что относится к топливным ресурсам

Что относится к топливным ресурсам

2. ПРИРОДНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
Существует много схем подразделения природных источников энергии, в основу которых положены различные принципы.

4. МИРОВЫЕ ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ
Обычно определяются на основе фундаментальных геологических исследований, учитывающих накопленный опыт комплексного изучения территорий и морских акваторий, нефтегазоносных и угольных бассейнов, огромный материал геологоразведочных и горных работ.
Прогнозная оценка геологических ресурсов углеводородов приведена на рис. 2.

По нашей оценке традиционные ресурсы углеводородов, тяжёлых нефтей и битумов, а также газа и нефти в низкопроницаемых коллекторах, составляют 3.5×1012 т нефтяного эквивалента (т н.э.). Среди нетрадиционных особенно велики геологические ресурсы газогидратов суши и акваторий и водорастворённые газы континентов.

5. МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ И ДИНАМИКА ИХ ОСВОЕНИЯ

5.1 Нефть
Накопленная мировая добыча нефтей по состоянию на 01.01.10 г. оценивается в 140,0 млрд. т. При этом весьма важно, что в последние 5 лет (начиная с 2005 г.) она стала близкой к 4,0 млрд. т/год и растет незначительно, несмотря на высокий уровень мировых цен. При этом в накопленной добыче ведущую роль сыграли традиционные нефтедобывающие страны. На долю стран Ближнего и Среднего Востока приходится около 28%, Северной Америки – 24% и стран СНГ – 15% [13].
Доля 10 стран, достигших наибольшего уровня извлечения нефти из недр, сегодня, достигает 65% от общей мировой годовой ее добычи (>2,5 млрд. т/год). Эти же страны обладают и наибольшими разведанными доказанными (proved) запасами нефти. Однако приведенные ниже данные об их уровнях добычи и разведанных запасах свидетельствуют о широком диапазоне колебаний отношения – разведанные запасы/годовая добыча. Это отношение прямо не отражает обеспеченность ресурсами нефтедобывающей промышленности в годах. Его уменьшение чаще всего указывает на недостаточный размах геолого-разведочных работ, снижение качества нефтей, исчерпание ресурсов крупных месторождений и системные ошибки государственного управления ресурсным потенциалом недр.

В целом разведанные доказанные мировые запасы, включая тяжелые нефти и битуминозные песчаники Атабаски (Канада), близки к 200,0 млрд. т [13]. Кроме того, не менее 200 млрд. т имеется в предварительно оцененных известных месторождениях и прогнозных геологических ресурсах в нефтеносных зонах и бассейнах, включая шельфы Северного Ледовитого океана [11, 14]. При прогнозируемом максимальном росте уровней годовой нефтедобычи в 30-40-е годы XXI века – 4,2-4,5 млрд. т/год разведанные сегодня мировые запасы нефти и прогнозные ресурсы позволяют в конце текущего столетия возможность добычи нефти на уровне 3,5-2,5 млрд. т/год

5.2 Природные горючие газы

Накопленная мировая добыча природного горючего газа (свободного и попутного) оценивается в 90,0 трлн. м3. При этом важно подчеркнуть, что за последние 20 лет добыча природного газа возросла в 1,7 раза и превысила в 2009 году 3,0 трлн. м3. На Россию и США, при этом приходится почти 40% мировой его добычи. Разведанные доказанные запасы природного газа в мире составляют около 190 трлн. м3. Суммарные извлекаемые мировые ресурсы газа оцениваются в 460-480 трлн. м3, из которых более 45% приходится на Россию, 17-18% – на Ближний и Средний Восток, 6-7% на Африку и 4-5% на Северную Америку [13].
Намечаемое увеличение мировой добычи природного газа вполне обеспечено его ресурсами до конца текущего столетия. При этом надо иметь в виду, что прогнозные ресурсы горючего газа (свободного и попутного) существенно превышают ресурсы нефтей. В связи с успешным развитием газохимических технологий в ближайшие годы станет возможным и эффективным получение из газа (включая и попутный нефтяной газ) бензина и других топлив для транспортных средств по вполне приемлемым ценам. Решение этой проблемы поможет надежно обеспечить топливом транспортные и другие технические средства по крайней мере до конца текущего столетия.
При существенном снижении потребления газа для производства электроэнергии природный газ, несомненно, мог бы существенно усилить свою роль в обеспечении потребностей в топливе транспортных средств и в следующем веке.

