Мировые рынки энергоресурсов - проблемы и перспективы. Потребление первичной энергии и структура топливопотребления в мире Основные тенденции мирового рынка природного газа

Котлер В. Р., Серков Д. Е.

По данным “BP Amoco Statistical Review of World Energy 2000” в последнем году прошедшего столетия основными статьями потребления первичной энергии оставались нефть и нефтепродукты (40,5%), уголь (25%), газ (24%), а также ядерная энергия (8%) и возобновляемые источники (2,5%). Если же оценивать структуру топливопотребления для производства электроэнергии, то картина получается существенно другой: на уголь приходится 36%, на возобновляемые источники (включая ГЭС) - 21%, за счет сжигания газа и на АЭС было выработано по 17% всей электроэнергии, и за счет нефтепродуктов - 9% (рис. 1).
Возвращаясь к потреблению первичной энергии, следует отметить, что общее ее количество в конце века составило примерно 14 970 млн. т условного топлива, или 439 млрд. ГДж. Причем, потребление первичной энергии в мире было чрезвычайно неравномерным: на США и Канаду пришлось 3680 млн. т условного топлива в год (примерно 12,2 т условного топлива на человека в год); на страны СНГ, Центральной Европы и Иран - 1800 млн. т условного топлива в год (4,4 т условного топлива на человека), а на Индию - 850 млн. т условного топлива в год (0,86 т условного топлива на человека).

Рис. 1. Структура потребления первичной энергии в мире (а) и доля различных источников при производстве электроэнергии (б) по данным “BP Amoco Statistical Review of World Energy 2000” и “US DOE EIA International Energy Outlook 2000”

Неравномерность потребления энергии сохраняется и в начале XXI в.: по данным журнала “Power” за апрель 2001 г. потребление электроэнергии на 1 чел. в США составляет 11 800 кВт-ч/год, в Мексике - 1650 кВт-ч/год, а Китае - 850 кВт-ч/год.
Очень важно знать, что ждет человечество через 20, 50 и 100 лет в отношении потребления первичной энергии. Авторы “WEC Statement 2000” предложили свой прогноз в виде тройной диаграммы (рис. 2), на которой видно три вершины: уголь, (нефть + газ), (возобновляемые источники + атомная энергетика). Из диаграммы также видно, что за период с 1920 по 1970 г. осталась практически неизменной доля ГЭС (около 15%), снизилась (с 75 до 30%) доля угля и увеличилась (примерно с 8 до 55%) доля углеводородного топлива. После 1990 г. авторы предполагают возможность развития человечества по разным сценариям: А - интенсивный рост; В - средние темпы роста; С - замедленный рост, обеспечивающий снижение выбросов ССЬ в атмосферу от 6 млрд, т до 2 млрд, т в 2100 г. Предполагается, что общее потребление первичной энергии в период с 1990 по 2050 и по 2100 г. увеличится соответственно от 12,96 до 36,0 и до 64,8 млрд, т условного топлива по варианту А, по варианту В - от 12,96 до 28,8 и 50,4 млрд, т условного топлива, а по варианту С - от 12,96 до 20,2 и 30,2 млрд, т условного топлива соответственно.


Рис. 2. Оценка структуры потребления первичной энергии при распределении ее между углем, нефтепродуктами и газом, ядерной энергией и возобновляемыми источниками:

