Количественная характеристика топливно-энергетических ресурсов России

Российская Федерация является ведущей энергетической дер­жавой мира, которая способна полностью обеспечить свои внут­ренние потребности и необходимый экспорт как в настоящее вре­мя, так и на обозримую перспективу. На территории России, со­ставляющей 10% территории Земли, сосредоточено около 13% мировых разведанных запасов нефти, 45 % запасов природного газа, 23 % разведанных запасов угля (третье место в мире после США и Китая), а также около 14 % запаса урана. Кроме того, экономический потенциал нетрадиционных источников энергии и местных запасов органического топлива (без торфа) оценивает­ся более чем в 1 млрд т у. т.

В настоящее время на долю России приходится приблизитель­но седьмая часть производства первичных ресурсов в мире. От ра­зумного распоряжения этим природным богатством зависит на­стоящее и будущее страны. К сожалению, из-за особенностей гео­логического строения и степени изученности недр России, сырье­вые ресурсы для производства топлива и энергии размещены по территории страны неравномерно. Так, примерно 80 % разведан­ных запасов нефти и газа и около половины запасов угля располо­жены в Западной Сибири. Другие регионы страны характеризуют­ся меньшей концентрацией запасов топливно-энергетических ре­сурсов, что предопределяет необходимость транспортировки боль­ших объемов топлива и энергии из Сибири в европейскую часть страны. Наименее изучены и освоены в геолого-промышленном отношении территории Тимано-Печорской нефтегазоносной про­винции, Восточной Сибири и континентального шельфа север­ных морей. Это обстоятельство создает благоприятные предпосылки для проведения в этих регионах поисково-разведочных работ на углеводородное сырье.

Нефть.Россия по разведанным запасам нефти занимает второе место в мире, а по добыче — третье. В настоящее время в России

открыто более 1800 нефтяных и газонефтяных месторождений с промышленными запасами, из них 10 месторождений располо­жены на шельфах морей.

Распределение запасов нефти по регионам России неравно­мерно. Основные запасы нефти промышленных категорий сосре­доточены в Западно-Сибирском регионе — 72,3 %. На европей­скую часть страны приходится 21 % общих запасов нефти.

Газ. Россия обладает самой мощной сырьевой базой в мире для добычи газа. К настоящему времени в России открыто свыше 750 газовых, газоконденсатных и газонефтяных месторождений. Из 600 трлн м³ потенциальных ресурсов газа в мире на Россию приходится 212 трлн м³ (35 % мировых). Более 75 % всех запасов газа в России сосредоточено в 21 месторождении с единичными запасами не менее 500 млрд м³, на которые приходится около 90 % текущего объема добычи.

Текущие разведанные запасы газа составляют 49,2 трлн м³ (или 20 % мировых), из которых около половины сосредоточены в раз­рабатываемых месторождениях, около 30 % — в подготовленных к разработке, 20 % — в разведуемых и менее 1 % законсервированы по технико-экономическим соображениям. На территории страны запасы газа распределены также неравномерно, основная их доля (79,9 %) находится в Западной Сибири. В этом регионе добывает­ся 87 % российского газа.

Большая часть газа на внутриреспубликанские нужды поступа­ет из Надым-Пур-Тазовского района Западной Сибири, где от­крыты такие известные месторождения, как Уренгойское, Ям-бургское, Бованенковское, Медвежье, Заполярное, Харасавейское и др. Не все из известных уникальных месторождений в настоящее время находятся в эксплуатации. Некоторые из самых крупных, например Бованенковское и Харасавейское, расположены в ма­лоосвоенных районах полуострова Ямал, добыча газа на которых только начинается. Другие месторождения, например Штокманов-ское, находятся в прибрежной зоне Баренцева моря или на шель­фе острова Сахалин (Лунское и Пильтун-Астохское), т.е. в слож­ных для освоения районах.

Уголь.Это один из наиболее распространенных энергоноси­телей. Запасы угля выявлены на всех континентах земного шара. Огромная величина мировых (11... 12 трлн т у.т.) и российских (4,5 трлн т н.т.) запасов углей позволяет утверждать, что и в отдаленной перспективе уголь сохранит свою весомую роль в топ­ливно-энергетическом балансе. Доля угля составляет 12 % топлив­но-энергетического баланса России и 18,8 % в балансе котельно-печного топлива.

Различают три основные природные разновидности ископае­мых запасов угля: бурый, каменный и антрациты. Основными на­правлениями их промышленного использования являются: энер-

гетическое (около 75...80% добываемых в России) и технологи­ческое (получение металлургического кокса, в более ограничен­ном объеме уголь поступает на полукоксование и газификацию), а также для производства разнообразных химических продуктов. Теплота сгорания угля в пересчете на рабочее топливо составля­ет, МДж/кг: 6,1... 18,8 для бурого угля; 22,0 ...22,5 для каменного угля и 20 ...26 для антрацитов.

В Российской Федерации к настоящему времени разведано 22 угольных бассейна и 105 отдельных месторождений.

Промышленному использованию угля предшествуют процес­сы его подготовки — сортировка, обогащение с целью повыше­ния в нем содержания органических соединений (углерода), под­сушка для удаления избыточной влаги, а также брикетирование или дробление на куски (окускование). Ископаемый уголь залега­ет в виде пластов, пластообразных и линзовидных залежей. Разме­ры площадей непрерывного распространения угольных пластов и залежей колеблются от нескольких единиц до десятков тысяч квад­ратных километров, а мощность (толщина) пластов и залежей — от сантиметров до 200 м. Разработка угольных пластов ведется как подземным (шахты), так и открытым способом. Прогнозируется, что удельный вес добычи угля на открытых разрезах с 1995 по 2005 г. вырастет с 56 до 65 %.

Ядерная энергетика.В настоящее время в Российской Федера­ции на девяти АЭС эксплуатируется 20 энергоблоков общей установленной мощностью 21,2 ГВт, главным образом с корпус­ными (ВВЭР 440 и 1000 МВт) и канальными кипящими (РБКМ 100 МВт) реакторами. На АЭС вырабатывается примерно 11,5 % общего количества электроэнергии в стране.

