№ 5
ИЗВЕСТИЯ АКАДЕМИИ НАУК ЭНЕРГЕТИКА
2009
УДК 621.311.1
© 2009 г. СЕНДЕРОВ С.М., РАБЧУК В.И., ПЯТКОВА Н.И.
АНАЛИЗ ВЫПОЛНЕНИЯ ТРЕБОВАНИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ РАЗЛИЧНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ ТЭК СТРАНЫ ДО 2020 г.
Рассмотрены вопросы обеспечения энергетической безопасности при реализации различных направлений развития энергетики. Описаны ориентировочные характеристики развития энергетических отраслей при трех экспертно отобранных различающихся между собой направлениях развития энергетики до 2020 г. Показано, что в наибольшей степени требованиям энергетической безопасности будет соответствовать направление, характеризующаееся ускоренным развитием атомной энергетики и угольной промышленности с замедлением темпов роста использования газа в качестве топлива для получения электроэнергии.
В настоящее время много внимания уделяется вопросам обеспечения энергетической безопасности страны в среднесрочной перспективе. В работах ИСЭМ СО РАН рассматривались вопросы систематизации и идентификации существующих и формирующихся угроз энергетической безопасности, был дан анализ возможных масштабов их проявления. При этом были рассмотрены текущие угрозы энергетической безопасности (экономические, социально-политические, внешнеполитические и внешнеэкономические, техногенные, природные, управленческие и правовые), были выделены стратегические угрозы системного характера, чреватые долговременным и масштабным сдерживанием темпов развития национальной экономики из-за возможного проявления значительных дефицитов топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) у потребителей страны в период до 2020—2030 гг. (рис. 1).
В ряде статей [1 и др.] достаточно подробно анализировались эти угрозы, показаны возможные масштабы их реализации и основные направления уменьшения этих масштабов. В качестве наиболее острой, стоящей перед нашей страной в настоящее время и в ближайшей перспективе следует признать угрозу отставания освоения сырьевой базы углеводородов в совокупности с доминирующей ролью природного газа в ТЭБ регионов европейской части страны.
Основное требование: прирост запасов должен быть выше уровня годовой добычи на величину потенциально неизвлекаемого ресурса (т.е. необходимо учитывать коэффициент извлечения). При этом основные приросты запасов углеводородов получены на открытых ранее месторождениях, в новых районах и на шельфе геологоразведочные работы проводятся в недостаточном объеме. Сложившаяся ситуация с обеспечением прироста запасов в газовой отрасли показана на рис. 2.
Анализ данных позволяет утверждать, что за последние пять лет средняя величина отношения прироста запасов газа к его добыче составила 98%. Важнейшая составляющая этой угрозы — несвоевременный выход на газовые ресурсы Ямала и шельфа северных морей. Следствие этого — возможный дефицит по первичным ТЭР в стране: чем позже будет выход в новые районы газодобычи, тем больше будут дефициты. Усугубляет эту угрозу доминирующая доля природного газа в топливно-энергетических
Рис. 1. Стратегические угрозы энергетической безопасности России и их взаимосвязи
балансах регионов европейской части России, что определяет значительную зависимость экономики и населения указанных регионов от надежности поставок газа, добываемого на значительном удалении от потребителей.
Проанализируем возможности проявления данной угрозы при реализации принципиально разных траекторий возможного развития ТЭК страны до 2020 г. Использование методов комбинаторного моделирования и двухуровневой методики исследования развития ТЭК с учетом требований энергетической безопасности [2, 3] позволило выделить такие траектории. В качестве базовой информации для исследования были приняты отчетные данные по отраслям энергетики в 2005 г. Перспективные характеристики возможного развития энергетики страны были взяты из ориентиров Энергетической стратегии России до 2020 г. [4] и из собственного анализа возможностей развития отраслей ТЭК с учетом вероятной реализации стратегических угроз энергетической безопасности.
В настоящее время доля электроэнергии, вырабатываемой на ГЭС, достаточно мала, и в перспективе еще уменьшится, так как ее резервы небольшие, это касается и до-
800
600
400 200 0
Рис. 2. Добыча и прирост промышленных запасов газа
760
740
720
700
680
660
2005 г. 2010 г. 2015 г. 2020 г.
Рис. 3. Производство товарного газа при реализации различных траекторий развития энергетики (1—3)
ли возобновляемых энергоресурсов в общем производстве ТЭР (сейчас — 2%, к 2020 г., по-видимому, будет не более 4%). Учитывая это, при формировании исходной информационной базы для проведения исследований авторами были выделены три различных траектории развития ТЭК страны, характеризующиеся разными темпами развития основных отраслей, производящих первичные ТЭР: газовой, угольной и атомной. Они характеризуются:
— сохранением условно низкой цены на газ до 2020 г. и умеренным ростом выработки атомной энергии (отношение величины выработки в 2020 г. к выработке 2005 г. « 1,8), траектория 1;
— ростом цены на газ до уровня мировых цен (с учетом транспортировки) и интенсивным развитием атомной энергетики (отношение 2020 г. к 2005 г. « 2,2), траектория 2;
— ростом цены на газ до уровня мировых цен (с учетом транспортировки) и сдерживанием развития атомной энергетики (отношение 2020 г. к 2005 г. « 1,2), траектория 3.
Характеристики производства основных видов котельно-печного топлива (КПТ) при реализации траекторий приведены на рис. 3—5.