Подварианты A1, А2, А3, С1 и С2 каждая точка обозначает баланс первичной энергии в том году, который указан рядом с точкой отличаются структурой топливоиспользования и общим изменением добычи ископаемого топлива в период с 1990 по 2050 г. (таблица).
В дополнение к цифрам таблицы, основываясь на диаграмме рис. 2, можно отметить, что по всем сценариям к 2100 г. резко увеличится доля ядерной энергетики, а доля газа и мазута (особенно по сценариям А2, С1, С2 и В) снизится до 12 т 21%. По сценариям, обеспечивающим минимальные выбросы в атмосферу углекислого газа и диоксида серы (C1 и С2, Α1 и А3), предполагается снижение потребления угля до величины менее 10%.
Что касается ближайшей перспективы, то, по всей видимости, можно ожидать сохранения тенденций, наметившихся в последние 20 лет XX в.: во всех промышленно развитых странах за период с 1980 по 1997 г. снизилась доля нефтепродуктов и увеличилась доля ядерного топлива в структуре выработки электроэнергии. Так, например, в Японии доля нефтепродуктов снизилась с 47,1 до 18,2%, а доля выработки электроэнергии на АЭС возросла с 14,4 до 31,0%. В Великобритании за тот же период доля нефтепродуктов снизилась с 11,7 до 2,4%, а доля энергии, генерируемой на АЭС, увеличилась с 13,0 до 28,5%. Еще убедительней пример Франции: доля выработки электроэнергии на мазуте за 18 лет сократилась с 18,9 до 1,5%, а доля АЭС увеличилась с 23,8 до 79,3% суммарной выработки электроэнергии;
доля электроэнергии, вырабатываемой на ГЭС, во всех странах снизилась в связи с тем, что потенциал гидроэнергии в большинстве стран практически исчерпан и сохранение мощности ГЭС приводит к снижению их доли в общей выработке электроэнергии. Даже в такой богатой гидроресурсами стране, как Канада, доля ГЭС в структуре выработки электроэнергии сократилась с 67,3 до 61,1%, а в Японии, например, аналогичные цифры составили 15,4 и 8,7%, во Франции - 26,9 и 12,5% и т.д.;
почти во всех странах несколько увеличилась доля электроэнергии, вырабатываемой за счет нетрадиционных источников (солнечной энергии, ветроэнергетики, геотермальных ЭС и др.). Но как и прежде, эта статья энергетики не играет существенной роли и в большинстве стран составляет 1 - 2% суммарной выработки электрической энергии;

Характеристика трех сценариев развития мировой энергетики в период с 1990 по 2050 г.


Параметр

Базовое значение (1990 г.)

Сценарии

Первичная энергия, млрд, т условного топлива

Структура производства первичной энергии, %:

ядерная энергия

возобновляемые источники

Использование ресурсов с 1990 по 2050 г., млрд, т условного топлива:

Структура потребления конечной энергии, %

в твердом виде

в жидком виде

в виде электроэнергии

в виде централизованного отопления, газа и водорода

Выбросы в атмосферу:

сера, млн. т S

углерод*, млрд. т. С

Без учета неэнергетических выбросов СО2, а также СО2, используемого для повышения отдачи нефтеносных горизонтов.

доля газа в структуре выработки электроэнергии в одних странах увеличилась (Италия, Великобритания, Япония), в других снизилась (Германия, Франция, США).
Важно отметить, что мощности на природном газе - это, как правило, высокоэкономичные парогазовые установки (ПГУ) или пиковые газотурбинные установки (ГТУ). Кроме того, необходимость использования природного газа часто диктуется экологическими проблемами, как например, в штате Калифорния (США);
доля угля также в некоторых странах возросла (Япония, Канада, Австралия), в других - снизилась (Великобритания, Франция, Германия).
По прогнозам “Международного энергетического ежегодника”, опубликованного Энергетической информационной администрацией США, в течение ближайших лет основным видом топлива при выработке электроэнергии останется уголь: его доля, усредненная по всем странам мира, изменится с 36,8% в 1995 г. до 35,9% в 2015 г. При этом в абсолютных цифрах потребление угля возрастет на 6,3 млрд. ГДж (примерно 215 млн. т условного топлива).
Детальный прогноз по использованию твердого топлива опубликовал “World Coal Institute”. По данным этого института в 1999 г. суммарная добыча каменных углей в мире составила 3466 млн. т, а бурых углей и лигнитов - 879 млн. т. Ожидается, что в 2010 г. добыча угля превысит 5000 млн. т. Если темпы добычи сохранятся на сегодняшнем уровне, то доказанных запасов угля хватит более чем на 200 лет. Соответственно аналогичный показатель для нефти - 45 лет и для газа - 65 лет. Причем, около 70% всех запасов нефти и газа приходится на Средний Восток и страны СНГ, а каменный уголь распределен более равномерно, его добывают более чем в 100 странах.
Основная масса добытого в 1999 г. каменного угля приходилась на первую десятку: Китай - 1029 млн. т, США - 914 млн. т, Индия - 290 млн. т, Австралия - 225 млн. т, Южная Африка - 224 млн. т, Россия - 163 млн. т, Польша - 112 млн. т, Украина - 81 млн. т, Индонезия - 74 млн. т, Казахстан - 56 млн. т.
Большая часть каменного угля используется для производства электроэнергии, на втором месте металлургия, в которую направляются коксующиеся угли.

