début du siècle, on peut dire que les décennies sont à venir et que la fin victorieuse de la décennie est à venir: en 2016, 466 mille voitures électriques (hors hybrides) ont été produites contre près de centaines de millions de véhicules à moteur à combustion interne (ICE) - la différence est 200 fois. Deuxièmement, contrairement aux téléphones mobiles «rapides», les voitures électriques n'ont pas de caractéristiques tueuses - des avantages fondamentaux par rapport aux voitures conventionnelles. Pour le moment, c'est probablement le contraire.

Moralité: le monde réel, par opposition au monde virtuel, est très inertiel et l'innovation se répand dans la société depuis des décennies. Vous ne devez pas répéter les erreurs des générations précédentes et dire que dans quelques années, tout va basculer. Le monde réel ne fonctionne pas comme ça et obéit à ses propres lois maladroites.

Consommation de pétrole: croissance régulière sur 30 ans

Dans la transition future de l'industrie pétrolière et des moteurs à combustion interne à l'électricité et aux véhicules électriques, quelques points clés peuvent être mis en évidence. Il s'agit du «pic du pétrole», lorsque le maximum de production et de demande est atteint, et d'une réduction multiple de la consommation de pétrole, ce qui signifiera une transition terminée. Pétrochimie et autres industries, aviation, maritime, transport de marchandises, etc. la demande ne diminuera pas beaucoup, par conséquent, sur le long terme de deux décennies, seul le «pic du pétrole» nous attend. De plus, la situation actuelle de l'industrie pétrolière et des réserves pétrolières indique que le «pic» ne sera pas associé à des restrictions de production, mais à une baisse de la consommation.

Voici le schéma de la consommation de pétrole en dynamique:


A noter: la consommation de pétrole hors transport (grise sur le graphique) stagne essentiellement depuis 30 ans, aucune révolution n'y est esquissée. Au contraire , le pétrole bon marché stimule désormais ce secteur. Mais sur le secteur en pleine croissance des voitures particulières, il y a un risque de propagation des véhicules électriques et tout le discours sur le «pic du pétrole» est logique de s'y limiter. La consommation du secteur des transports augmente de façon linéaire depuis 30 ans, donc pour faire un «pic», il faut inverser cette croissance. En moyenne, il est de 1,1 à 1,2 million de barils par jour (MB / j) par an, et au cours des dernières années, en raison des bas prix, la croissance de la demande de pétrole s'est même accélérée.

Et un autre fait surprenant: le graphique ne montre pas de signes d'augmentation du rendement du moteur à combustion interne, qui est souvent tenté d'expliquer la baisse future de la consommation de pétrole. La raison est simple: la flotte croît beaucoup plus vite que l'efficacité, de façon exponentielle. Deuxièmement, le kilométrage annuel moyen de la voiture augmente également. Le ratio peut être affiché graphiquement sur le graphique:


D'une part, une multiplication par trois du parc, d'autre part, une légère diminution de la consommation annuelle de produits pétroliers par voiture

Arithmétique du pic pétrolier

Vous pouvez voir ci-dessus que la consommation de pétrole des voitures particulières augmente et beaucoup, en moyenne de 0,5 Mo / j par an. C'est compréhensible - des dizaines de millions de voitures sont produites chaque année, 69,5 millions en 2016. Mais toute la production n'assure pas de facto cette croissance de la consommation, car une partie des machines cesse de fonctionner et doit être remplacée par de nouvelles. Dans le même temps, les voitures neuves consomment moins de carburant et deux hors service équivalent à environ trois voitures neuves. Étant donné le remplacement des vieilles voitures et une efficacité accrue, la production peut être divisée en les composants suivants:


La somme des champs est la production annuelle.

En conséquence, sur 69,5 millions de machines produites, seulement 25,5 millions sont responsables de l'augmentation de la consommation de pétrole. Et pour stopper cette croissance, il faut les remplacer par la production de véhicules électriques. La production annuelle de véhicules plus électriques entraînera une réduction de la consommation de pétrole de ce secteur.

