Энергетика является основным предметом заботы и регулирования государства независимо от форм собственности и уровня развития общества. Углеводороды – важнейший источник топливно-энергетических и сырьевых ресурсов хозяйства страны, её экономических и политических интересов. Нефть, природный газ и некоторые другие виды полезных ископаемых России стали ее главным связующим звеном не только с Западом, но и со всем Миром. Они внесли свою лепту в ход мировой истории.
Энергетические ресурсы России и Мира делятся на первичные и вторичные. К первичным невозобновляемым относятся - нефть, природный газ, уголь, горючие сланцы, ядерное горючее, к возобновляемым - энергия воды, ветра, солнца, биомассы и торфа, тепла земных недр и др. Электрическая и тепловая энергия, энергия сжатого воздуха, химических и технологических процессов, мускульная относятся к вторичным энергетическим ресурсам.
Органическое топливо составляет основу топливно-энергетического баланса большинства стран Мира. В атомной энергетике используется практически лишь уран, торий применяется пока только в опытных установках.
В ХХ в. произошли радикальные изменения в структуре потребляемых первичных источников энергии как в Мире в целом, так и в СССР и России. В первой половине столетия основными источниками энергии в промышленности и в быту были уголь, а в начале века уголь и дрова. В середине ХХ в. энергетические приоритеты резко изменились: угольная эпоха сменилась в основном на углеводородную. В большинстве стран ведущим первичным энергоносителем стала нефть.
Нефть относится к труднооткрываемым видам полезных ископаемых. Тем не менее за последние годы мировые суммарные разведанные запасы нефти постоянно росли (млрд.т): 1978 г. – 88.4; 1988 г. – 126.7; 1998 г. – 139.7; 2000 г. – 142.1; 2001 г. – 143.0; 2002 г. – 142.7; 2003 г. – 156.7. Общемировые достоверные запасы нефти в настоящее время оцениваются в 1292 млрд. баррелей (около 177 млрд. т) [16].
Мир живет сейчас:
* невозобновляемые источники энергии –85-90 %; из них нефть – 35-40 %, газ – 20 %, уголь – 30 %, АЭС – 3-5 %;
** возобновляемые источники энергии – 10-15 %; из них гидроэнергетика – 5-7 %, солнечная, ветровая, приливная – 2-3 %.
По характеру и структуре ТЭК наметились две группы государств:
- моноресурсные (Польша, Австралия, Китай – уголь, а также Германия; Канада и Швеция - гидроресурсы; Франция, Бельгия, Литва, Венгрия – атомные, электростанции);
- полиресурсные - применяются разные виды сырья (Россия, США и др.).
В отличие от других стран, к концу ХХ в. в энергетике России сложилась следующая ситуация: объемы газификации европейской и азиатской территорий страны существенно различаются. В европейской части России в структуре ТЭКа доминирует газ (до 70-80%), в азиатской - его доля в энергопотреблении составляет 10-15%, при значительной роли угля (до 60-65%). Основные запасы топлива связаны с месторождениями, расположенными в крупнейших нефтегазоносных и угольных бассейнах.
Высокая концентрация в недрах России потенциальных ресурсов жидких, газообразных и твердых энергоносителей обусловлена широким развитием на ее территории осадочных бассейнов, занимающих более 60% площади страны, характерны значительные мощности осадков (в том числе с высоким содержанием Сорг.) и геодинамический режим благоприятный для нефтегазо- и углеобразования.
По объему прогнозных ресурсов этих важнейших полезных ископаемых Россия занимает первое место в мире, но реализация прогнозируемого потенциала в разведанные запасы в течение последних десятилетий крайне низка. Прогнозы показывают, что по крайней мере в течение всей первой половины XXI в. основными энергоносителями в Мире и России останутся нефть и газ. Из этого неизбежно следует необходимость развития сырьевой базы УВ – основы нефтегазового комплекса страны.
Важнейшей задачей дальнейшего наращивания минерально-сырьевой базы топливно-энергетического сырья является выявление высокорентабельных для освоения крупных и уникальных месторождений, в первую очередь месторождений нефти и газа.