Во многих странах уголь является основой крупной энергетики. Так, например, в 1999 г. в Польше 96% всей электроэнергии было выработано на угле, в Южной Африке - 90%, в Австралии - 84%, в Китае - 80%, в Чехии - 71%, В Греции - 70%, в Индии - 68%, в США - 56%, в Дании - 52%, в Германии - 51%, а в среднем в 15 странах ЕС - 25%.
Ускоренными темпами растет международная торговля углем. В 1990 г. общий объем торговли углем составлял 387 млн. т (в том числе энергетическим углем - 215 млн. т), в 1999 г. соответствующие цифры поднялись до 521 и333 млн. т.
По данным за 1999 г. главными экспортерами энергетических углей (в миллионах тонн) являются: Австралия - 79,2; ЮАР - 63,7; Индонезия - 45,4; Китай - 30,5; Колумбия - 29,3; США - 23,9; Россия-21,1; Польша - 17,5.
Список крупнейших импортеров угля по данным за 1999 г. выглядит следующим образом: 15 стран Западной Европы импортировали 115,5 млн. т энергетических углей; Япония - 70,9; Республика Корея - 35,0; Тайвань - 31,8; Германия - 23,3 и Великобритания - 12,9 млн. т.

Главной проблемой, которую приходится преодолевать при использовании угля на ТЭС, остается загрязнение атмосферного воздуха выбросами кислотообразующих газов (NOx и SО2), а также твердыми частицами. Однако успешная реализация демонстрационных проектов по американской программе “Clean Coal Technology” позволяет надеяться, что экологические характеристики угольных энергоблоков в скором времени не будут уступать характеристикам ПГУ на природном газе.

Angolan oil exports fell by over 10% in 2019

According to the Angolan Ministry of Mineral Resources and Oil, Angola’s oil exports fell by 11% in 2019. In 2019, China accounted for 72% of Angola’s oil exports, followed by Spain (6%) and India (5%). Sonangol was responsible for 39% of oil exports. The weighted average price of Angolan oil decreased by 7% to US$65/bbl and oil revenues reached US$31bn in 2019.

28
Jan

French gas consumption increased by around 2% in 2019

According to GRTgaz, French gas consumption increased by 2% in 2019, driven by the demand from the power sector (+39%), in a year of lower nuclear and hydropower generation. Consumption of public distribution remained flat (-1%, with climatic corrections), and industrial demand for gas declined by 2%, owing to the technical shutdowns of some large consumers scheduled for the fourth quarter of 2019. To follow the higher gas demand, LNG imports rose by 87% to their highest level in the last 10 years. Gas transit to neighbouring countries nearly doubled and gas outflows to Spain and Switzerland rose by 72% in 2019. The price of gas on the wholesale market decreased from €23.2/MWh in 2018 to €13.6/MWh in 2019 (-41%).

27
Jan

Spain added 6.5 GW of new renewable power capacity in 2019

According to the Spanish power transmission system operator Red Eléctrica de España (REE), Spain added nearly 6.5 GW of new renewable power capacity in 2019 (6,456 MW), corresponding to a 13% increase in the renewable capacity. During 2019, 93 new solar PV power plants added 3,975 MW, while 86 new wind projects added 2,319 MW and 10 other renewable projects added 162 MW. Most of the new renewable capacity came from auctions held in 2017 (5,689 MW). This strong growth in the renewable capacity contributed to raise Spain"s installed capacity by 5.6% at the end of 2019.

Добыча газа почти не растет

Глобальное производство природного газа в прошлом году выросло лишь на 21 млрд куб. м, или на 0,3%. Если исключить 2009 год, когда добыча снизилась непосредственно после мирового финансового кризиса, это будет слабейший рост сектора за 34 года. Главным образом это связано с тем, что в 2016 году сократилась добыча газа в США — впервые с начала «революции сланцевого газа» в середине 2000-х годов. Цены на газ в США (газовый хаб Henry) снизились в 2016 году на 5%, цены на азиатских и европейских газовых рынках упали на 20-30%.