Mais le transport n'est pas seulement des voitures. Le chiffre d'affaires mondial des passagers et du fret augmente parallèlement à l'économie, de sorte que la croissance de la consommation se poursuit dans les transports aérien, maritime et de fret. Les avions voleront du kérosène pendant très longtemps; Le transport maritime, en théorie, peut passer au gaz naturel liquéfié, mais il n'y a pas de progrès et n'est pas prévu . Les véhicules de fret sont à la traîne en matière d'électrification depuis au moins dix ans et n'auront pas le temps d'influencer de manière significative avant 2030. Il existe donc dans le monde d'autres secteurs qui fournissent et assureront la croissance de la consommation de pétrole. La croissance de la consommation totale de ces trois secteurs est d'environ 0,65 Mo / j par an, ce qui signifie que 31 millions de véhicules électriques supplémentaires seront nécessaires pour le niveler. Total - 56 millions. Bien sûr, les chiffres sont arbitraires, mais l'objectif principal est de comprendre la situation, même en termes généraux.

Dans le même temps, le parc de véhicules augmente de façon exponentielle, ce qui signifie qu'avec le temps, de plus en plus de véhicules électriques seront nécessaires pour le «pic du pétrole». Deuxièmement, les voitures électriques abandonnent également le parc et doivent être remplacées par de nouvelles. Par conséquent, le «pic de pétrole» fuit les véhicules électriques:


Atteindre la production de la ligne jaune entraînera un «pic pétrolier»

Alors que la production de véhicules électriques se développe relativement lentement - selon une parabole cubique, et dans un avenir prévisible, elle ne fonctionnera pas pour atteindre la production nécessaire au «pic de pétrole». Mais si un certain nombre de facteurs coïncident à l'avenir, la croissance pourrait s'accélérer et se déplacer vers l'exposant. Par exemple, la combinaison des concepts de voiture électrique et de pilote automatique peut réduire considérablement le coût des services de taxi urbain. Ou il y aura une percée dans les batteries et les voitures électriques auront enfin une fonction de tueur dans le prix, l'autonomie, etc. Eh bien, ou d'autres secteurs de la consommation de pétrole commenceront à diminuer, ce qui ne peut être exclu.

Il n'est pas surprenant qu'une telle production exorbitante de véhicules électriques soit nécessaire pour le «pic du pétrole». La production mondiale de véhicules à moteur à combustion interne dépassera bientôt la centaine de millions et un parc de voitures pour un milliard et demi. Des millions voire des dizaines de millions de véhicules électriques ne peuvent évidemment pas se débarrasser.

Vue latérale: FMI et Bloomberg

Pour vérifier l'adéquation, vous devez comparer les résultats avec des organisations réputées. Par exemple, le Fonds monétaire international a récemment tenté d' estimer la consommation de pétrole à long terme, en mettant les tendances actuelles sur deux analogies historiques: la transition de la puissance aux voitures et la dynamique de la production automobile au début du XXe siècle. Dans le scénario super optimiste pour les véhicules électriques, le «pic de pétrole» se produit vers 2027, et en 2040, la demande de pétrole sera inférieure d'un tiers à celle actuelle. Cependant, le scénario suppose une augmentation de 200 fois du parc de véhicules électriques sur 10 ans, ce qui rend cette analogie historique inadaptée. Dans un scénario plus adéquat, les «pics» pétroliers dans les années 2030 et 2040, la demande n'est que de 4% inférieure au niveau actuel.

Selon le département de l' énergie de l'agence Bloomberg, la contribution des véhicules électriques au remplacement de la consommation d'huile est également faible - l'ensemble du parc de véhicules électriques (plutôt que de produire une seule année) prenant en compte les hybrides rechargeables en 2016 a remplacé 0,017 Mo / j de consommation d'huile. Par rapport à la croissance annuelle moyenne de la demande de pétrole (1,2 Mo / j), et encore plus de toute la consommation de pétrole (96 Mo / j) - un chiffre insignifiant.