Сырьевая база жидких УВ (нефть и газовый конденсат). Начальные суммарные ресурсы (НСР) нефти России, включающие накопленную добычу, запасы категорий А+В+С1+С2, перспективные (категория С3) и прогнозные (категории Д1+Д2) ресурсы, распределены неравномерно и составляют на суше 87,6%, на шельфе – 12,4%. Из общего объема НСР накопленная добыча нефти составляет 16 %, разведанные запасы категорий А+В+С1 – 17 %, предварительно оцененные запасы категории С2 – 8 %, перспективные и прогнозные ресурсы – 59 %. Наибольший объем НСР сосредоточен в Западно-Сибирской НГП.
На территории России (по состоянию на 01.01.2002 г.) открыто 2407 нефтесодержащих месторождений, в том числе 1958 – нефтяных, 193 – газонефтяных, 32 – нефтегазовых и 224 – нефтегазоконденсатных. Из общего числа открытых месторождений 1253 вовлечены в разработку, в которых сосредоточено 53,3 % общероссийских запасов нефти. Большая часть разведанных запасов нефти (91 %) уже передана недропользователям.
Запасы конденсата учтены на 327 газоконденсатных месторождениях. Основные запасы конденсата сосредоточены в Ямало-Ненецком АО (60%) и Астраханской области (21 %). Доля запасов конденсата распределенного фонда составляет 90 %.
Разведанные запасы нефти России составляют 12 % от мировых (второе место в мире), обеспеченность добычи разведанными запасами – около 50 лет.
Большая часть запасов и ресурсов нефти находится в недрах северных территорий со слабо развитой социально-экономической инфраструктурой и сложными горно-геологическими условиями, характеризуется сравнительно низким качеством нефтей. Рентабельность разработки их в условиях рыночной экономики находится в сильной зависимости от мировых цен на нефть.
В общем числе разведанных месторождений 82 % составляют мелкие. Выработанность запасов в целом по России достигла 50 %, особенно высокая степень выработанности характерна для месторождений Урало-Поволжья и Северного Кавказа. Из текущих запасов нефти 19 % находятся в подгазовых зонах нефтегазовых залежей, 14 % представлены тяжелыми и высоковязкими нефтями.
После депрессии второй половины 1990-х гг., когда в стране добывалось немногим более 300 млн. т нефти и конденсата, их добыча в России переживает устойчивый подъем. В 2001 г. она составила 334,2 млн. т (194 млн. т - 57%, обеспечили залежи Ханты-Мансийского округа), в 2002 г. - 379, в 2003 г. - 421,4, в 2004 – 443 млн. т, и в 2005 г. было добыто 456 млн. т сырой нефти, и более 15 млн. т конденсата.
Реальные показатели быстро превысили нормативы «Энергетической стратегии России на период до 2020 г.». Государственная программа предусматривала выход на добычу 450-520 млн. т/год, с экспортом 300-350 млн.т. сырой нефти (67% добычи), не ранее 2015 г. В условиях роста мировых цен на сырую нефть, объемы экспорта, главного ускорителя ее добычи, были достигнуты на десятилетие раньше планового срока: из 470 млн. т, НПЗ России перерабатывают сейчас лишь около 180 млн. т, и реально на внутреннем рынке потребляется 125 млн. т. За рубеж вывозится 290 млн. т сырой нефти и более 60 млн. т нефтепродуктов-полуфабрикатов. Россия экспортирует нефть, а не продукты ее переработки, цены которых ведут себя гораздо устойчивее.
Полуторакратный рост добычи (за 5 лет!) стремительно обогнал воспроизводство разведанных запасов: в 2001 г. прирост составил 375 млн. т., в 2002 г. – 254 млн. т., в 2003 г. – около 240 млн. т. В 2004 г., при добыче 455,3 млн. т, прирост запасов нефти и конденсата составил всего 217,9 млн. т. По данным «Роснедра», полученнымк январю 2006 г., в 2005 г. прирост запасов нефти и конденсата (по предварительным данным 585 млн. т.), впервые за последнее десятилетие, превысил объемы их добычи. И рост добычи, и переоценка запасов были обеспечены преимущественно не за счет открытия новых месторождений, а, в основном, путем внедрения новых технологий разработки и увеличения нефтеотдачи; в результате по 136 месторождениям извлекаемые запасы возросли на 300 млн. т.