На рынке сжиженного природного газа (СПГ) Китай остается крупнейшим источником роста импортного потребления, но примечательной особенностью 2016 года стало вхождение на рынок или экспансия новых покупателей, таких как Египет, Пакистан, Польша, Иордания, Ямайка, Колумбия, Литва. Особенно интересная картина складывается на европейском рынке, в котором видят естественное направление для поставок СПГ.

Несмотря на это, в 2016 году преимущество было явно на стороне трубопроводного газа из России, которая поставила в Европу 166,1 млрд куб. м (это 40% общеевропейского газового импорта). «Экономические мотивы в этой борьбе конкурирующих поставок очевидны: так же как это было с ответом ОПЕК на восхождение американской сланцевой нефти, у России есть сильная мотивация, чтобы бороться за удержание своей рыночной доли перед лицом растущей конкуренции со стороны СПГ», — пишет BP.

Потребление угля падает

В 2016 году доля угля в мировом потреблении первичной энергии снизилась до минимума с 2004 года (28,1%). Страной — рекордсменом по сокращению потребления угля стала Великобритания (-52,5%), у которой оно упало до уровня промышленной революции XVIII-XIX веков. В апреле 2017 года британская электроэнергетика зафиксировала первый «день без угля». При этом в целом уменьшение потребления было обеспечено прежде всего за счет США (-8,8%) и Китая (-1,6%). В России потребление угля упало на 5,5% на фоне роста выработки гидроэлектроэнергии (+9,5%).

Мировая добыча угля сократилась на 6,2% (231 млн т нефтяного эквивалента) — максимальное падение за всю историю наблюдений. В Китае показатель также уменьшился на рекордные 7,9%, или на 140 млн т.н.э., в США — рухнул на 19%, или на 85 млн т.н.э. В России добыча угля, напротив, выросла на 3,1% при среднем росте на 3,2% в последние десять лет.

Китай стимулирует рост возобновляемых источников

Самым быстрорастущим источником энергии в 2016 году снова стали возобновляемые источники энергии (ВИЭ). В настоящее время на ВИЭ приходится чуть меньше 3,2% мирового потребления первичной энергии. Без учета гидроэнергии потребление ВИЭ выросло на 12%, продемонстрировав крупнейший за год прирост за все время наблюдений (+53 млн т.н.э.). Более половины роста этого сектора обеспечила ветровая энергетика (+16% за год). Производство солнечной энергии выросло на 30%. И хотя на солнечную энергию приходится лишь 18% производства ВИЭ, она обеспечила почти треть общего роста возобновляемых источников энергии.


Крупнейшей страной — производителем ВИЭ, используемых в электроэнергетике, стал Китай, обойдя США. Азиатско-Тихоокеанский регион обошел по этому показателю Европу и Евразию.

Россия снижает потребление первичной энергии

Мировое потребление первичной энергии в 2016 году выросло всего на 1%, что соответствует уровню предыдущих двух лет. Большую часть прироста обеспечили две быстро развивающиеся экономики — Индия (+5,4%) и Китай (+1,3%). Средний рост спроса на энергоресурсы в 2015 и 2016 годах был самым низким за любой двухлетний период с 1997-1998 годов. Несмотря на замедление темпов роста спроса на энергию, Китай 16-й год подряд обеспечил крупнейший в мире прирост потребления первичной энергии. Рост спроса в развитых странах Организации экономического развития и сотрудничества (ОЭСР) практически оставался на прежнем уровне, увеличившись лишь на 0,2%.

В России в прошлом году потребление первичной энергии снизилось на 1,4%, что не помешало ей остаться на четвертом месте по потреблению энергоресурсов (после Китая, США и Индии) с 5,1%.

Потребление нефти в России возобновило рост (+2,1%), несмотря на продолжающийся спад в экономике. Газ остался основным видом топлива, обеспечив 52% первичного потребления энергии в России. Потребление угля упало на 5,5% в основном из-за роста выработки гидроэлектроэнергии (+9,5%). На нефть и уголь пришлось 22 и 13% потребления первичных энергоносителей соответственно. Производство первичных ресурсов в стране выросло за год на 1,8%.

