Глава 1

1. Мировая энергетика и энергетика России

1.1. Три топливные эры

Значение энергетики для развития экономики и общества невозможно преувеличить. История человечества, прогресс, достигнутый уровень цивилизации тесно связаны с тем, какие виды энергоресурсов и в каких количествах используются, какими методами и в какие виды конечной энергии они преобразуются. Имеет значение объем использования энергоресурсов, эффективность их преобразования в конечные виды, эффективность применения конечных видов энергии, зависящая от структуры и качества применяемых энергоносителей и от экономических факторов.

Весьма информативным показателем уровня развития экономики и общества является объем расхода первичных энергоресурсов на душу населения. Как правило, он тем выше, чем выше уровень развития экономики и жизненный уровень населения, хотя это и не единственные факторы. Важными также являются климатические условия, обширность территории, определяющая "транспортоемкость" производимой продукции, ведь перевозки требуют больших затрат энергоресурсов. Достаточно важно учесть и тот факт, располагает ли данная страна достаточными стимулами к энергосбережению или нет. Так, обычно страны, имеющие собственные обильные источники энергоресурсов, при прочих равных условиях тратят больше энергии. Следует иметь в виду, что рыночная экономика создает сильные стимулы к экономии ресурсов, в отличие от систем с центральным планированием в экономике или тех стран, где рыночные отношения еще "не встали на ноги и в полный рост" (в настоящее время — страны с переходной экономикой). При сравнении между собой стран с примерно равным производством продукции на душу деления, но различающихся по уровню развития рыночных отношений расход энергоресурсов на душу населения будет выше там, где “меньше рынка”.

Тем не менее, именно уровень развития экономики в целом является определяющим фактором, воздействующим на душевое потребление энергоресурсов. Все страны, широко использующие новые, продвинутые технологии и с высоким уровнем жизни населения, расходуют в год не менее 5—6 т у.т. на человека и в том числе не менее 6—7 тыс. кВтч электроэнергии. Страны же отсталые, с большой долей ручного труда, S называемые страны "третьего мира", по большей части имеют расход энергоресурсов на душу населения менее 2—3 т у.т. при среднемировом уровне в 1995 г. 2 055 кг у.т.

История развития цивилизации — это история развития технологий, способов производства и потребления продукции. Поскольку более продвинутые технологии, производя больше или лучше, чем предыдущие, требуют относительно большего применения энергии, то можно сказать, что прогресс цивилизации означает все большее овладевание людьми энергетическими источниками и энергией. Человечество всегда приме­няло энергию своих мускулов, а затем и мускулов животных как источник механической энергии. Ветер использовался как источник энергии для транспорта на морских и речных судах тоже достаточно давно — по-видимому, несколько тысячелетий. Использование топлива для выработки тепла, приготовления пищи, а также для изготовления оружия, орудий труда и в художественном творчестве (изготовление орнаментов) восходит к временам, отдаленным не менее чем на 50 тыс. лет. Тогда началась эпоха дров, которой современные люди обязаны не только своим существованием, но и уменьшением лесных массивов. Есть предположения, что на кострах и в примитивных энергетических установках — в очагах, простейших печах, сгорели леса, росшие прежде на месте великих пус­тынь, например, Сахары в Африке.

Уголь стал использоваться сначала как "заместитель" дров. В достаточно серьезных масштабах это произошло на Британских островах во времена Королевы Елизаветы I (1558—1603), что и открыло эру угольного топлива. С этого времени уголь начал свое победное шествие сначала по Европе, затем по Средней Азии, а в дальнейшем и по другим регионам. Особенно интенсивно он начал использоваться в эпоху первой промышленной революции в конце XVIII в. Промышленное развитие требовало новых, более мощных и качественных энергоносителей. Таким энергоносителем стал пар, производившийся на энергоустановках, пи­таемых углем. У Англии, страны, где промышленная революция нача­лась, и не было другой альтернативы. Дрова уступали углю не только по энергетической емкости (теплотворной способности), но и по своей доступности. Именно обширные запасы угля спасли леса Великобритании и других стран, вставших на путь индустриального развития, от полного исчезновения.

Пар многократно увеличил производительность труда, заменил живой труд овеществленным. Масштабы экономической деятельности перестали столь жестко, как раньше, зависеть от численности населения и привлекаемых работников.

Во второй половине XIX столетия на сцене появилась нефть — настала третья топливная эра. Но нефть не начала немедленно вытеснять уголь, как когда-то это сделал уголь с дровами. Вместо этого нефть начала создавать собственные рынки, где она оказалась вне конкуренции. Смазочные материалы, из нее получаемые, пришлись весьма кстати бурно развивавшемуся машиностроению. Другой важный продукт нефтепереработки — керосин, стал вытеснять китовый жир, использовавшийся для освещения, что, по-видимому, спасло от полного истребления кашалотов. Но только появление двигателя внутреннего сгорания привело к серьезному вытеснению угля как источника для выработки механической энергии, что стало происходить лишь в начале XXв.

Природный газ стал конкурировать с нефтью только с появлением возможности его транспортировки на дальние расстояния по газопроводам - в тридцатых годах двадцатого столетия. Долгое время после этого потребление природного газа росло быстрее потребления нефти ввиду технологичности и относительной экологической чистоты газового топлива. В настоящее время эти два вида энергоресурсов, вместе составляющие углеродное топливо, дают порядка 60% общемирового потребления энергоресурсов. В США же и других развитых странах эта доля еще выше. Много углеводородного топлива потребляется и в России – более 70 % всего объема энергопотребления.

Уголь, тем не менее, не сдал своих позиций окончательно, прочно занимая 30 % в общем потреблении энергоресурсов в развитых странах. Сохраниться ему помогла электрическая энергия, проникшая в промышленность и быт людей в конце XIX в. и затем революционизировавшая их. Уголь оказался весьма подходящим топливом для сжигания его на крупных электрических станциях.

Двигатель внутреннего сгорания и электрическое снабжение сделала мир таким, какой он сейчас есть. Появление двигателя внутреннего сгорания сделало производственные ресурсы мобильными и позволило удобнее и эффективнее выбирать места для размещения промышленных предприятий, региональная структура производства стала более эффективной. Особенно сильные перемены были вызваны им в сельском хозяйстве, где тракторы и другие мобильные сельскохозяйственные машины стали быстро замещать ручной труд, стало возможным фермерское хозяйство. С другой стороны, излишняя рабочая сила стала перемещаться в города, удовлетворяя запросы быстро растущей промышленности. Процесс урбанизации резко усилился.