Нефтегазовая промышленность и топливно-энергетический комплекс


Современное состояние и перспективы развития мировой энергетики



жүктеу 3.85 Mb.
бет6/22
Дата29.08.2018
өлшемі3.85 Mb.
түріУчебно-методический комплекс
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   22

2.1. Современное состояние и перспективы развития мировой энергетики

Нефть и газ - главное топливо и химическое сырье эпохи. Без нефти не может обойтись сегодня и пока в будущем ни одно государство.

/В.Г. Крылов/
Развитие человеческого общества неразрывно связано с освоением и увеличением энергетических ресурсов, с развитием, ростом и совершенствованием производительных сил, фундаментом которых, базой, на которой основывается производство, является энергетика. Развитие человеческого общества, начиная от первобытнообщинного общества, когда человек стал использовать для своих нужд энергию - в первую очередь, энергию топлива (жечь костры для обогрева и приготовления пищи), - это и развитие энергетических возможностей человека.

Топливом называют те вещества, которые при сжигании дают большое количество теплоты, широко распространены в природе и добываются промышленным способом. К топливу относятся нефть и нефтепродукты (керосин, бензин, мазут, дизельное топливо), уголь, природный газ, древесина и растительные отходы, торф, горючие сланцы, а также вещества, используемые в ядерных реакторах на АЭС и в ракетных двигателях. К природным силам, используемым для получения энергии, как указывалось выше, относятся гидроресурсы, энергия ветра, внутреннее тепло Земли, энергия солнечного излучения.

Можно проследить развитие энергетики и спрогнозировать ее дальнейший прогресс.

Президент Римского клуба (неправительственной организации, куда входят видные ученые, промышленники, общественные деятели) Аурелио Печчеи в книге «Человеческие качества», вышедшей четверть века назад, отмечает, что «буквально все достигло необыкновенных размеров и масштабов: динамика, скорость, энергия, сложность и наши проблемы тоже». Особое место в этом перечне занимает энергия, без достаточного количества которой немыслим дальнейший прогресс человечества. Поэтому, две проблемы: экологическая - сохранение качеств среды обитания человека, и снабжение энергией - равноценны. Мы не будем заглядывать в далекое будущее, как это делал К.Э. Циолковский. Он выделял три этапа развития человечества в энергетическом плане: 1 - человечество освоит энергоресурсы планеты; 2 - энергоресурсы человека будут сопоставимы с энергией Солнца; 3 - человечество овладеет энергией своей Галактики, но это очень отдаленные прогнозы. Человечество пока еще не овладело энергией Земли, а к энергии Солнца еще долгий путь. Какими ресурсами человечество владеет сейчас?

Условно можно разделить энергетические ресурсы на два вида: традиционные и нетрадиционные (или альтернативные). К традиционным ресурсам относятся: углеводородные топлива (уголь, нефть, газ), ядерная энергия, гидроэнергетика. Нетрадиционными, как вы уже знаете, являются солнечная энергия, энергия ветра, океана, теплота земных недр. На 12 конгрессе МИРЭК, состоявшемся в 1983 г. в Дели, были приведены следующие данные: за 80 лет 20-го столетия мировое потребление энергии увеличилось больше чем в 10 раз и достигло в 1983 г. 9 млрд. т. у. т. (т. у. т. - тонна условного топлива). Условным называется топливо, при сгорании 1 кг которого выделяется 29,33 МДж теплоты. Эта единица введена для сравнения различных видов топлива между собой. В настоящее время, в начале 21 века, в мире потребляется более 19 млрд. т. у. т. При этом общий расход первичных энергоресурсов превысил 200 млрд. т. у. т. Отметим, что с 50-х до 70-х годов 20-го века потребление энергоресурсов возрастало в среднем на 4,5% в год. Ясно прослеживается тенденция изменения структуры энергопотребления. В начале 20-го века, в 1900 г., основным видом энергетического сырья являлись дрова, до 50-х годов - уголь, в 80-х - нефть, а сейчас и в ближайшей перспективе - газ. Удельный вес нефти и природного газа в топливно-энергетическом балансе возрос до 65% а в некоторых странах (США, Германия) до 70%.