Добыча нефти выросла на 2,2% (выше средних за десять лет 1,4%). Аналогичная ситуация отмечалась в газодобыче (+0,5%; -0,1%) и выработке гидроэлектроэнергии (+9,5%; -0,3%). Добыча угля выросла на 3,1% (3,2% в среднем за десять лет). На долю России пришлось 12,2% мировой добычи нефти, 16,2% газа и 5,2% угля. Россия сохранила позицию крупнейшего в мире экспортера нефти и газа. В 2016 году Россия экспортировала 77% добытой нефти, 33% — газа и 55% — угля.

Прирост производства электроэнергии на АЭС был ниже средних показателей за десять лет (+0,3%; +2,8%), а из возобновляемых источников — выше (+6,9%; +4,0%). Доля ВИЭ в российском потреблении первичной энергии составляет лишь 0,02%.

300 кВт*ч в месяц - такую норму потребления электроэнергии введут уже в начале 2019 года. На что этого количества хватит, а от чего придется отказаться - разбираемся в материале 66.RU.

Ввести лимиты на потребление электроэнергии предложили представители Минэнерго и Минэкономики. Предполагается, что «потолок» нормы будет на уровне 300 кВт*ч на одну точку подключения. Расход электроэнергии в таком случае будет оплачиваться по базовому тарифу. Свыше 300 кВт*ч - по повышенному, свыше 500 кВт*ч - по «экономически обоснованному». При этом объем энергопотребления будет фиксироваться не на человека, а на «точку подключения», то есть на домохозяйство.

Сколько приборов укладывается в норму

Как поясняют в Минэнерго, введение новых правил энергопотребления не отразится на 70% населения. По словам директора Аналитического кредитного рейтингового агентства (АКРА) Натальи Пороховой, в среднем в стране домохозяйства состоят из 2,5 человек и потребляют за месяц 220 кВт*ч.

В расчет берутся основные бытовые приборы и освещение.

Стандартный набор приборов - освещение, холодильник, компьютер, стиральная машина, телевизор - в среднем потребляют 180 кВт*ч в месяц. Если в доме стоит электроплита, расход повышается до 225 кВт*ч. Утюг, фен и зарядки для гаджетов, без которых не обойтись, но работают они время от времени, - это еще около 20 кВт*ч. Приборы для комфорта - электрочайник, утюг, микроволновка, посудомойка, пылесос, кондиционер - увеличат расходы примерно на 80 кВт*ч. Вписаться в норму с трудом, но можно - если слегка забить на комфорт.

В оставшиеся 30% населения попадают не только майнеры. Те, кто привык жить с комфортом - сделал у себя «теплый пол», поставил водонагреватель, имеет в каждой комнате по телевизору, - в лимит, скорее всего, не уложатся.

Кроме того, в планах Минэнерго – постепенно сократить список потребителей, которые сегодня пользуются льготами при оплате электричества. Среди них, например, жители квартир, оборудованных электрическими плитами. Сегодня они пользуются энергией по сниженному тарифу: в Екатеринбурге 1 кВт*ч в доме с электроплитой стоит 2,72 руб. против 3,89 руб. в домах с газовыми плитами (тариф по одноставочному счетчику). После введения новых правил платить будут одинаково. Также в Минэнерго намерены устранить разницы в оплате между горожанами и сельскими жителями - для них пока тариф ниже.

В Минэкономразвития предложили провести индексацию тарифов с 1 января, синхронизировав ее с ростом НДС.

Лимитировать энергию предлагают не в первый раз

С подобным предложением Минэнерго выступает не впервые: в 2013-2014 годах в нескольких регионах России был уже запущен подобный проект. Пилотными территориями стали Забайкальский и Красноярский края, Владимирская, Нижегородская, Орловская, Самарская и Ростовская области. Для них установили норму в 50–190 кВт*ч в месяц на человека. Семьи, укладывающиеся в нормы, должны были платить по сниженному тарифу, за превышение плата, соответственно, вырастала.

С июля 2014 года такие же нормы власти намеревались внедрить на территории всей страны, но проект забуксовал. В первую очередь - из-за критики Владимира Путина. Президент тогда заявил, что введение новых правил потребует значительно увеличить энерготарифы.