Гидроэнергетические ресурсы.Экономически целесообразный гидроэнергетический потенциал России составляет порядка 852 млрд кВт ■ ч. Освоенный потенциал на действующих и строя­щихся ГЭС составляет 200 млрд кВт • ч, или 23,4 % (в том числе только на действующих ГЭС — 17,7 %). Установленная мощность ГЭС России составляет 43,8 млн кВт, удельный вес ГЭС по уста­новленной мощности — 20,3 %. Выработка электроэнергии на ГЭС в 2000 г. составила 177 млрд кВт • ч, или 20,6 %.

Гидроэнергетика, основанная на использовании возобновляе­мых энергетических ресурсов, сберегает народному хозяйству зна­чительное количество органического топлива. Благодаря выработ­ке электроэнергии на ГЭС экономится около 50 млн т у. т. Однако роль ГЭС существенна не только для пополнения энергетического баланса России в целом и ее отдельных регионов, а преимуще­ственно как специфического энергоносителя для покрытия не­равномерной части графиков электрической нагрузки, регулиро­вания частоты напряжения электрического тока, т. е. для повыше­ния качества электроснабжения потребителей.

Нетрадиционные возобновляемые источники энергии.Такими источниками являются установки и устройства, использующие энергию ветра, солнца, биомасс, геотермальную энергию, а так­же тепловые насосы, использующие низкопотенциальное тепло, содержащееся в приземных слоях воздуха, воды, верхних слоях Земли и промышленных выбросах.

Нетрадиционная энергетика в России может эффективно ис­пользоваться для энергоснабжения потребителей, прежде всего в районах, не охваченных централизованным энергоснабжением. К этим зонам относятся обширные территории окраин России, в которых проживает около 20 млн чел., а также отдельные районы Крайнего Севера, Сибири, Дальнего Востока и сельские районы в центральной части страны (Архангельская, Вологодская, Ки­ровская, Ярославская и некоторые другие области).

Геотермальная энергетика.Запасы геотермальной энергии пред­ставляют собой запасы термальных вод и пароводяной смеси (ПВС), которые могут быть использованы соответственно для ото­пления и сооружения геотермальных электростанций. В настоящее время в России разведано 56 месторождений и участков термаль­ных вод с подачей в сутки до 300 тыс. м³ горячей воды и девять месторождений с возможной подачей 112 тыс. т в сутки пароводя­ной смеси.

Запасы пароводяной смеси, сосредоточенные в основном в Ку-рильско-Камчатской зоне, могут обеспечить работу геотермаль­ной электростанции (ГеоТЭС) мощностью до 1000 МВт. Пер­спективные месторождения имеются также в Западной Сибири и на Дальнем Востоке.

Энергия биомассы.Биомасса — это отходы животноводства, сель­скохозяйственного, целлюлозно-бумажного и лесозаготовитель­ного производств, осадки городских сточных вод. В качестве ис­точника энергии она имеет следующие преимущества: ее исполь­зование заметно улучшает экологическую обстановку в регионе; при ее сжигании выделяется менее ОД % серы и всего от 3 до 5 % золы; сельскохозяйственное производство получает ценное орга­ническое удобрение. Экономический потенциал биомассы в Рос­сии ориентировочно оценивается в 35 млн т у. т. в год.

Энергия ветра.Один из основных факторов, определяющих по­тенциал энергии ветра, — его среднегодовая скорость. Положитель­ный экономический эффект от работы ветроэнергоустановок следу­ет ожидать при скорости ветра более 5 м/с и использовании установ­ленной мощности в течение 2000 ч в год и более. Такая возможность наиболее характерна для побережья наших северных и восточных морей. Экономический потенциал ветроэнергоустановок в настоя­щее время оценивается приблизительно в 10 млн т у. т. в год.

Солнечная энергия.В качестве критерия оценки солнечного по­тенциала используется средняя месячная сумма солнечной радиа-

ции и плотность солнечного излучения на 1 м² площади. Техни­ческий потенциал преобразования солнечной энергии достаточ­но велик, однако экономически оправданный потенциал оцени­вается приблизительно в 12,5 млн т у.т. в год.

Низкопотенциальное тепло.Использование низкопотенциаль­ного тепла станций аэрации, незамерзающих источников, грун­та, систем оборотного водоснабжения осуществляется с помощью тепловых насосов. Целесообразными областями применения теп­ловых насосов являются районы с повышенными требованиями к охране окружающей среды (санаторно-курортные зоны), а также для тепло-, холодоснабжения общественных зданий (школы, ма­газины, плавательные бассейны и т.д.), промышленных предпри­ятий и на молочно-товарных фермах для охлаждения молока с одновременным подогревом технологической воды. Экономиче­ский потенциал этого вида нетрадиционного источника энергии оценивается приблизительно в 35 млн т у. т. в год.

2.4. Топливно-энергетический комплекс России и его роль в экономике страны

Топливно-энергетический комплекс России — один из меж­отраслевых народнохозяйственных комплексов, представляю­щий собой совокупность тесно связанных и взаимозависимых отраслей топливной промышленности и электроэнергетики, действующих как единое целое для удовлетворения потребно­стей народного хозяйства и населения страны в топливно-энер­гетических ресурсах. Он является стержнем экономики страны, обеспечивающим жизнедеятельность всех отраслей националь­ного хозяйства и населения, а также интеграцию регионов и стран СНГ.

Важнейшая задача энергетической политики — повышение эффективности использования всех видов энергии внутри стра­ны. В этом случае экспорт в основном поддерживался бы не про­стым увеличением объемов добычи нефти и газа, а за счет энер­госбережения внутри страны, огромного потенциала, составляю­щего примерно 450...500 млн т у.т.

В топливно-энергетический комплекс как объект народного хо­зяйства входят электроэнергетика, топливная промышленность, включающая в себя угольную и торфяную промышленность, а также геологоразведочные работы на нефть, газ, уголь и урано­вые руды.