Сырьевая база свободного газа. НСР свободного газа России на 01.01.2002 г. составляют 236,1 трлн м3, в том числе 160,3 трлн м3 на суше и 75,8 трлн м3 на шельфе.
Накопленная добыча составляет 12,8 трлн м3, или 5 % общего объема НСР, разведанные запасы категорий A+B+C1 – 46,8трлн м3 (20 %), предварительно оцененные запасы категории С3 – 14,2 трлн м3 (7 %), перспективные и прогнозные ресурсы категорий С3+Д – 162,8 трлн м3, или 68 %. Наибольший объем НСР газа (41,5 %) сосредоточен в Западно-Сибирской НГП.
По разведанным запасам газа Россия занимает первое место в мире (32 % мировых запасов) и обеспечивает до 30 % его мировой добычи. Распределение запасов газа по территории страны неравномерно. На Западную Сибирь приходится 35,4 трлн м3 (75,6 %), на северные моря – 3,2 трлн м3 (6,8 %), на НГП Восточной Сибири – 2,7 трлн м3 (5,8 %), на Прикаспийскую НГП – 2,7 трлн м3 (5,8 %), на Волго-Уральскую – 1,1 трлн м3 (2,4 %), на Тимано-Печорскую – 0,7 трлн м3 (1,5 %), на дальневосточные моря – 0,7 трлн м3 (1,5 %), на Северный Кавказ – 0,3 трлн м3 (около 0,6 %). При этом на долю чисто энергетического газа (метановый, бессернистый) приходится около 55 % (в основном в Ямало-Ненецкий АО).
По состоянию на начало 2002 г. в России открыто 789 месторождений газа, из которых 352 вовлечены в разработку. На разрабатываемых месторождениях сосредоточено 45,5 % общероссийских запасов. Уникальные и крупные по запасам месторождения обеспечивают в настоящее время более 90 % добычи свободного газа. В целом в районах с развитой газовой инфраструктурой сосредоточено около 51 % разведанных запасов газа. Следует заметить, что 4,95 трлн м3 разведанных запасов газа (из них 3,61 трлн м3 в Западной Сибири) приходятся на газовые шапки, разработка которых возможна только после завершения разработки нефтяных частей залежей. Пока из газовых шапок извлечено около 0,65 трлн м3 газа (13,4 % этих запасов). Годовая добыча – около 35,0 млрд м3.
Общемировые разведанные запасы газа составляют около 175 трлн. м3. В стране в 2005 г. было добыто 633 млрд. м3 природного газа и более 15 млн. т конденсата. Россия является безусловным лидером по запасам природного газа – ее доля в мировых запасов составляет 27,5 %. Основная часть запасов газа сосредоточена на севере Западной Сибири и на шельфе Баренцева и Карского морей. Благодаря открытию Уренгойского, Ямбургского, Заполярного, Бованенковского и других крупнейших газовых месторождений в Ямало-Ненецком АО, обеспеченность газовой промышленности страны первичными ресурсами и рентабельными запасами природного горючего газа на ближайшие 20-30 лет достаточно высока.
Вместе с тем, несмотря на значительные ресурсы и подготовленные запасы, решение задачи выбора объектов добычи газа в долгосрочной перспективе представляется достаточно неопределенным и зависит от экономических факторов, решения проблем оптимизации ценовой политики и изыскания крупных инвестиций, необходимых для реализации проектов освоения газовых месторождений на п-ове Ямал, шельфах Баренцева (Штокмановское газоконденсатное месторождение), Карского и Охотского морей. Особое значение имеет определение масштабов и темпов освоения морских месторождений. Стабильная годовая добыча газа на шельфе в объеме не менее 60 млрд м3 в 2020 г. с последующим ростом может быть достигнута лишь при условии ввода в разработку Штокмановского месторождения, а в дальнейшем – других месторождений.
Структура топливно-энергетического комплекса. Потенциал топливно-энергетического сырья в недрах России и Мира определяется сочетанием невозобновляемых природных ресурсов органического, ядерного топлива и наличием возобновляемых (или относительно возобновляемых) источников энергии – геотермальной энергии и гидроресурсов. Органическое топливо, составляющее основу топливно-энергетического баланса большинства стран Мира, включает углеводородное сырье (газообразное – горючий газ, жидкое – нефть и газоконденсат, твердое – битумы) и твердые каустобиолиты, главным компонентом которых является углерод (торф, бурый и каменный уголь, горючие сланцы).
Топливно-энергетического комплекс (ТЭК) включает: традиционные - нетрадиционные - альтернативные (экзотические) источники энергии
Традиционные источники энергетичесого сырья: нефть - природный газ - торф уголь - горючие сланцы - дрова.
Нетрадиционные источники углеводородного сырья [61].: газогидраты водорастворенные газы, газы (кристаллических пород (рудничный), осадочных пород с низкой проницаемостью мелких и мельчайших залежей, водогазоконденсатных смесей, подкоровые (из низов активизированнной литосферы), нефти (высоковязкие и тяжелые (низкий коэффициент извлечения), трудноизвлекаемые из осадочных пород с низкой проницаемостью, мелких и мельчайших скоплений (в регионах с хорошей изученностью), металлосодержащие битумы и нефти, природные битумы, асфальтиты и другие этого ряда (рис. 1).
Альтернативные источники энергии: гидротермальная энергетика - волноприбойная энергетика - солнечная энергетика - ветряная энергетика
Рис. 1. Распределение углеводородных ресурсов в земной коре [61].
Стратиграфическое распределение запасов нефти на территории СССР и России:
KZ - 5,6 % MZ - 71,2 %
PZ2+3 - 21,9 % Rf – V –PZ1 - 1,3 %
Энергетика является основным предметом заботы и регулирования государства независимо от форм собственности и уровня развития общества. Во всех пятилетних и перспективных планах развития народного хозяйства СССР энергетике всегда отдавался несомненный приоритет. На развитие энергетики выделялось до 22 % инвестиций. В результате такого внимания энергетика страны развивалась опережающими темпами, сравнительно с другими отраслями народного хозяйства. В капиталистических странах энергетике также уделялось достаточно большое внимание: в Великобритании - национализация угольной промышленности, в США - образование Министерства энергетики, ряд законодательных актов по вопросам энергетики и другое.
Энергетическая эффективность отдельного механизма, процесса, технологии, отрасли или всего народного хозяйства в целом определяется удельным расходом энергии на единицу продукции или единицу внутреннего валового продукта. Эти показатели характеризуют уровень развития техники; потребление энергии на душу населения отражает энергонасыщение или энергообеспечение общества данной страны.
Энергетический баланс в широком смысле - это равенство количества энергии и энергетических ресурсов (с учетом потерь) на всех этапах их использования, а в узком - равенство полного количества подведенной энергии и количества энергии, использованной в производственном цикле. Баланс является обязательной частью общей и частных энергетических систем. В информационном смысле энергетическая система является детерминированной и вместе с тем вероятностной из-за большого числа действующих, часто неопределенных факторов.
Объективность прогноза развития энергетики на уровнях мировом, нашей страны и ее регионов предопределяется четкостью установления энергетических порогов, чередования периодов энергетических бумов (скачков) и стагнации (застоя и кризисов).
Развитие энергетики происходит при действии следующих факторов:
1) спроса-предложения, выраженного в совершенствовании структуры конечного использования энергии, в расширении ее применения, в повышении энерговооруженности труда в народном хозяйстве;
2) научного и технического развития энергетики, включающего повышение эффективности использования природных энергетических ресурсов, производства и потребления энергии и топлива за счет совершенствования вовлеченных в эксплуатацию и открытых новых;
3) общего роста производительности общественного труда в энергетическом выражении - по затратам энергии на единицу валового внутреннего продукта.
Представление об энергетических системах оправданно только в самом широком смысле. Приемлемо представление о топливно-энергетическом комплексе (ТЭК) как совокупности производственно-хозяйственных отраслей по изучению, добыче, переработке и использованию первичных энергетических ресурсов.