В конце 70-х годов 20-го века произошел энергетический кризис, связанный с ростом стоимости нефти и газа, и стало ясно, что эра дешевой энергии заканчивается и начинается многолетний переход от не возобновляемых органических ресурсов к применению практически «вечной» ядерной и термоядерной энергии и возобновляемых источников энергии. Важное значение на современном этапе имеет прогнозирование энергетики до 2010 года, а затем до (2050 ÷ 2100) года. Вероятнее всего до 2010 года доминирующее положение останется за традиционными видами, и в первую очередь, за органическим топливом (газ, нефть, уголь). Однако будет изменяться структура их потребления.

Девизом еще 12 Энергетического конгресса было высказывание: «Энергетика - развитие - качество жизни». Действительно, качество жизни, комфорт, который нас окружает, напрямую связан с потреблением энергии. Разительно изменился быт людей, даже на памяти одного поколения. Появление холодильников, стиральных машин, пылесосов, СВЧ - печей, телевизоров, компьютеров и т.д. - прямое тому свидетельство. Все это произошло потому, что на 1 душу приходится значительно больше энергии, чем 60 лет назад. В США и Швеции, например, на душу населения приходится в 2 раза больше энергии, чем в России.

С другой стороны, после 70-х годов, когда наступил конец «энергетической эйфории» и стало очевидным вступление мирового сообщества в эпоху дорогой энергии, лидеры стран совершенно не учли трудности решения возникающих энергетических проблем. Необходимо было проводить экономические обоснования и сравнения различных вариантов энергоснабжения, и оказалось, что надежных, обоснованных методов экономического расчета и критериев, по которым можно было бы определить лучший вариант, не существовало. Обнаружился недостаток информации по техническим и экономическим характеристикам «альтернативных» стратегий энергии. Инфляция, высокие процентные ставки ослабляли эффективность механизма дисконтирования при перспективных расчетах.

В результате появилось 2 направления развития энергетики в связи с многократным повышением цен на нефть. Первое: произойдет структурная перестройка энергетики с целью резкого снижения доли нефти в топливно-энергетическом балансе за счет повышения доли угля, энергии АЭС, нетрадиционных источников энергии, второе - разрыв связи между экономикой и энергетикой. Основной лозунг этого направления - «бег от нефти». Предполагался вариант нулевого энергетического роста и ожидалось, что на основе безграничных возможностей энергосбережения абсолютный рост энергопотребления приостановится и далее можно резко уменьшить энергозатраты. На этом направлении были достигнуты неплохие результаты: в Японии за 10 лет увеличился выпуск товаров на 50% за счет того же количества сэкономленной энергии, а уменьшение энергозатрат можно проследить на примере выплавки алюминия. В России на выплавку одной тонны алюминия затрачивается 12 т.у.т., в Японии - 6,1 т. у. т., а теоретически - 0,9 т. у. т.

Но в этом случае резко недооценивалась инерционность развития энергетического комплекса, экономические и технологические трудности перехода к альтернативным решениям. Недооценивалось и значение инерционности энергопотребления.

Автомобили большинства стран работают на бензине и дизельном топливе, хотя в Бразилии около 50% авто работают на растительных спиртах. Англичане не отказываются от каминов, а это значит от угля и дров. Известно при этом, что уголь в шахтах добывать экономически нецелесообразно, покупается только коксующийся уголь для металлургии. В Англии и Германии закрыты почти все шахты, в России выгодным угледобывающим регионом является Кузбасс, но это не значит, что шахтеры Воркуты поедут работать в Кузбасс. В 70-е годы «нефтяная» структура энергетики имела большое значение для технического прогресса. Более 90% энергопотребления приходилось на углеводородные органические топлива (уголь, нефть, газ), и вся система технологии была рассчитана именно на них.

Структура использования энергоресурсов менялась по мере развития производительных сил, что видно из табл. 3. Данные об использовании ресурсов и мировом потреблении энергии говорят о том, что в настоящее время и в обозримом будущем решающая роль будет принадлежать использованию природного топлива.