Электроэнергетика.Производственный потенциал отрасли объе­диняет тепловые и атомные электростанции, гидроэлектростан­ции, электрические сети, магистральные тепловые сети, котель­ные и установки нетрадиционной энергетики.

Установленная мощность электростанций в 2000 г. составила 215,3 млн кВт, производство электроэнергии — 860 млрд кВтч, в том числе на ТЭС произведено 583,4 млрд кВт • ч, на ГЭС — 177 млрд кВт ■ ч и на АЭС — 99,3 млрд кВт • ч. В стране создана и продолжает развиваться Единая энергетическая система (ЕЭС), доля которой в общереспубликанской выработке электроэнергии составляет около 90 %. Электростанции России в целом обеспечи­вают потребность страны в мощности и электроэнергии, а также экспорт электроэнергии в страны СНГ и дальнего зарубежья.

Нефтяная и нефтеперерабатывающая промышленность.Это ба­зовая отрасль ТЭК России. В нефтяной промышленности страны функционирует множество вертикально интегрированных компа­ний, объединяющих разведку, добычу, переработку и распреде­ление нефти и нефтепродуктов (АО «Роснефть», ОАО «ЛУКОЙЛ», НК «ЮКОС», ОАО «Сургутнефтегаз», АО «Сибнефть» и др.).

Эксплуатационный фонд нефтяных скважин насчитывает око­ло 150 тыс. ед. В 1998 г. добыча нефти составила 303,2 млн т. На нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) России было перерабо­тано 163,7 млн т, более 100 млн т нефти экспортировано в страны дальнего и ближнего зарубежья. Основная задача на перспективу — стабилизация добычи нефти на период до 2000 г., с последую­щим ее плавным ростом до 320 млн т к 2005 г.

Газовая промышленность.Газовая отрасль — одна из наиболее стабильно работающих отраслей ТЭК. Стабилизация добычи газа в краткосрочном плане определяется объемами внутреннего спроса на газ, а также возможностями поставки его на экспорт. Перспек­тива увеличения добычи газа на территории России в решающей мере будет зависеть от темпов освоения газовых месторождений полуострова Ямал, региона Тюменской области и на шельфе морей.

Эксплуатационный фонд газовых скважин составляет около 5 тыс. ед., а добыча газа — 600 млрд м³. В стране создана и продол­жает развиваться Единая система газоснабжения (ЕСГ), которая объединяет основную часть месторождений. В настоящее время магистральные газопроводы только по России протянулись на 144 тыс. км. Транспортировку газа обеспечивают 236 компрессор­ных станций, на которых установлены более 4 тыс. газоперекачи­вающих агрегатов. Имеются подземные хранилища газа с актив­ной емкостью свыше 40 млрд м³.

Для бытовых нужд газом пользуется население более 2800 го­родов и поселков городского типа и более 90 000 сельских насе­ленных пунктов. Российский газ поставляется на экспорт через Украину и Белоруссию в 13 стран Европы. Поставки на экспорт составляют более 20 % добычи газа, в том числе более 20 % в даль­нее зарубежье и страны Балтии. Надежность этих поставок обеспе­чивается взаимосвязанной, целостной работой всей Единой си­стемы газоснабжения России.

Угольная промышленность.Российская угольная промышлен­ность как отрасль народного хозяйства формировалась в основном в предвоенные годы. Наибольший объем добычи угля в России был обеспечен в 1988 г. — 425,4 млн т. В настоящее время шахтный и карьерный фонд в значительной мере изношен. Для вхождения в рыночную экономику отрасль нуждается в коренной реструкту­ризации, основными целями которой являются: формирование конкурентоспособных угольных компаний, последовательное сни­жение государственной поддержки предприятий отрасли, соци­альная защищенность работников отрасли.

Перспектива наращивания добычи угля связана с освоением новых перспективных месторождений в Кузбассе (Ерунаковский р-н), Восточной Сибири (Канско-Ачинский бассейн) и на Даль­нем Востоке (Приморский и Хабаровский края), преимуществен­но обрабатываемых наиболее эффективным открытым способом.

Роль ТЭК в экономике страны.В жизнедеятельности общества всегда была очень весомой. За годы реформ доля ТЭК возросла. Это объясняется тем, что темпы спада производства в других отраслях промышленности были существенно выше, чем в топливно-энер­гетическом комплексе. Топливно-энергетический комплекс произ­водит более четверти промышленной продукции России, оказыва­ет существенное влияние на формирование бюджета страны, обес­печивает почти половину валютных поступлений государства. Ос­новные фонды ТЭК составляют третью часть производственных фон­дов промышленности, на предприятиях ТЭК трудится более трех миллионов человек. За счет разумного использования имеющегося богатого ресурсного и технологического потенциала ТЭК России может и должен стать «локомотивом» экономики.

2.5. Вторичные энергетические ресурсы

Экономия энергетических ресурсов в промышленности может осуществляться путем повышения коэффициента полезного дей­ствия (КПД) технологических агрегатов, а также за счет исполь­зования экономически целесообразных вторичных энергоресур­сов (ВЭР) для удовлетворения потребностей в топливе, теплоте, электрической и механической энергии других агрегатов и про­цессов. Поэтому наряду с первичными топливными ресурсами заметную роль в промышленности играют ВЭР, получаемые из продукции, отходов, побочных или промежуточных продуктов технологических процессов.

Вторичные энергетические ресурсы по техническим характе­ристикам могут быть разделены на три вида:

горючие (топливные) — вторичные горючие газы плавильных печей (доменных, колошниковых, конверторных и т.д.), горю-

чие отходы процессов химической и термохимической перера­ботки сырья, неиспользуемые (непригодные) для дальнейшей технологической переработки отходы деревообработки и др.;

тепловые — физическая теплота отходящих газов технологи­ческих агрегатов, физическая теплота основной и побочной про­дукции, теплота рабочих тел систем принудительного охлажде­ния технологических агрегатов и установок, теплота горячей воды и пара, отработавших в технологических и силовых установках;

вторичные энергетические ресурсы избыточного давления — по­тенциальная энергия газов и жидкостей, покидающих технологи­ческие агрегаты с избыточным давлением, которое необходимо снижать перед последующей ступенью использования этих жид­костей (газов) или при выбросе их в атмосферу.