5.3 Каменные угли
Накопленная добыча каменных и бурых углей для энергетики, к сожалению, может быть оценена лишь по косвенным данным, т.к. системный учет объемов их добычи был организован лишь в послевоенный период, во второй половине ХХ века. За последние 20 лет (с 1990 до 2010 гг.) в мире было добыто более 1,0 трлн. т каменных и бурых углей (без коксующихся).

Основными странами, добывающими сегодня угли, используемые в энергетике, являются:

В целом разведанные подтвержденные запасы углей в мире превышают 850,0 млрд. т, при общих разведанных запасах 3,6 трлн. т.
Несомненно, что запасы углей для обеспечения намечаемых уровней производства электроэнергии вполне достаточны не только на XXI век, но и на более продолжительное время. Как хорошо известно, развитие электроэнергетики, базирующейся на использовании углей, сдерживается высоким уровнем выбросов парниковых газов, сильным загрязнением окружающей среды, а также высокими расходами на добычу и транспорт углей. Радикальные научно-технические решения, снимающие эти проблемы, даже при успешном вовлечении альтернативных источников производства электроэнергии не снимут в повестки дня быстрый рост доли углей в балансе природных энергетических источников в XXI веке.

5.4 Ресурсы ядерной энергетики

Первый пик подъема его добычи связан с гонкой ядерных вооружений, а второй – с «дочернобыльским этапом» развития атомной энергетики. Последствия этой технологической катастрофы в энергетике были преодолены лишь к началу нового XXI века. Именно последние 10 лет происходит заметный прогресс в решении многих проблем дальнейшего развития атомной энергетики.
Ведущее место в добыче урана до 1991 г. занимал СССР. После его распада в России осталось лишь одно горнодобывающее предприятие. Добыча урана в нашей стране, начиная с 1992 г., снизилась до 2,5-3,5 тыс. т в год, что составляет 7-8% от мирового уровня. До 2005 г. половину мирового уранового концентрата производили Канада и Австралия. Начиная с 2008 г. в тройку лидеров вошел Казахстан и в 2010 г., с уровнем добычи урана, превысившим 10,0 тыс. т/год, вышел на первое место в мире. Добыча урана в этой стране прогрессивными методами подземного выщелачивания («ПВ»), разработанными и освоенными еще в СССР, растет быстрыми темпами и к 2015 г. планируется на уровне 15,0 тыс. т/год. Разведанные здесь подтвержденные запасы по себестоимости добычи урана

В суммарном энергопотреблении к началу XXI в. в мире доля нефти достигла 40%, углей – 27%, природного газа – 23%. В то же время доля атомной энергии, гидроэнергии, солнечной и ветровой составила всего лишь 10%. Если до 70-х годов в энергопотреблении опережающими темпами росла нефтяная составляющая, то в 80-х годах, после преодоления нефтяного кризиса, в большинстве индустриально развитых стран произошло заметное снижение доли нефти, увеличилась доля углей, природного газа и атомной энергии. Наличие ресурсов углеводородов и уровень технологического прогресса определили весьма «пеструю» картину структуры потребления энергетических ресурсов в мире.
На рис. 5 хорошо видно это различие на примере России, Китая, Южной Кореи.

Страны, взявшие курс на развитие атомной энергетики – Франция, Япония и ряд других (рис. 6) за 25 лет коренным образом изменили энергетический баланс своей экономики и достигли выдающихся успехов в конверсии углеводородной энергетики, существенно подняли роль атомной энергетики, решили важные экологические проблемы. (примечание: материал готовился в начале года, фукусима была ещё цела)

Потребление первичной энергии распределено по странам и регионам крайне неравномерно. На рис. 7 приведены уровни ее потребления в 20 странах мира в 2005 г. Видно, что США, Китай и Россия – являются основными потребителями энергоресурсов: на них приходится более 40%.

В изменении структуры потребляемых энергоресурсов проявились важные закономерности, которые связаны с научно-техническим прогрессом и в целом с развитием экономик стран. Характерно, что при увеличении количества существенных источников энергии за 100 лет с двух до шести, ни один из них не утратил своего значения к началу XXI века. Они постепенно перешли в категорию традиционных, имеющих в балансе разную долю. Современные прогностические споры чаще всего и сводятся к определению доли каждого из них в будущем. По прогнозу IEA на период до 2030 г. в 2009 г. (рис. 8) в мировом производстве электроэнергии ведущее место по-прежнему будут занимать уголь, природный газ и гидроэнергетика. Атомная энергетика сможет выйти на третье место не раньше 2050 г. [7].

