2.4. Количественная оценка мировых запасов и прогноз потребности энергетических ресурсов

Уголь — один из наиболее распространенных в природе энергоносителей. Доля угля в топливно-энергетическом балансе России составляет около 12 %. Ресурсы угля количественно во много раз превышают прогнозируемые ресурсы нефти и газа. Наиболее крупные приросты добычи угля могут дать Кузнецкий и Канско-Ачинский бассейны (80 %).

Угли Кузнецкого бассейна — каменные, высокого качества. По прогнозируемым запасам это одна из главнейших баз высококачественных энергетических углей не только для Сибири и Урала, но и для европейской части России.

Угли Канско-Ачинского месторождения — бурые угли, которые без обогащения не пригодны для хранения и перевозки на большие расстояния. Поэтому их целесообразно сжигать на крупных электростанциях на месте добычи, а произведенную электроэнергию — передавать по сетям.

Для увеличения добычи и сокращения дефицита топлива в Европейской части развивается Печорский бассейн, который имеет достаточно большие ресурсы энергетических углей.

Основными потребителями угля являются тепловые электростанции (ТЭС), черная и цветная металлургия. Они потребляют 65 % твердого топлива, поставляемого национальной экономикой.

Нефть — большая и сложная группа жидких и твердых углеводородов. Нефть может быть как жидкой, так и твердой. Качество нефти определяется по двум основным факторам: наличие примесей, (главным образом, серы) и вязкостью.

Наличие серы и ее соединений приводит к коррозии и соответственно разрушает трубопроводы и другую технику, используемую при транспортировке, из-за чего возрастают расходы на поддержание транспортной инфраструктуры.

Второй фактор, который определяет качество нефти — ее вязкость. Чем более нефть вязкая, тем сложнее ее транспортировать. Соответственно стоимость более вязкой нефти (нефть Urals, например, более вязкая по отношению к Siberian Light) будет ниже, так как ее сложнее транспортировать.

Нефть непосредственно как топливо используется мало. В основном используется остаточный продукт переработки нефти — мазут. Мазут сжигают в топках энергетических котлов газомазутных энергоблоков в периоды недостатка газа (например, при сильных длительных холодах и временной нехватке природного газа, заготовленного в подземных хранилищах). Часто его используют для «подсветки» — добавки к сжигаемому твердому и газообразному топливу при некоторых режимах работы для обеспечения устойчивого горения. Сжигать мазут постоянно в настоящее время нерентабельно из-за большой его стоимости по сравнению с газом и с твердыми топливами.

Основные запасы российской нефти сосредоточены в Западно-Сибирском регионе — 72,3 %; на Европейскую часть страны приходится 21 % общих запасов нефти.

Дальнейшее наращивание добычи нефти в новых северных районах, отдаленных от обжитых мест становится все более дорогим.

Пока на ТЭС 1/3 электроэнергии вырабатывается за счет сжигания газомазутного топлива.

Газообразное топливо существует в нескольких формах: природный газ; попутный газ, получаемый из недр земли при добыче нефти; доменный и коксовый газы, получаемые при металлургическом производстве.

На ТЭС России преимущественно используется природный газ (свыше 50 % в топливном балансе России и 70―80 % в ее европейской части). Главное преимущество природного газа состоит в его относительной экологической безопасности. Однако при сжигании газа образуются вредные вещества в виде оксидов азота. Дополнительное преимущество — возможность использования трубопроводной системы, по которой газ перекачивается с помощью газовых компрессоров, устанавливаемых на газоперекачивающих станциях. В России создана единая система газоснабжения страны. Это обеспечивает экономичность транспорта и возможность управления потоками энергоресурсов. Основная доля запасов природного газа (79,9 %) находится в Западной Сибири. Здесь добывается 87 % всего российского газа.

Потенциальные запасы углей в несколько раз выше потенциальных запасов нефти и газа, при этом добыча последних обходится значительно дороже. По некоторым оценкам в России запасов угля хватит на 250 лет, нефти — на 40, природного газа — на 65 лет.

Но как бы не казались грандиозными запасы этих ресурсов, они ограничены. Кроме того, сложными являются задачи транспорта энергии в больших количествах (угля, газа от места добычи до электростанции, электроэнергии от места ее производства до потребителя). Они связаны с большими затратами на собственно транспорт и компенсацию потерь в процессе ее транспортировки.

Преобразование топлива в конечные виды энергии связано с вредными выбросами твердых частиц, газообразных соединений, а также большого количества тепла, негативно воздействующих на окружающую среду.

Возобновляемые энергоресурсы (исключая гидроэнергетические) не нуждаются в транспортировке к месту потребления, но обладают низкой концентрацией энергии, в связи с чем преобразование энергии большинства возобновляемых источников требует больших затрат материальных ресурсов и, следовательно, больших удельных затрат денежных средств в расчете на единицу получаемой мощности (руб/кВт) на каждую установку. Возобновляемые источники энергии в экологическом отношении обладают наибольшей чистотой.

Из возобновляемых энергоресурсов в настоящее время в основном используется гидроэнергия и совсем в малых количествах (приблизительно 2 %) энергия ветра, солнца, геотермальная энергия и т.д.

В последнее время различными международными организациями было разработано и опубликовано несколько вариантов прогнозов развития мирового энергетического хозяйства. В России первый прогноз энергетики мира, его регионов и основных стран до 2035 года был разработан Институтом Энергетических Исследований РАН совместно с Российским Энергетическим Агентством в 2012 году. Прогноз базируется на собственном прогнозе развития регионов и основных стран мира, учитывая демографические прогнозы, динамику технологического развития, тенденции энергетической и экологической политики в различных странах мира.

Прирост численности населения начинает замедляться на фоне динамического роста ВВП. Среднегодовые темпы роста численности населения мира в 2010‑2035 гг. прогнозируются на уровне 1,7 %. Основной рост населения в абсолютных значениях будет в развивающейся Азии и Африке (по 690 млн. чел за 25 лет). Высокие темпы роста населения ожидаются на Ближнем Востоке (на 48%) и в Африке. В Европе, СНГ и развитых странах Азии численность населения будет стабильной.

Темпы роста ВВП в мире за прогнозный период ожидаются на уровне 3,4 % в год, в том числе в развивающихся странах 4,6 % в год и в странах ОЭСР (Организация экономического сотрудничества и развития) – 2,1 % в год. Из-за высоких темпов роста экономики ведущее положение по объему потребления первичных энергоресурсов (ПЭР) будут занимать развивающиеся страны.

В таблице 2.8 приведены показатели потребления первичных энергоресурсов в мире и по отдельным регионам за 2010–2035 гг.

Таблица 2.8