Вторичные энергетические ресурсы могут использоваться либо непосредственно для удовлетворения потребности в теплоте и топ­ливе, либо в утилизационных установках для производства тепло­ты, электроэнергии, холода, механической работы. С народнохо­зяйственной точки зрения необходимо стремиться к максималь­ному сокращению выхода ВЭР путем лучшего использования пер­вичного энергетического топлива в самом технологическом агре­гате, а также установления рациональных режимов его работы. Однако особенности некоторых технологических процессов при­водят к образованию ВЭР, что вызывает необходимость установ­ления рациональных направлений их использования. Возможны четыре основных направления использования ВЭР:

топливное — непосредственное использование горючих ВЭР в качестве топлива, например использование доменного газа для отопления мартеновских, прокатных и других печей;

тепловое — использование теплоты, получаемой непосредствен­но в виде ВЭР или вырабатываемой за счет ВЭР в утилизацион­ных установках. К этому направлению относится также выработка холода за счет ВЭР в абсорбционных холодильных установках, например использование физической теплоты уходящих газов (пос­ле печей) для сушки сырья, материалов, для выработки пара в котлах-утилизаторах, использование утилизированной теплоты от­работавших газов газовых турбин, компрессорных станций, маги­стральных газопроводов для получения пресной воды и др.;

силовое — использование потребителями механической или электрической энергии, вырабатываемой в утилизационных уста­новках (станциях) за счет ВЭР, например использование избы­точного давления доменного газа для производства электроэнергии; комбинированное — использование теплоты и электроэнергии, одновременно вырабатываемых за счет ВЭР в утилизационных установках (утилизационных ТЭЦ) по теплофикационному циклу. Основное количество ВЭР получается на тех предприятиях, где производится пирогенетическая переработка топлива и высоко-

температурная обработка металлов и сырья. Такие процессы про­исходят в металлургии, нефтеперерабатывающей, нефтехимиче­ской, целлюлозно-бумажной, химической промышленности, промышленности строительных материалов и т.д.

Использование ВЭР обеспечивает большой экономический эф­фект. На металлургических комбинатах с полным циклом выход ВЭР настолько велик, что за их счет может быть удовлетворена большая часть потребности в энергетическом топливе. На нефтепе­рерабатывающих заводах с глубокой переработкой нефти и выхо­дом масел за счет использования ВЭР расход энергетического топ­лива может быть сокращен примерно на 80...85 %. Теплота, выра­батываемая в утилизационных установках, в 2...2,5 раза дешевле теплоты, получаемой на ТЭЦ и в котельных, работающих на пер­вичном топливе. Капиталовложения в утилизационные установки, отнесенные к 1 т сэкономленного топлива, в 2...2,5 раза меньше капиталовложений в добычу и транспорт первичного топлива.

Для проектируемых предприятий со значительным выходом ВЭР рациональная схема энергоснабжения должна разрабаты­ваться с учетом их использования. В условиях действующего пред­приятия рациональная доля и направление использовании ВЭР зависят от сложившейся схемы энергоснабжения предприятия. При раздельном централизованном энергоснабжении (электро­снабжение из энергосистемы и теплоснабжение от котельной предприятия) и использовании ВЭР для производства теплоты получаем экономию топлива в котельной, а при их применении для производства электроэнергии — экономию топлива в энер­госистеме.

При энергоснабжении предприятия от ТЭЦ (основной случай для теплоемких производств) использование ВЭР для производ­ства теплоты приводит в первый период к сокращению отпуска теплоты из отборов турбин ТЭЦ и, следовательно, к уменьше­нию выработки электроэнергии по теплофикационному режиму. Это уменьшение компенсируется дополнительной выработкой электроэнергии в энергосистеме по конденсационному циклу с большим расходом топлива. Достигаемая в этом случае экономия топлива от использования ВЭР будет соответственно ниже, чем при раздельной схеме. В дальнейшем с ростом тепловой нагрузки района теплоснабжения перерасход топлива, связанный с исполь­зованием ВЭР, будет снижаться.

Экономия теплоты топлива при использовании ВЭР Q, при­водящая к снижению отпуска теплоты из промышленной котель­ной Q_K, составит

где η_1, η₂— КПД котельной при нагрузках Q₁и Q₂ соответственно.

Если использование ВЭР приводит к остановке части котлов или уменьшению числа котлов в котельной (в условиях проекти­рования), то Ψ_n представляет собой величину, обратную средне­му значению КПД котлов, которые не будут участвовать в работе (Ψ_n > 1). Таким образом, количество сэкономленной теплоты в ис­ходном топливе котельной будет больше теплоты, получаемой от утилизационной установки.

Если использование ВЭР приводит к сокращению отпуска теп­лоты из отборов турбин ТЭЦ Q_отб, то экономия теплоты топлива составит

где Ψ_nт — коэффициент, учитывающий снижение потерь теплоты в котлах промышленной ТЭЦ; р — коэффициент, учитывающий снижение выработки электроэнергии на ТЭЦ по теплофикацион­ному режиму и соответствующее повышение выработки электро­энергии по конденсационному циклу в энергосистеме в первый период эксплуатации; Q_с — дополнительный расход теплоты, вызываемый изменением потерь в электрических и тепловых сетях. Величина р определяется из следующего выражения:

где у_э — снижение выработки электроэнергии по теплофикаци­онному циклу, приходящееся на 1 ГДж снижаемого отпуска теп­лоты от турбины, тыс. кВт-ч/ГДж; r_к — средний относительный прирост расхода теплоты на производство электроэнергии в энер­госистеме по конденсационному режиму агрегатами, нагрузка которых повышается в связи с использованием ВЭР и снижением мощности ТЭЦ по теплофикационному режиму, ГДж/тыс. кВт • ч; Ψ_nк— коэффициент, учитывающий снижение потерь теплоты в котлах конденсационных электростанций; г_т — средний относи­тельный прирост расхода теплоты на производство электроэнер­гии по теплофикационному режиму, ГДж/тыс. кВт • ч.