Таблица 3


Использование человечеством энергетических ресурсов /1/

Года

Использование ресурсов, %

500000 до н. э.

Мускульная - 100%

2000 до н. э.

Мускульная - 70%, органические остатки - 30%

1500 год

Дерево - 70%, органические остатки - 16%, мускульная-10%

1910 год

Уголь - 63%, органические остатки - 16%, дерево - 15%, вода - 3%, нефть - 3%

1935 год

Уголь - 55%, органические остатки - 15%, нефть - 15%, дерево – 6%, вода - 6%, газ - 3%

1972 год

Нефть - 34%, уголь - 32%, газ - 18%, вода - 8%, ядерное горючее - 6%, органические остатки - 2%

2000 год

Нефть - 30%, газ - 22%, ядерное горючее - 21%, уголь - 21%, вода - 6%

Изменение структуры мирового энергетического хозяйства за последние годы приведено в табл.4.

Следует отметить, что прогнозы, как правило, не сбываются. То же относится и к энергетике. Так, весьма незначительно изменилась доля использования нефти, причем не увеличилась, а уменьшилась. Снижение использования нефти объясняется ростом цен на энергоресурсы, техническим прогрессом (повышением коэффициента полезного использования энергоресурсов), борьбой с расточительным использованием энергии (энергоснабжение). Также повлиял экономический спад, который привел к свертыванию, в первую очередь, энергоемких производств (металлургия, химическая промышленность). За счет фактора технического прогресса экономия составила около 50% и за счет экономического спада и структурных сдвигов тоже 50%.

Таблица 4

Структура мирового энергетического хозяйства


Показатели

1970

1979

1982

1988

1996

2000

2020

Суммарное потребление энергоресурсов, млн. т.у.т.

6440

7438

9200

12200

18780

24000

30000

Уголь

2159

2220

2693

3200

5230

6210

9000

Нефть

2835

3472

3543

4600

6700

7130

6300

Газ

1292

1560

1836

2500

4300

5000

8000

АЭС

152

184

1000

1200

1600

4600

5500

Гидроэнергия, нетрадиционные

2

2

128

700

950

1060

1200

Во всем мире наблюдается увеличение доли электроэнергии, как самой качественной. Прирост электроэнергии за 12 лет (1970÷1982 гг.) составил - 1,7 раза. Увеличение производства электроэнергии обеспечивалось в основном за счет опережающего строительства АЭС, а доля ГЭС и ТЭС снижалась. Однако основным видом топлива остается нефть (органическое топливо).


Таблица 5

Мировое потребление первичной энергии,

млн. тонн нефтяного эквивалента /2/


Годы

1995

2000

2005

Страны ОЭСР :
твердое топливо
нефть
природный газ
ядерная энергия
гидроэнергия и др. виды
Россия и Восточная Европа :
твердое топливо
нефть
природный газ
ядерная энергия
гидроэнергия и др. виды
Развивающиеся страны :
твердое топливо
нефть
природный газ
ядерная энергия
гидроэнергия и др. виды Мир в целом :
твердое топливо
нефть
природный газ
ядерная энергия
гидроэнергия и др. виды
биомасса (без стран ОЭСР)

4519

1022


1930

920


393

284


2188

602


616

818


77

76

2725



991

1107


351

31

245



10041

2615


3653

2089


501

604


4777

1127


1920

1016


407

307


2427

607


665

969


103

82

3348



1199

1317


484

38

310



11140

2933


3902

2470


549

699


5090

1254


1974

1102


424

336


2740

642


710

1168


130

89

4073



1468

1462


713

38

393



12498

3363


4147

2983


593

818

Практическая ценность различных видов топлива измеряется количеством теплоты, выделяющейся при их сжигании. В настоящее время для сопоставления различных видов топлива и суммарного учета его запасов принята единица учета - условное топливо, для которого низшая теплота сгорания равна 29,3 МДж/кг (7000 ккал/кг). Другая важная характеристика топлива - величина температуры, которую можно получить при полном сгорании топлива в воздухе (для древесины - 1600оС, для каменного угля - 2050оС, для бензина - 2100оС).