Источник 1 части статьи + обсуждение: aftershock-2

7. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ РОССИИ

7.1 Углеводороды
Производство (добыча) углеводородов – нефти, газового конденсата и природного газа, включая попутный нефтяной газ в России за 2005-2009 гг. и распределение их объемов по основным производителям показаны на рис. 9 [4].

Из него видно что начиная с 2005 г. суммарная добыча нефти и газового конденсата несколько превышала 500 млн. т/год. Основная доля их производства в 2008 г. приходилась на несколько крупных компаний: «Роснефть» (22%), «Лукойл» (18%), «ТНК ВР Холдинг» (14%), «Сургутнефтегаз» (12%). Лишь около 1/3 приходилось на ОАО «Газпромнефть», ОАО «Газпром» и другие компании.
Добыча природного горючего газа, включая попутный нефтяной газ (ПНГ) в 2005-2009 гг. несмотря на кризисные условия в экономике, в основном превышала 650-660 млрд. м3/год (рис. 9). При этом более 80% природного газа добывал «Газпром». В балансе добычи газа доля ПНГ не превышала 8%.
Распределение добываемых в России энергетических ресурсов представлено ак. О.Н. Фаворским оригинальной схемой рис.10).

Из нее хорошо видна высокая доля экспорта органического топлива (44%), также как и доля затрат топлива на теплообеспечение (1/4). По мнению ученых РАН [4] природный газ в нашей стране используется недостаточно эффективно. В устаревших котельных, работающих на газе, в основном, используются паровые турбины. Их КПД превращения энергии топлива (в данном случае газа) в электричество не превышает 32-34%. Использование парогазовых установок с КПД 52-56% позволило бы кардинально улучшить ситуацию. Замена паровых турбин на парогазовые установки позволило бы на 30-40% сэкономить использование газа на ТЭС, либо на столько же увеличить их мощность. На рис. 11 видно, что в структуре производства энергии в нашей стране на долю газа приходится 46%.

Подобная ситуация ведет к расточительному расходу природного газа, как весьма ценного сырья, используемого в производстве конкурентных продуктов.

Из него видна не только большая разница в доле включаемого в переработку газа в нашей стране (9%) и США (60,5%), но и особенно – в производстве сухого товарного газа (разница почти в 10 раз), этана, пропана, стабильного газового бензина, в использовании шахтного метана и ПНГ. Успехи в разработке новых весьма продуктивных научных направлений в газохимии настойчиво толкают производителей природного газа к дальнейшему освоению его новых разнообразных источников [9].
По разведанным доказанным запасам природного горючего газа Россия занимает первое место в мире. Предварительно оцененные запасы и прогнозные ресурсы существенно превышают накопленную добычу [3].

На рис. 13 показано распределение по степени освоения ресурсов нефти и природного газа в нашей стране.
Разведанные запасы нефти вместе с предварительно оцененными и прогнозными ресурсами существенно превышают накопленную добычу, составляя всего лишь 16%. Накопленная добыча природного газа – 5% свидетельствует, что, несмотря на динамичное развитие, страна пока находится на начальном этапе освоения его ресурсов [1]. К сожалению, в нефтяной промышленности положение более сложное, связанное с тем, что в последние 20 лет мы не открыли крупных месторождений нефти, а прирост разведанных запасов за счет мелких месторождений и увеличение в эксплуатируемых запасах тяжелых нефтей требуют более интенсивного разворота поисковых геологических и геофизических работ.
Наиболее перспективными становятся шельфовые акватории, перспективные на нефть и газ, в первую очередь в арктических зонах России. Этой проблеме посвящен ряд работ автора и коллег [7, 10]. В статье А.Э. Конторовича и В.А. Конторовича [14] предложено районирование акваторий арктического шельфа России с прогнозной оценкой ресурсов нефти, природного газа и конденсата в каждой из выделенных ими нефтегазовых провинций, приведенных на рис. 14.

Несмотря на недостаточную геолого-геофизическую изученность осадочных бассейнов на шельфах Северного Ледовитого океана при оценке возможных ресурсов нефти и газа авторы использовали апробированную в западной и Восточной Сибири технологию, опирающуюся на стохастическую зависимость между начальными геологическими ресурсами нефти и газа и объемом неметаморфизованного осадочного материала в бассейнах. На основе анализа имеющихся геолого-геофизических материалов упомянутыми авторами [14] предложено возможное распределение углеводородов в нефтегазоносных провинциях северной евразийской континентальной окраины России (рис. 15).