При использовании ВЭР для производства электроэнергии в конденсационных утилизационных паротурбинных установках эко­номия топлива в энергосистеме составит

где Эу — количество электроэнергии, отпущенное утилизацион­ной установкой, тыс. кВт-ч; ЭЭС — изменение потерь электро-

энергии в электрических сетях, тыс. кВт • ч; г_с — средний относи­тельный прирост расхода топлива в энергосистеме, соответству­ющий ее разгрузке при использовании утилизационной установ­ки, т у.т./(МВт-ч).

Экономичность и рациональное направление использования ВЭР зависит от большого числа динамичных во времени факто­ров, связанных с характеристиками технологических процессов, технико-экономическими показателями утилизационных устано­вок, замещаемого топлива, замещаемых установок, схемой энер­госнабжения предприятия и т. п. Выбор наивыгоднейшего направ­ления и степени использования ВЭР производится на основе тех­нико-экономических расчетов.

Вопросы энергосбережения на промышленных предприятиях

Источником любого вида энергии являются природные ресур­сы, которые после различных стадий обработки и преобразова­ний, включая добычу, обогащение, транспорт и распределение, поступают в виде энергии к потребителям. Потребление конечной энергии Q в общем виде связано с первичным энергоресурсом В следующем соотношением:

где Ли — средневзвешенный КПД использования энергии потре­бителями; г|_п — КПД перерабатывающих и преобразующих уста­новок с учетом потерь при транспорте и распределении. Эконо­мия единицы энергии на конечной стадии ее потребления приво­дит к экономии 3...4, а иногда и 10... 15 единиц первичного энер­горесурса, что зависит от эффективности всех стадий преобразо­вания, транспорта и распределения, которые проходят первич­ные ресурсы на пути к конечным потребителям.

Теплоснабжение и прямое использование топлива в теплотех-нологических системах промышленных предприятий являются са­мыми крупными потребителями органического топлива в России. Только доля потребления органического топлива всеми источни­ками теплоты составляет 46 % общего объема потребления топли­ва в целом по стране, что равно потребности в топливе всех остальных отраслей народного хозяйства и примерно в 1,5 раза больше, чем потребность в нем электроэнергетики.

Это связано с низкой степенью преобразования энергии в технологических процессах, несовершенством тепло-технологического оборудования, нерациональными тепловыми схемами теплотехнологических систем и слабым использованием избыточных внутренних энергоресурсов технологий во внешних системах потребления тепловой энергии. В рамках отдельного пред­приятия существуют теплотехнологические и теплоэнергетичес­кие системы, которые разрабатываются и проектируются различ­ными отраслевыми организациями. При разработке теплотехно­логических систем, как правило, не учитываются особенности той энергосистемы предприятия, структурными элементами которой они являются, а при проектировании теплоэнергетических си­стем промышленных предприятий практически не используются избыточные энергоресурсы применяемых технологий. Это приво­дит к значительному дисбалансу между выработкой и потребле­нием энергоносителей, уменьшение которого возможно при со­ставлении топливно-энергетического баланса и реализации раз­работанных на его основе организационно-технических меропри­ятий.

Энергетические балансы промышленных предприятий предназ­начены для решения следующих основных задач:

планирование энергосбережения предприятия и его подразде­лений;

отчетность о потреблении и использовании энергоресурсов на предприятии;

оценка фактического состояния энергоиспользования на пред­приятии, выявление причин возникновения, определение потерь энергоресурсов и энергоносителей;

выявление и оценка резервов экономии топлива и энергии, разработка плана мероприятий, направленных на снижение по­терь энергоресурсов;

улучшение режимов работы технологического и энергетического оборудования;

определение рациональных размеров энергопотребления в про­изводственных процессах и установках;

совершенствование методики нормирования и разработки норм расхода топлива и энергии на производство продукции;

определение требований к организации и совершенствованию системы учета и контроля расхода энергоресурсов и энергоноси­телей;

получение исходной информации для создания новых высоко­эффективных технологических систем, интенсификации техноло­гических процессов, разработки нового оборудования в целях эко­номии энергетических затрат, оптимизации структуры энергети­ческого баланса предприятия путем выбора оптимальных направ­лений, способов и размеров использования подведенных и вто-

ричных энергоресурсов, совершенствования внутрипроизводствен­ного хозяйственного расчета и системы стимулирования эконо­мии энергоресурсов.

Основным документом, регламентирующим работу энергохо­зяйства предприятия, является текущий синтетический энергоба­ланс по видам потребляемой энергии, объектам энергопотребле­ния с разбивкой по целевому назначению и стадиям энергетиче­ского потока.

После окончания отчетного периода (квартала, года) по дан­ным внутризаводских отчетных документов (журналов учета, ве­домостей, справок и т. п.) составляется отчетный (фактический) энергобаланс (по статистическим и другим формам), показывающий распределение подведенных и произведенных энергоносителей внутри предприятия. По данным баланса, а также с учетом других сведений (полученных путем испытаний, расчетов) составляется с той или иной степенью детализации по объектам, целевому назначению, видам энергии фактический энергобаланс, отобража­ющий разделение общего расхода энергоносителей на полезный расход и потери энергии. На основе проведенного анализа факти­ческого энергобаланса разрабатывается перспективный энергоба­ланс с учетом проведения работ по нормализации расходов энер­горесурсов, мероприятий по рационализации и оптимизации структуры энергобаланса.

В качестве примера топливно-энергетического баланса рассмот­рим диаграмму теплового баланса одного из предприятий по про­изводству минеральных удобрений (рис. 2.1). Из рисунка видно, что потери тепловой энергии значительно превышают ее поступ­ление от промышленной ТЭЦ и котельной предприятия. Следова-

тельно, при рациональном использовании теплоты от котельной и ТЭЦ можно отказаться. Применяемый в качестве топлива для технологических целей природный газ также в определенных усло­виях (новые технологии, схемы и т.п.) можно в значительной мере или полностью вывести из теплового баланса. В этом случае сум­марное снижение поступления теплоты составит 24 + 5 + 9 = 38%, что значительно ниже имеющихся потерь теплоты (46 %).