Практически все добываемое топливо сжигается, лишь около 10% нефти и газа используется в качестве сырья для химической промышленности. Наибольшее количество топлива расходуется на тепловых электростанциях, в тепловых двигателях, на различные технологические нужды.

Основной недостаток природного топлива - его крайне медленная восполняемость. Запасы, используемые в настоящее время, образовались десятки миллионов лет назад. Ограниченность запасов энергоресурсов в будущем поставит перед человечеством серьезную энергетическую проблему.

В конце 90-х годов основным энергоносителем становится природный газ. Лидеры «Газпрома» говорят об «эпохе метана» в связи с его экологичностью, высокой теплотой сгорания и значительными запасами.

В 80-е годы резко уменьшилось строительство АЭС из-за перепроизводства энергии. В США мощность АЭС в 1983 г. была равна 117 млн. кВт, сейчас чуть больше. Основным видом топлива в масштабе мирового сообщества все равно остается органическое и происходит удвоение его использования через каждые (10÷20) лет. Вместе с тем установлено, что за счет энергосбережения можно уменьшить производство энергоресурсов на (20÷25)%.

Следует иметь в виду, что речь идет не об экономии энергии самой по себе, а о ее рациональном использовании. При рассмотрении энергосбережения надо оперировать не условными величинами экономии, а конкретными энергоносителями. Например, при замещении нефти углем или электроэнергией общие затраты первичной энергии могут возрасти, но тем не менее экономический эффект будет значительным.

В определении перспективного уровня добычи нефти (в США приблизительно 430 млн. т.) главным является не положение по запасам, а комплекс политических и экономических соображений - мировая энергетическая ситуация, достижения в области использования альтернативных источников энергии, эффект энергосберегающей политики. Наиболее перспективным выглядит направление на замещение нефти углем и атомной энергией, а в последнее время - природным газом. Доля основных видов топлива в энергобалансе развитых стран в 1995 году (по данным 12МИРК) приведена в табл. 6.

Таблица 6

Доля основных видов топлива в энергобалансе развитых стран, %.


Энергоресурсы

Мир

Россия

США

Нефть

39

35

40

Газ

22

50

25

Уголь

28

12

23

Прочие

11

3

12

Таблица 7

Структура потребления энергоресурсов, %


Энергоресурсы

1982

1990

2000

Нефть

44

39

33

Уголь

25

26

30

Газ

20

19

17

АЭС

4

8

11

Гидро и прочие

7

8

9

Структура прироста энергоресурсов за это время представлена в табл. 8

Таблица 8

Структура прироста энергоресурсов, %



Энергоресурсы

1982

1990

2000

Нефть

28

24

18

Уголь

34

34

39

Газ

24

22

17

АЭС

5

11

14

Гидро и прочие

9

9

12

Из табл.8 видно, что прирост, в основном, обеспечивается за счет твердого топлива и АЭС (50%).

МИРЭК исходит в прогнозах из того, что мир в целом обеспечен необходимой ресурсной базой для развития энергетики и в конечном итоге, производства. Обзор энергетических ресурсов мира выглядит следующим образом:
уголь, млрд. т. 950

нефть, млрд. т. 91,7

газ, млрд. м3 81

уран, (130.кг.) 2322


Это разведанные, извлекаемые запасы. Они обеспечивают современный уровень добычи угля на 240 лет, нефти - на 30 лет, газа - на 50 лет. Однако эти показатели не отражают фактического положения дел с обеспеченностью энергоресурсами. Во-первых, на три страны мира - Россию, США, КНР приходится 2/3 всех извлеченных запасов угля, то же положение с нефтью и газом, 2/3 запасов нефти находится в странах Ближнего и Среднего Востока, а 2/3 запасов газа - в России, Иране, США.

Если учесть еще и дополнительные ресурсы, то обеспеченность ими значительно возрастет (табл.9).

Таблица 9

Ресурсы органического топлива в мире (в условном исчислении)



Энергоресурсы

Извлекаемые, млрд. т

Дополнительные млрд. т

Всего,

млрд. т


Уголь

720

10500

11220

Нефть

136,5

301,5

438,0

Сланцы, тяжелые нефти

129,0

553,5

682,5

Газ

108,0

222,0

330,0

Все процессы добычи и переработки топлива (топливные отрасли промышленности), производства, транспортировки и распределения электроэнергии охватывает один из важнейших межотраслевых комплексов - топливно-энергетический комплекс (ТЭК).