В связи с тем, что уже в настоящее время цены на продукты переработки нефти приближены к мировым, топочный мазут и сейчас, и в перспективе остается самым дорогим продуктом и должен использоваться в энергетике страны только в качестве резервного или технологически необходимого топлива при реализации любой траектории. Этот фактор учтен для всех траекторий.
□ Прирост промышленных запасов
□ Добыча
п
152% 82%
92%
115%
99%
103%
л/
2002 г. 2003 г. 2004 г. 2005 г. 2006 г. 2007 г.
млн т у.т.
млн т у.т.
Рис. 4. Добыча энергетических углей при реализации различных траекторий развития энергетики (1—3)
млн т у.т.
Рис. 5. Производство топочного мазута
Величины возможного производства атомной энергии при реализации различных траекторий развития энергетики до 2020 г. для действующих и вновь вводимых станций приведены на рис. 6.
Рассмотрим характеристики потребления отдельных видов КПТ для трех траекторий (см. рис. 7).
В целом потребление КПТ при реализации трех траекторий развития ТЭК до 2020 г. должно составить следующие величины, показанные в табл. 1.
Уравнивают величины перспективного потребления первичных энергоресурсов величины выработки атомной энергии, пересчитанные по топливному эквиваленту. Если в 2005 г. удельный расход условного топлива на производство 1 кВт ■ ч составлял 335 г, то, согласно Энергетической стратегии России, в 2020 г. он должен составить 280 г. Тогда величину суммарной выработки атомной энергии можно интерпретировать через величину замещаемого условного топлива (см. табл. 2).
Таблица 1
Суммарное потребление КПТ в России при реализации анализируемых траекторий развития ТЭК, млн т у. т.
Траектория развития ТЭК
2005 г.
2010 г.
2015 г.
2020 г.
665 665 665
700 700 705
740 740 750
742 725 771
300
250
200
150
100
50
млрд кВт • ч
2005 г.
2010 г.
- -
2015 г.
■ 1 (ст.)
■ 2 (ст.) " 3 (ст.)
1 (н.) '2 (н.)
3 (н.) .1
2 3
2020 г.
Рис. 6. Производство атомной энергии при реализации различных траекторий развития энергетики (1—3): ст — существующие (старые) станции; н — вновь вводимые (новые) станции
0
Суммируя величины табл. 1 и 2, получим итоговые значения потребления первичных видов энергии (без гидро- и энергии возобновляемых источников) при реализации указанных траекторий.
Данные табл. 3 показывают равные возможности удовлетворения потребителей конечными видами энергии при реализации указанных траекторий.
Оценивая их с позиций обеспечения энергетической безопасности страны и регионов, можно говорить о важнейшем показателе, актуальном с позиций минимизации угрозы несвоевременного выхода на новые газовые месторождения, — доле доминирую-
Таблица 2
Величина замещаемого условного топлива при перспективной выработке атомной энергии, млн т у. т.
Траектория развития ТЭК
2005 г.
2010 г.
2015 г.
2020 г.
Удельный расход условного топлива на 335 производство электроэнергии, г/кВт ■ ч
1 53
2 53
3 53
320
57 57 52
300
59 59 49
280
80 97 51
, Мазут а
- Уголь
- Газ 1 1 1
2005 г.
2010 г.
2015 г.
2005 г.
2010 г.
2015 г.
2020 г.
800
600
400
200
0 800
600 400 200 0 800 600 400 200 0
2005 г. 2010 г. 2015 г. 2020 г.
Рис. 7. Потребление отдельных видов КПТ при реализации траекторий 1 (а), 2 (б) и 3 (в):
.Мазут б
- ■ -- Уголь
- Газ 1 1 1
2020 г.
- Уголь в
Газ 1 1 1
Топливо Рис. 7, а Траектория 1 Рис. 7, б Траектория 2 Рис. 7, в Траектория 3
2005 г. 2010 г. 2015 г. 2020 г. 2005 г. 2010 г. 2015 г. 2020 г. 2005 г. 2010 г. 2015 г. 2020 г.
Мазут 13 12 10 10 13 12 10 10 13 12 10 10
Уголь 165 178 195 192 165 184 205 260 165 184 205 260
Газ 487 510 535 540 487 504 525 455 487 509 535 501
щего ресурса в потреблении КПТ, для нашей страны — это природный газ. Эти величины показаны в табл. 4.
Из табл. 4 видно, что наиболее приемлемой с позиций энергетической безопасности в данном случае будет траектория 2, т.е. траектория, характеризующаяся снижени-
Суммарное потребление КПТ и условно атомной энергии в России при реализации траекторий развития ТЭК, млн т у. т.
Таблица 3
Траектория развития ТЭК
2005 г.
2010 г.
2015 г.
2020 г.
718 718 718
757 757 757
799 799 799
822 822 822
Таблица 4
Доля природного газа в потреблении КПТ страны при реализации различных траекторий развития энергетики, доли ед.
Траектория развития ТЭК
2005 г.
2010 г.
2015 г.
2020 г.
0,73 0,73 0,73
0,73 0,72 0,72
0,72 0,71 0,71
0,73 0,63 0,65
Таблица 5
Доля газа в структуре потребления КПТ по федеральным округам в 2005 г. и до 2020 г. при реализации траектории 2, %
Федеральный округ
2005
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.