Наиболее эффективные возможности энергосбережения осно­ваны на реализации следующих принципов безотходной техноло­гии: технология обеспечивает комплексное и полное товарное из­влечение всех компонентов исходного сырья, полупродуктов, ма­териалов (т.е. технология должна быть материалосберегающей); характеризуется наиболее низким уровнем теоретически необхо­димого общего энергопотребления в процессе комплексной пере­работки исходного сырья, полупродуктов, материалов (т. е. техно­логия должна быть энергосберегающей); имеет наиболее низкий уровень расхода воды (т.е. технология должна быть маловодной); обеспечивает охрану окружающей среды (т. е. технология должна быть экологически совершенной); позволяет создать благоприят­ные производственные условия для человека (т. е. технология дол­жна быть безопасной и легко управляемой). Комплекс возможных энергосберегающих мероприятий в теплотехнологии можно клас­сифицировать по трем группам: утилизационной, энергетической модернизации и интенсивного энергосбережения.

При внедрении утилизационных мероприятий решаются зада­чи использования отходов теплоты потенциальной энергии в дей­ствующих теплоэнергетических установках (ТЭУ), теплотехноло-гических системах (ТТС) и теплотехнологических комплексах (ТТК). К мероприятиям энергетической модернизации относятся мероприятия, снижающие отходы теплоты, энергии в действу­ющих ТЭУ, ТТС, ТТК, реализуемой без изменения принципи­альных основ технологии, техники, управления и использования технологической продукции.

Интенсивное энергосбережение включает в себя мероприятия, которые реализуют предельно высокий энергосберегающий эф­фект, называемый потенциалом резерва интенсивного энергосбере­жения. Этот потенциал определяется как разность между расхо­дом топливно-энергетических ресурсов в действующем объекте и их расходом в термодинамически идеальной модели этого объекта. Потенциал резерва интенсивного энергосбережения достигается в общем случае на базе изменения принципиальных основ техно­логии, техники, управления, повышения качества технологиче­ской продукции и полноты ее полезного использования, а также на основе перехода к альтернативным сырьевым материалам и альтернативной малоэнергоемкой технологической продукции. Для многих предприятий, особенно химической, нефтехимической,

черной металлургии и некоторых других отраслей промышленно­сти, даже при самой глубокой регенерации тепловой энергии в теплотехнологических системах остается значительное количество тепловых ВЭР (см. рис. 2.1). Поэтому эффективное решение про­блем энергосбережения на промышленных предприятиях возможно только при комплексном использовании топливно-энергетических ресурсов в единой системе, объединяющей теплотехнологические и теплоэнергетические системы.

2.7. Основные положения энергетической стратегии России (ЭС—2020)

Топливно-энергетический комплекс России оказывает опре­деляющее влияние на функционирование и развитие экономики страны. Это обусловлено не только значимостью ТЭК как инфра­структурного фактора обеспечения жизнедеятельности общества, но и его существенным влиянием на финансово-экономическую деятельность производительных сил страны и государства в целом. Такое положение ТЭК в большой мере предопределяется наличи­ем в России богатых природных топливно-энергетических ресур­сов и его крупным производственным потенциалом.

В настоящее время для ТЭК в структуре экономики страны ха­рактерно следующее: продукция комплекса составляет около чет­верти всей промышленной продукции, доля налоговых поступле­ний в бюджет государства от его деятельности превышает 50 % налоговых доходов всей промышленности, почти половина ва­лютных поступлений в страну формируется от экспорта энерго­носителей. Топливно-энергетический сектор экономики является наиболее инерционной и капиталоемкой структурой, поэтому необходимо своевременное прогнозирование и формирование долгосрочной стратегии его развития с учетом перспектив соци­ально-экономической политики страны, которая определяет тре­бования к ТЭК.

Первым и основополагающим программным стратегическим документом в области энергетической политики России был при­нятый в 1920 г. план ГОЭЛРО. Впоследствии его сменили планы развития экономики страны, которые были основаны на приори­тетности энергетического сектора в развитии экономики. В усло­виях плановой системы хозяйствования они носили директивный характер. Конкретные количественные задания по их реализации являлись по сути основным содержанием народнохозяйственных планов.

За последние годы произошли существенные изменения как во внутренней, так и во внешней среде функционирования ТЭК. Они обусловили необходимость уточнения параметров модели

развития ТЭК, что и было зафиксировано при рассмотрении Энер­гетической стратегии на заседании Правительства РФ 23.05.02 (про­токол № 18).

В настоящее время ТЭК является одним из наиболее устойчиво работающих производственных комплексов российской экономи­ки. Он определяющим образом влияет на состояние и перспекти­вы развития национальной экономики: на его долю приходится порядка 26 % ВВП, около 30 % объема промышленного произ­водства России, 29 % налоговых доходов консолидированного бюд­жета, порядка 45 % валютных поступлений в страну.

В Энергетической стратегии на основе анализа состояния от­раслей топливно-энергетического комплекса и прогнозных пара­метров ожидаемого социально-экономического развития страны, а также конъюнктуры мирового энергетического рынка оценены роль и возможности энергетики России, а также задачи государ­ства в формировании и реализации долгосрочной энергетической политики. Стратегия исходит из предложенных Минэкономразви­тия России двух сценариев развития экономики страны — опти­мистического и умеренного.

Оптимистический вариант характеризуется: ростом ВВП к 2020 г. в 3,3 раза по отношению к уровню 2000 г; увеличением физи­ческого объема инвестиций в основной капитал за рассматривае­мый период в семь раз, высокими мировыми ценами на нефть мар­ки Urals (до 30 долл./баррель в 2020 г.) и газ (138 долл./тыс. м³ в 2020 г.). Вариант исходит из интенсивного проведения экономи­ческих реформ и ускоренной либерализации цен и тарифов на продукцию и услуги естественных монополий, предусматривает быстрое создание конкурентной среды на рынках товаров и услуг естественных монополий, отличается активным использованием энергосберегающих и энергоэффективных технологий и высоки­ми темпами снижения энергоемкости.