Из него видно, что в трех нефтегазоносных провинциях Южно-Карской, Восточно и Западно Баренцевской прогнозные ресурсы углеводородов составляют почти 80% всех ресурсов шельфов евразийской континентальной окраины России.
Конкретная оценка состояния геолого-геофизических работ в этом регионе, характерные особенности наиболее перспективных объектов для детальной разведки, технологическая «вооруженность» современной геологии и геофизики, а также проблемы организации работ и сотрудничества с зарубежными партнерами рассмотрены в недавней работе Российской академии наук [11].

7.2 Каменные угли
Доля добытых и подготовленных к освоению запасов углей в России в суммарных начальных ресурсах составляет около 2%. Соответственно, перспективные и прогнозные их ресурсы находятся на ранней стадии освоения. Существенным недостатком сырьевой базы углей является географическое размещение освоенных угленосных бассейнов (рис. 16).

На долю бассейнов, расположенных в восточных регионах страны, приходится почти 80% разведанных запасов и добычи углей, в то время как в Европейской части, на Урале, по существу, не созданы необходимые предпосылки для развития угледобычи в будущем [5].

8. О РАЗВИТИИ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В РОССИИ: НОВЫЕ РЕШЕНИЯ РЕСУРСНОЙ ПРОБЛЕМЫ

Стратегией предусматривается иметь в 2030 г. 60 ГВт (э) установленной мощности АЭС. Предлагаемый вариант развития реализуется не в полной мере, также не в полной мере выполнен план продления срока эксплуатации реакторов первого и второго поколения. Строительство второго БР на Белоярской АЭС идет успешно.

9. О ДИНАМИКЕ ВНУТРЕННЕГО ПОТРЕБЛЕНИЯ ТОПЛИВА И ЭНЕРГИИ В РОССИИ

Анализ тенденций внутреннего потребления энергетических ресурсов на фоне развития экономики России приведен в работах многих специалистов, в том числе и автора. В этих работах чаще всего сопоставляются тенденции в динамике валового внутреннего продукта, различных по уровню экономического развития стран, с уровнями потребления топливно-энергетических ресурсов и энергии в расчете на «душу» населения. Нужно отметить, что по этим показателям легко выделяются страны, различающиеся не только по уровням экономического и технологического развития, но и качеству жизни. При этом не отмечается прямых корреляций с климатическими условиями.
На рис. 21 отражена реальная динамика внутреннего потребления топлива и энергии в России за период с 2010 по 2020 гг., (также в % к 1990 г.) с выделением следующих показателей:
— валовой внутренний продукт;
— производство электрической энергии;
— расходы энергетических источников на теплоснабжение;
— потребление моторного топлива;
— первичные энергетические ресурсы.

На диаграмме хорошо видна депрессионная зона российской экономики 90-х годов с резким падением производства валового внутреннего продукта (почти на 40%) и потребления моторного топлива (45%) при более мягком снижении потребления тепла, электроэнергии и первичных энергетических ресурсов (на 30-20%). Особенно важным является заметное увеличение темпов роста ВВП и потребления электроэнергии при низких темпах увеличения потребления тепловой энергии, моторного топлива и первичных энергетических ресурсов. В этом проявляется положительное влияние курса руководства страны на существенное снижение энергоемкости российской экономики. Динамика энергоемкости приведена на рис. 22.

Из него хорошо видна положительная тенденция решения этой весьма сложной и давней проблемы.
Необходимо подчеркнуть, что при реализации мер, связанных с ресурсосбережением, в первую очередь с экономией топливно-энергетических ресурсов имеется несколько направлений экономической политики.
На рис. 23 приведены динамические показатели потребности России в топливно-энергетических ресурсах в условиях различного подхода к развитию экономики страны.

Из него хорошо видно, что при намеченных темпах экономического развития страны и сохранении энергоемкости ВВП на уровне 2010 г. за предстоящие 10 лет мы должны увеличить более чем на 1,0 млрд. т потребление топливно-энергетических ресурсов. При этом технологическое перевооружение (особенно ТЭС, работающих на природном газе) не может сыграть решающей роли.
Опыт многих стран, решивших удовлетворительно эту задачу, свидетельствует, что главный резерв в снижении потребления топливно-энергетических ресурсов «лежит» в структурной перестройке экономики, ориентированной на снижение энергоемкости ВВП. При этом мы должны иметь в виду, что к 2020 г., при планируемом значительном объеме экспорта топливно-энергетических ресурсов, медленном развороте структурной перестройки экономики страны и отставании геологоразведочных работ, контрольная цифра внутреннего потребления этих ресурсов на наш взгляд, может быть близкой к 2,0 млрд. т условного топлива в год.

10. НЕКОТОРЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Ярковыраженная неравномерность географического распределения запасов и добычи топливно-энергетических ресурсов в мире, являющихся невозобновляемыми, определяется особенностями геологической истории развития Земли и ни в коей мере не связана причинно с существующими границами государств. Именно поэтому любые прямые посягательства на обладание источниками энергетических ресурсов, расположенных за пределами собственных территорий, или акваторий, нарушающих Конвенцию ООН, обычно рассматриваются как агрессивные действия, грубо нарушающие основы международного права. Огромное геополитическое значение приобрела проблема владения топливно-энергетическими ресурсами и эта проблема относится к категории важнейших в международных отношениях. В международном праве ей уделяется большое внимание. Многие исследователи часто ссылаются при анализе причин конфликтов между странами и группами стран, на их стремление с помощью силовых и иных приемов овладеть не принадлежащими им энергетическими ресурсами.
Для исключения конфликтных ситуаций широко используются договорные отношения между государствами, вырабатываются международные принципы энергетической безопасности.
Международная деятельность и внешняя политика в области энергетики призваны обеспечить сохранение энергетической безопасности и независимости нашей страны. Для успешного решения этой главной задачи потребуется восстановить и укрепить экономические позиции России в ряде регионов за ее пределами, найти эффективные инструменты сотрудничества в рамках СНГ и мирового сообщества в целом. Нужно обеспечить условия для максимально эффективной реализации экспортных возможностей отечественного ТЭК, ускоренного решения проблем развития современного отечественного энергетического, электротехнического, нефтегазового и горного машиностроения и транспортных средств, организовать расширение их экспорта. Необходимо способствовать привлечению зарубежных инвестиций для ТЭК и смежных областей, существенно расширить международное сотрудничество в разработке научно-технологических проблем и подготовке научных и инженерных кадров, технического персонала и рабочих высокой квалификации.
Отношения со всеми зарубежными государствами, организациями и компаниями должны строиться исходя из приоритета национальных интересов России, на взаимовыгодных началах. При этом государством рекомендуются любые формы участия иностранного капитала в ТЭК России и симметричные формы участия национального капитала в энергетике других стран. Энергетические проблемы должны решаться на справедливой основе, путем переговоров, при отсутствии политического и силового давления на партнеров.
Основным принципом энергетической безопасности в нашей стране и в мире, которым должны руководствоваться производители и потребители энергетических ресурсов должен стать принцип их рационального потребления. Своевременная подготовка их запасов к освоению, возможность замены исчерпаемого ресурса и диверсификация видов топлива и энергии должны стать основной научно-технологической задачей, к решению которой должны привлекаться ученые и специалисты разных стран, наиболее успешные производственные объединения. Экологическая приемлемость крупномасштабного освоения новых источников энергии должна определяться международными организациями экспертов, с широким использованием опыта МАГАТЭ.
Международная доктрина энергетической безопасности и увязанные с ее основными положениями законы отдельных, (особенно развитых) стран в совокупности должны стать важными документами ООН, направленными на развитие и укрепление принципов мирового содружества, с отрицанием противостояния.
Учитывая весьма высокую сложность решения проблемы замены значительной доли традиционных невозобновляемых энергетических ресурсов новыми источниками энергии в XXI веке, представляется крайне важным объединение усилий ученых разных стран и выделение значительных ресурсов для ее разрешения.
В заключение выражаю сердечную благодарность моим коллегам, товарищам по работе, принимавшим участие в обсуждении затронутых вопросов, предоставлении отдельных материалов при подготовке доклада: академикам А.Н. Дмитриевскому, А.Э. Конторовичу, О.Н. Фаворскому; членам-корреспондентам РАН М.Д. Белонину и В.И. Величкину; докторам наук В.И. Богоявленскому, А.С. Некрасову, Ю.В. Синяку, А.Г. Коржубаеву и другим моим, в том числе зарубежным коллегам, активно участвовавшим в подготовке и проведении ежегодных энергетических форумов т семинаров по проблемам нефти, газа и атомной энергетики, проводимых в России, Европе и США.

Источник публикации + обсуждение: aftershock-2

Источник