Dans le même temps, je mentionnerai un article précédent sur le thème "pétrole vs voitures électriques", où j'ai utilisé une méthodologie différente, mais qui a obtenu un résultat similaire: un pic dans les années 2030 avec un parc de plusieurs centaines de millions de voitures électriques.

Dois-je laisser de l'huile à mes petits-enfants?

Après avoir rationalisé ce qui précède, il est fort probable que le «pic pétrolier» se produira quelque part dans les années 2030. C'est incroyablement loin, si vous vivez pour vous-même aujourd'hui, mais très proche, si vous pensez à l'échelle de la nation et de l'État. La réduction de la demande de pétrole permettra de se passer des champs anciens en grande partie sans exploration et développement de nouveaux, ce qui réduira les coûts de production et, par conséquent, les prix mondiaux.

La production et l'exportation de pétrole en tant que base de l'économie russe ont longtemps été critiquées sous prétexte de laisser une ressource précieuse et non renouvelable aux enfants et petits-enfants. Mais en raison du «pic du pétrole» et des véhicules électriques, le pétrole n'aura de valeur que dans quelques décennies. Et puis on ignore déjà s'il sera rentable de l'exporter après l'extraction dans l'océan Arctique lointain, car les gisements bon marché de la Sibérie occidentale et orientale seront décemment épuisés d'ici là. Par conséquent, la stratégie consistant à laisser le pétrole «pour plus tard» est erronée - il doit être extrait dès maintenant, alors que cela a du sens. Ensuite, investissez dans quelque chose d'utile et obtenez des commentaires positifs. Et surtout, il n'y a aucune garantie que cela se passera mieux sans exportations de pétrole et de gaz - vous n'avez pas à aller loin pour des exemples dans l'ex-URSS. Étant donné que nous avons beaucoup plus de pétrole bon marché depuis plus de 20 ans, cela vaut la peine de se dépêcher, et les Russes à la fin du 21e siècle n'apprécieront peut-être pas le pétrole comme un cadeau de leurs ancêtres.

On pense que le pétrole est la malédiction de la Russie, à cause de laquelle le pays n'a pas pu développer davantage d'industries de haute technologie et, dans cette hypothèse, de nouveaux efforts pour augmenter la production et les exportations ne seraient que nuisibles. En fait, l'un n'interfère pas avec l'autre, et dans le monde des pays suffisamment développés avec un niveau similaire de pénétration de l'exploitation minière dans l'économie - Norvège, Australie, Canada.

Il peut y avoir un désir de laisser du pétrole aux petits-enfants de leurs propres intérêts stratégiques - pour l'aviation et ainsi de suite. Cependant, dans ce cas, la consommation sera faible et les anciens gisements de l'époque y feront face. Deuxièmement, le pétrole peut être obtenu à partir du gaz , que nous avons encore cent ans, et du charbon , dont deux cents. Et troisièmement, de l'air et de l'eau - du premier à prendre du carbone, du second hydrogène. Les procédés à base de gaz et de charbon sont élaborés depuis longtemps, et à partir de l'air et de l'eau jusqu'à présent, seuls le niveau des expériences de laboratoire et le retour sur investissement avec quelques centaines de dollars par baril de pétrole.

Comment le «pic du pétrole» redessinera le monde est une question discutable. Cependant, le pétrole sera toujours requis en quantités énormes, même si la consommation diminuera. Deuxièmement, il n'est pas moins difficile de remplacer le gaz naturel, il faudra donc beaucoup de temps pour suivre la concurrence des sources d'énergie dans cette ère prolongée des hydrocarbures.

Publications précédentes sur le sujet:

La vérité dans le modèle - 1 : Modélisation de la production de pétrole de schiste
Vérité dans le modèle - 2 : modélisation des flux et de l'accumulation d'électricité pour un système électrique à forte part d'énergies renouvelables