Умеренный вариант характеризуется ростом ВВП к 2020 г. в 2,3 ра­за по отношению к уровню 2000 г., увеличением физического объема инвестиций в основной капитал за рассматриваемый пе­риод в 3,6 раза, стабильными мировыми ценами на нефть марки Urals на уровне 18,5 долл./баррель, средними контрактными це­нами на газ, не превышающими к 2020 г. 119 долл./тыс. м³.

Стратегическими ориентирами долгосрочной государственной энергетической политики являются энергетическая безопасность, энергетическая эффективность, бюджетная эффективность и эко­логическая безопасность энергетики.

Достижение указанных ориентиров, превышение управляемо­сти процесса развития энергетики требуют формирования и осу­ществления основных составляющих государственной энергети­ческой политики, к числу которых относятся: недропользование и управление государственным фондом недр, формирование ра-

ционального топливно-энергетического баланса, развитие внут­ренних топливно-энергетических рынков, внешняя энергетичес­кая политика, региональная и социальная, научно-техническая и инновационная политика в энергетическом секторе.

Главным инструментом их осуществления будет комплекс мер экономического регулирования: тарифного, ценового, налогово­го, таможенного, инвестиционного, антимонопольного.

Для достижения этих параметров развития экономики необхо­димо кардинально повысить эффективность использования энер­гии. Энергоемкость ВВП к 2020 г. по сравнению с 2000 г., по рас­четам, должна снизиться в два раза. Эта задача вполне реальна. Анализ зарубежного опыта показывает, что прогнозируемое уве­личение энергоэффективности в России сопоставимо со сниже­нием энергоемкости ВВП в развитых странах в период нефтяного кризиса 1970-х гг. Причем структурная перестройка экономики обеспечит примерно 2/3 снижения энергоемкости ВВП, а 1/3 — меры организационного и технологического энергосбережения. Однако мировой опыт показывает, что без поддержания в тече­ние длительного времени относительно высоких цен на топлив­но-энергетические ресурсы (ТЭР) проблему снижения энергоем­кости ВВП не решить.

Развитие ТЭК будет более эффективно при улучшении инвес­тиционного климата, позволяющего обеспечить экономически обоснованную доходность капитала, стабильность и предсказуе­мость налогового режима в отраслях ТЭК. Обеспечение достаточ­ного уровня доходности на инвестированный капитал в электро­энергетике и газовой промышленности потребует постепенной либерализации рынка электроэнергии и газа, последовательного осуществления структурных реформ в этих отраслях, что необхо­димо также для сдерживания цен на услуги естественных монопо­лий. Предельный рост цен на электроэнергию и газ в реальном исчислении в период до 2006 г. составит до 15% в год, что не вызовет недопустимых инфляционных возмущений и позволит ограничить годовой прирост потребительских цен в стране по этой причине в пределах 2...3 %.

Предлагаемая ценовая политика в ГЭК создаст условия:

для ликвидации диспропорций между ценами основных энер­гоносителей на основе приближения цен на природный газ к уров­ню, учитывающему его потребительские и экологические каче­ства;

дальнейшей дифференциации цен, в наибольшей степени от­ражающей различие издержек при транспортировке ТЭР и реали­зации продукции ТЭК различным категориям потребителей (вре­мя суток, сезонность, объем потребления, мощность и т.д.).

Сдерживание цен на услуги естественных монополий и другие ТЭР (мазут, уголь) потребует совершенствования механизмов

мониторинга и антимонопольного контроля за ценами, создания механизмов биржевой торговли ТЭР.

Сравнительно высокий уровень расходов на энергообеспече­ние в доходах малообеспеченных слоев населения, недостаточ­ный уровень социальной поддержки реформ обуславливают необ­ходимость проведения активной социальной политики, целью ко­торой является минимизация негативных последствий повыше­ния цен на энергоресурсы для социально незащищенных групп населения.

Для достижения этой цели необходимо обеспечить:

рост в рассматриваемом периоде среднедушевых доходов насе­ления не менее чем в 3,4...3,7 раз, в том числе для компенсации расходов на топливо и энергообеспечение (в 2,3...2,4 раза);

согласованность реформ, проводимых в жилищно-коммуналь­ном хозяйстве, межбюджетных отношений и ликвидации пере­крестного субсидирования;

создание институтов, ответственных за снабжение необходи­мыми объемами энергоресурсов населения, объектов жизнеобес­печения, стратегических объектов (гарантирующих поставщиков);

создание государством эффективной системы адресной соци­альной защиты малоимущих слоев населения.

В целях поддержания энергетической и экономической безо­пасности Россия будет стремиться диверсифицировать направле­ния экспорта энергоресурсов с развитием северного, восточного и южного направлений экспортных потоков российских энерго­носителей (прежде всего в страны Северной Америки и Северо-Восточной Азии) и последующим увеличением удельного веса этих направлений в географической структуре экспорта энергоре­сурсов.

Россия заинтересована в масштабном долгосрочном вовлечении в свой топливно-энергетический баланс углеводородных ресурсов (особенно природного газа) государств Центральной Азии. Это по­зволит экономить ресурсы северных газовых месторождений для будущих поколений и избежать необходимости форсированных ка­питаловложений в их разработку. В интересах России участие отече­ственных компаний в проектах по расширению энерготранспорт­ной инфраструктуры по территории стран—участниц СНГ.

Россия, как один из крупнейших в мире производителей, экс­портеров и потребителей топливно-энергетических ресурсов, бу­дет активно вести диалог и со странами — производителями энер­горесурсов, и с государствами, потребляющими их, участвуя в работе Международных энергетических конференций, сотрудни­чая с промышленно развитыми странами на основе декларации о сотрудничестве с международными энергетическими организаци­ями и в рамках «большой восьмерки», а также взаимодействуя с ведущими странами —экспортерами нефти.