Топливно-энергетический комплекс состоит из двух главных частей - топливной промышленности и электроэнергетики, а также инфраструктуры. ТЭК России целиком базируется на отечественных ресурсах, по запасам которых страна занимает одно из первых мест в мире. На долю комплекса приходится 25% всей промышленной продукции страны, в его отраслях занято 1,5 млн. работников, промышленно-производственные основные фонды отраслей ТЭКа составляют более 5,5 трлн. руб. (около 1/3 всех промышленно-производственных фондов России). ТЭК очень тесно связан с другими межотраслевыми комплексами: ТЭК СССР использовал 8% продукции машиностроительного комплекса, 12% продукции металлургии, в том числе, 65% всех производимых в России труб.

Транспортный комплекс в значительной мере перевозит грузы ТЭК, продукция ТЭКа составляет более 50% экспорта России. ТЭК обладает значительной районообразующей способностью: близ источников энергоресурсов формируются мощные промышленные узлы, растут города. В России успешно действует Единая Энергетическая Система, крупнейшая в мире. На этапе перехода к рынку ТЭК обеспечивает функционирование всех отраслей экономики.

Все отрасли комплекса взаимосвязаны. Чтобы учитывать пропорции в добыче различного топлива, производстве энергии и ее распределении, используют топливно-энергетические балансы - соотношения добычи различных видов топлива и выработанной энергии (приход) и использования ее в народном хозяйстве (расход), (табл. 10, 11).

Считают, что в начале произойдет переход от энергетики, базирующейся на дорогих органических ресурсах (нефть, уголь, газ), на более распространенные (по запасам) уголь и ядерную, а далее на практически неорганические ресурсы (термоядерная, солнечная, энергия океанов и Земли).

Таблица 10

Добыча топлива и производство электроэнергии в России /4/



Год

Нефть + газ.кон-денсат, млн. т

Газ, млрд. куб. м

Уголь, млн. т

Торф, млн. т

Сланцы, млн. т

Электро-энергия, млрд. кВт·ч

1980

547

254

391

13.2

6.1

804.9

1985

542

462

395

8.4

5.7

962.0

1990

516

641

395

5.2

4.6

1082.2

1991

462

643

353

4.7

4.2

1068.2

1992

399

641

337

7.8

3.8

1008.5

Таблица 11

Экспорт продукции ТЭК России в 1992 году /4/


Виды продукции

Абсолютные данные

Стоимость, млн. $

Электроэнергия, млн. кВт•ч

4129

109

Нефть, млн. т

66,2

8545

Продукты нефтепереработки, млн.т

25,3

4171

Газ, млрд. куб. м

87,9

7479

Каменный уголь, млн. т

18,1

747

Одним из факторов, влияющих на повышение стоимости энергоресурсов и увеличение их использования, является рост населения. Считают, что к 2005 году на Земле будет жить 6,5 млрд. человек. Рост населения происходит за счет развивающихся стран. На эти страны приходится 75% населения и 25% энергоресурсов. К 2020 году ожидается, что соотношение станет - 80% населения и 40% энергоресурсов.





Каталог: wp-content -> uploads -> umk2
uploads -> Шжқ «Павлодар қаласының №5 емханасы» кмк байқау кеңесі отырысының №2 хаттамасы павлодар қ. 2015 жылғы 12 қазан Өткізу формасы
umk2 -> Тюменская областная дума тобольско-тюменская епархия
umk2 -> Социальная эффективность управления региональной системой образования
umk2 -> Тюменская область
umk2 -> Разработка и исследование технологических жидкостей для добычи и транспортировки нефти
umk2 -> Практическое занятие 1
umk2 -> 1 Обсадные трубы отечественного производства
umk2 -> Исследование и разработка способов, повышающих нефтеотдачу в низкопроницаемых коллекторах хохряковской группы месторождений


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   22


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет