Глава 12. Прогноз развития энергетики

Энергетика за последние сто лет переросла свое первоначаль­ное значение, когда она нужна была людям лишь для обогрева и освещения жилища, приготовления пищи и скромных хозяйс­твенных целей: обмолота зерна, подъема воды, движения вод­ного и наземного транспорта. На протяжении многих столетий подобные виды энергопотребления человека удовлетворялись естественными способами: используя энергию солнца, воды и ветра, сжигая дрова, уголь и хворост, используя силу тягловых животных (слонов, верблюдов, лошадей, волов, оленей, собак и др.). Источником света служили всевозможные жировые и горючие материалы: воск, сало, растительные масла, смолы и т.д. Да и сам человек значительную часть хозяйственных работ выполнял собственными силами: лесозаготовка и обработка дре­весины, изготовление строительных материалов и возведение зда­ний, земляные и сельскохозяйственные работы и т.п. Подобное равновесное сосуществование человека и природы, длившееся сотни поколений, начало нарушаться в XVIII веке и особенно в последующих двух веках, связанных с появлением паровых, а затем электрических, нефтяных и газовых технологий.

В XX веке материальные потребности отдельных групп лю­дей, приумноженные агрессивно-завоевательскими амбициями, приобрели гипертрофированные масштабы. К началу нынешнего XXI-ro столетия они обрели уже угрожающие черты для самого существования нынешней цивилизации. На планете не осталось ни клочка суши или океана, где не видны были бы разрушитель­ные следы антропогенных действий. Порчей поражены воздуш­ная и водная среда, леса и почвы, пищевые продукты и питье­вая вода. Все это негативно сказывается на состоянии здоровья людей и домашних животных. Не случайно с начала 90-х годов природоохранная общественность планеты бьет во все колоко­ла о надвигающейся экологической катастрофе. Опасения эти зиждутся не только на убийственных последствиях нынешних масштабов добычи и расходования топливно-энергетических ре­сурсов. Не только экология определяет тупиковость нынешней ситуации, связанной с топливом и энергией. Мировая экономи­ка приближается к полному уничтожению запасов большинства полезных ископаемых, в т.ч. нефти, газа и угля, что приводит к непрерывному росту затрат на поддержание баланса ТЭР. Если в 1900 году суммарный годовой расход ТЭР на планете оценивался в 1,0 млрд т у.т., то за сто лет эта величина выросла в десять раз и превысила 11,0 млрд т у.т. Причем рост этот неудержимо продол­жается. Так, за последние 30 лет добыча нефти возросла с 2,4 до 3,5 млрд тонн или на 45 %, природного газа с 1,2 до 2,4 триллиона м³ или вдвое, угля с 2,1 до 3,8 млрд тонн или на 80 %. Похоже, что мир вовсе не собирается к самоограничению в потреблении ТЭР, несмотря на постоянное удорожание цен на них. Цена на нефть с 1970 по 2000 годы возросла с 15 до 150 долларов за тонну, на природный газ с 15 до 120 долларов за тысячу кубометров, на уголь с 7 до 70 долларов за тонну. Нынешняя привязанность всех сфер деятельности к тем или иным видам ТЭР вполне сравнима с алкогольно-табачной или наркотической зависимостью. Совре­менное человечество прочно село на «энергетическую иглу». Хотя заведомо знает о губительных последствиях этой зависимости для него самого, его потомков до десятого колена и всей окружаю­щей среды. Ничто пока не свидетельствует о том, что основная часть землян, и в первую очередь правящие особы всех двухсот стран мира, озабочены хотя бы в малой степени сложившимся противостоянием между системой топливно-энергетического комплекса (ТЭК) и всей остальной частью планеты, включая самих людей. Напротив. Не замечая локальных конфликтов на топливно-энергетической почве (нефтяные и угольные «войны», страхи и страсти по природному газу, неугасающие перепалки по развитию атомной энергетики и т.д.), мир по-прежнему с за­видным постоянством ежегодно наращивает энергоаппетит на два процента. При таком темпе к концу первой четверти нового века ежегодная потребность в ТЭР возрастет до 18 млрд т у.т., а к середине века до 30 млрд т у.т., т.е. втрое против 2000 года.

На фоне расходования ТЭР в фантастических масштабах следу­ет обратить внимание на огромную пестроту показателей на душу населения или на единицу ВВП. В табл. 16.1 приведены данные по расходованию ТЭР в отдельных странах за 1996 год [2].

Таблица 12.1

Баланс ТЭР в мире, 1996 год

Примечания:

1. При переводе в условное топливо приняты следующие коэффициенты: для нефти — 1,4; для газа — 1,15; для угля — О,7;

2. При пересчете энергии АЭС и ГЭС в условное топливо принято: 1 кВт·ч = 0,4 кг условного топлива.

Из этих данных видно, что на долю США, например, где про­живает лишь 5 % населения Земли, приходится 25 % мирового потребления ТЭР. В то же время в КНР проживает 20 % землян, а ТЭР ими потребляется только 7 %. Иначе говоря, среднеста­тистический китаец удовлетворяется ныне потреблением ТЭР в количестве 615 кг у.т. в год, тогда как жителю США перепадает энергоблаг почти в 15 раз больше. Если же весь остальной мир вознамерится жить не хуже американцев, то тогда неоднократно объявлявшийся разными прорицателями «конец света» наступит уже к середине XXI века. Это определится ускоренным «довыгре­банием» оставшихся запасов нефти и газа. Запасы же те исчисля­ются по нефти в количестве 4,5·10¹¹ тонн (50 лет использования разведанных ресурсов) и по газу 3·10¹³ м³ (49 лет использования ресурсов). Правда, угля пока вроде бы и немало, но поверхност­ные залежи (бурые угли) низкокачественны, а высококалорийные (каменные угли) залегают так глубоко, что добыча их не только дорога, но и чрезвычайно жизнеопасна для шахтеров. По этой причине особых надежд на процветание энергетики в будущем уголь также не сулит. Что касается атомной энергетики, тем более термоядерной, то эти технологии столь сложны и непредсказу­емы, что в перспективе ближайших десятилетий они вряд ли смогут стать полноценными заменителями органических топлив. Тем более, что затраты по сооружению ядерных электростанций, включая покупку ядерного топлива и утилизацию радиоактив­ных отходов, для большинства стран мира не «по карману». Да и ресурс каждой АЭС составляет 25-30 лет. А что делать дальше? Если, конечно, рассчитывать на продолжение жизни и после ис­черпания газо-нефтяных ресурсов, а также ресурсов 450 ядерных реакторов планеты?!

Из многообразных наработок энергетиков за последнюю чет­верть века следует признать приемлемыми в долгосрочной перс­пективе следующие направления:

1. Более ускоренное освоение газотурбинных, парогазовых, газопоршневых, газогенераторных и подобных технологий, поз­воляющих на 30-50 % повысить эффективность сжигания орга­нического топлива;

2. Высокотехнологичное использование древесно-раститель­ного сырья;

3. Полномасштабное использование комбинированного про­изводства электроэнергии с отпуском тепловой энергии и горя­чего водоснабжения;

4. Форсированное развитие энергетики на базе возоб­новляемых источников: солнечных энергоустановок, гидроэнер­гетики, ветроэнергетики и других, характерных для каждой мес­тности;

5. Широкое освоение вторичных энергоресурсов, биогазовых реакторов, тепловых насосов и других технологий на базе утили­зации промышленных отходов;

6. Полномасштабное осуществление энергосберегающей по­литики, сопровождаемой правовыми, экономическими, технологическими, социальными и иными мерами, стимулирующими динамизм, эффективность и необратимость энергосбережения.

Перечисленные направления могут быть усилены новыми раз­работками и еще более эффективными технологиями вне рамок традиционных, в которых также не исключаются оригинальные находки.

В подтверждение сказанного приводятся данные по разви­тию некоторых видов энергетики: геотермальных, ветровых, солнечных и приливных электростанций. Эти данные носят сугубо оценочный характер. В действительности же факторы непрерывного удорожания стоимости органического топлива, ухудшения экологических последствий от использования ТЭР и другие обстоятельства могут серьезно скорректировать данный прогноз. Не исключается при этом и кратковременный откат в отдельные годы, но это не должно никого обманывать, так как ископаемого топлива на Земле за пределами текущего столетия больше не останется, и в случае сохранения жизни на планете альтернативную энергетику придется осваивать, как бы это ни было тяжело и непонятно большинству нынешних политиков как на всей планете, так и в каждом регионе России.

Оценка возможного развития нетрадиционной энергетики приведена в табл. 16.2.

Таблица 12.2