В соответствии с принятой динамикой макроэкономических показателей развития России рассчитаны параметры прогнозной потребности страны в топливе и энергии. В предстоящем двадца­тилетии общая величина внутреннего потребления первичных энергоресурсов увеличится до 1145... 1270 млн т у.т. Внешний спрос на российские ТЭР, прежде всего на нефть и газ, также будет расти и может составить к 2020 г. 755... 855 млн т у.т, в том числе нефть — 268...309 млн т, газ — 236...245 млрд м³. В перспективе можно ожи­дать существенную географическую диверсификацию экспорта углеводородов.

Объем добычи нефти может возрасти к 2020 г. до 450...520 млн т. Добыча будет осуществляться и развиваться как в традиционных нефтедобывающих районах, таких как Западная Сибирь, Повол­жье, Северный Кавказ, так и в новых нефтегазовых провинциях Европейского Севера (Тимано-Печорский регион), Восточной Сибири и Дальнего Востока. Важное значение имеет освоение Северо-Каспийской нефтегазовой провинции.

Развитие нефтедобычи потребует существенного увеличения прироста запасов жидкого топлива. Предусматривается рост объе­мов переработки нефти к 2020 г. до 190...215 млн т/год с одновре­менным увеличением глубины переработки до 85 %.

Приоритетной задачей отрасли является обеспечение сырьем (прямогонным бензином, бензином для химии, сжиженными не­фтяными газами, ароматическими углеводородами, мономерами и др.) нефтехимической промышленности, стоимость продукции которой на порядок выше стоимости продукции собственно нефтепереработки. Предусматривается полностью обеспечить про­гнозируемый рост (в два раза) потребности нефтехимической про­мышленности в сырье.

Добыча газа может составить 680...730 млрд м³. При этом уве­личится прирост запасов газа, прежде всего в Восточной Сибири, на Дальнем Востоке и на шельфе морей. Либерализация европей­ского рынка газа не позволяет прогнозировать более высокие объё­мы добычи природного газа в России для поставок его на экспорт в европейские страны. Тем не менее, экспорт газа за рассматрива­емый период прогнозируется увеличить на 17...26% и наряду с традиционными направлениями этого экспорта в Европу прогно­зируются его поставки в страны Дальнего Востока.

Экономически эффективным в рассматриваемый период мо­жет быть импорт природного газа из государств Центральной Азии (в первую очередь Туркмении) для газоснабжения южных регио­нов России, объем которого может составить до 80 млрд м³. Объе­мы добычи угля по стране могут составить к 2020 г. 375... 445 млн т.

Основными районами добычи угля будут Кузнецкий и Канс-ко-Ачинский угольные бассейны. Межрегиональное значение бу­дет иметь добыча угля на месторождениях Восточной Сибири,

Бурятии, Печоры, Восточного Донбасса, Дальнего Востока и Якутии.

В последнее десятилетие проведены реструктуризация и прива­тизация угольной промышленности. В период 1999 — 2001 гг. в от­расли появилась тенденция инвестиционного и производственно­го роста. Однако проблемы развития отрасли далеко еще не реше­ны. Это подтверждает и резкое падение добычи в прошлом году, и продолжающий оставаться высоким износ основных фондов (в отдельных случаях до 90%), и крайне низкая инвестиционная активность.

К 2020 г. суммарное производство электроэнергии должно воз­расти до 1215... 1365 млрд кВт • ч. Энергетическая стратегия ориен­тируется на приоритетное развитие атомной энергетики. В результате этого в структуре производства электрической энергии увеличится удельный вес энергии, вырабатываемой АЭС, с 15 % в 2000 г. до 24 % в 2020 г.

Развитие электроэнергетики будет исходить из следующих эко­номически обоснованных приоритетов территориального разме­щения генерирующих мощностей в отрасли:

в Европейской части России — техническое перевооружение ТЭС на газе с замещением паросиловых турбин на парогазовые и максимальное развитие АЭС;

Сибири — развитие ТЭС на угле и гидроэлектростанций;

на Дальнем Востоке — развитие ГЭС, угольных КЭС, газовых ТЭЦ в городах и в отдельных районах — АЭС, АТЭЦ.

Для развития единой национальной электрической сети как основного элемента Единой энергосистемы России и укрепле­ния единства экономического пространства страны предусмат­ривается:

сооружение ЛЭП в объеме, обеспечивающем устойчивое и на­дежное функционирование ЕЭС России и устранение техничес­ких ограничений, сдерживающих развитие конкурентного рынка электрической энергии и мощности;

создание электрической связи между восточной и европейской частями ЕЭС России;

усиление межсистемных связей транзита между Объединен­ными энергетическими системами (ОЭС) европейской части страны;

развитие электрической связи между ОЭС Сибири и Востока с применением ЛЭП сверхвысоких напряжений. Состояние отрасли и параметры развития требуют продолжить работу по реформиро­ванию электроэнергетики и сформировать конкурентный рынок электроэнергии и мощностей.

Инвестиционные потребности отраслей ТЭК оцениваются в 540...630 млрд долл., что является приемлемым с точки зрения прогнозируемых макроэкономических параметров долгосрочного

развития экономики России. Предусматривается реализация круп­ных инвестиционных проектов: программы строительства АЭС в европейской части страны, магистральных нефтепроводов и неф-тепродуктопроводов, в том числе на Востоке страны, межсистем­ных линий электропередачи высокого напряжения, освоение неф­тегазовых провинций в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке, на полуострове Ямал и шельфах морей.

Контрольные вопросы

1. Какие энергоресурсы относятся к возобновляемым и невозобнов-
ляемым источникам энергии? Какова количественная оценка тех и дру­
гих в мире?

2. Каковы запасы (ресурсы) возобновляемых и невозобновляемых
источников энергии в России?

3. Каким образом классифицируют ВЭР по техническим характерис­
тикам?

4. Какие основные направления использования ВЭР вы знаете?

5. Для каких задач предназначено составление энергетического баланса?

6. По каким группам можно классифицировать комплекс возможных
энергосберегающих мероприятий?

7. Какова роль ТЭК в экономике страны?

8. В чем суть основных положений Энергетической стратегии России?