На несколько лет о проекте забыли - до лета 2018 года, когда в Минэнерго начали обсуждать перекрестное субсидирование. Сейчас часть денег за оплату электроэнергии, израсходованной населением, платят промышленные предприятия. В 2017 г. объем «перекрестки» оценивался в 368 млрд руб. К 2022 году показатель, по прогнозам Минэнерго, еще более вырастет - до 417 млрд руб. Плановое сокращение «перекрестки» до 89 млрд руб. к 2022 году потребовало бы увеличить тарифы для населения на 13,9% в год. Такой рост посчитали недопустимым. Но в итоге вернулись к планам о введении лимита на электричество.

Вице-премьер Дмитрий Козак предложение Минэнерго и Минэкономразвития уже одобрил. Документы по новой реформе должны подготовить к 15 января 2019 года.

Как вписаться в лимит, не отказываясь от привычного

Нововведения, предлагаемые Минэнерго, стоит рассмотреть не только с точки зрения изменения квартплаты, но и с точки зрения экологии. Постоянный рост энергопотребления ведет к истощению ресурсов планеты, ведь на выработку электричества тратятся нефть, газ, уголь. А переработка этих материалов в электричество связана с выбросами вредных веществ в атмосферу.

Сократить расходы электроэнергии в пределах квартиры не так уж сложно. О смене ламп накаливания на энергоэффективные мы и говорить не будем - все же люди разумные и сами все понимают. Но есть и другие меры - самые простые.

* Не оставлять приборы в ждущем режиме. В первую очередь речь идет о телевизорах, компьютерах, музыкальных центрах. Простой расчет для телевизора: 6 часов в день прибор работает, 18 находится в режиме ожидания. За эти 18 часов в среднем устройство использует около 300 Вт*час. Умножьте эту цифру на 30 - в итоге получается 9 кВт*ч. Музыкальный центр потребляет чуть меньше - до 7,8 кВт*ч в месяц.

* Регулярно удалять накипь из чайника и кастрюль: поскольку накипь обладает малой теплопроводностью, на нагрев посуды с таким налетом требуется больше времени, расход электричества повышается. Чистая посуда позволяет снизить расход на 10–30%!

* Кипятить в электрочайнике столько воды, сколько требуется в данный момент. 1 л воды греется в чайнике около 4 минут - все это время счетчик крутится. Чтобы вскипятить чашку, достаточно полутора минут - расход почти в 3 раза меньше.

* Стирать пыль с лампочек и плафонов. Вроде бы совет из разряда «спасибо, кэп», но нередко им пренебрегают. Особенно в осенне-зимнее время года, когда светильник включают сразу, как проснулись или пришли домой с улицы: пыль просто не успевают заметить. При этом пыль способна снизить яркость лампы на 20%. И для освещения комнаты может понадобится менее мощный источник. Грязные окна также поглощают свет - не забывайте их мыть.

* Убрать холодильник от любых нагревательных приборов. Соседство с плитой или радиатором отопления автоматически повышает расход энергии, которая требуется на выработку холода. То же касается и открывания дверей - чем меньше вы хлопаете дверцей холодильника, тем больше холода в нем остается.

* Загружать стиральную машину по полной. Иначе до 15% энергии тратится впустую. Старайтесь стирать с меньшей температурой, поскольку основной расход электричества идет на нагрев воды. При температуре стирки +60 градусов энергопотребление на 30-40 % ниже, чем при +90.

Развитие человеческого общества всегда было связано с расширением использования энергетических ресурсов. За предыдущее столетие мировое энергопотребление увеличилось более чем в 5 раз и достигло 12 млрд. тонн условного топлива в год. Прирост мирового энергопотребления за десятилетний период с 1963 по 1972 гг. составил 2,6 млрд. т у. т., а за последующий десятилетний период - всего 1,7 млрд. т у. т., или в полтора раза меньше. Особенно резко снизились темпы прироста энергопотребления в промышленно развитых странах. Средний ежегодный прирост потребления в мире составил 1,7 % в год, а в США - 0,4 %, в странах Западной Европы - 0,25 %.

Многие страны уже миновали период расточительного использования энергетических ресурсов и встали на путь энергосбережения и одновременно с этим повышения качества использования энергии (табл. 1).

Рис. 1.

Переломным в изменении темпов прироста потребления стал 1970 г., когда произошло резкое изменение мировых цен на нефть, и промышленно развитые страны приступили к реализации энергосберегающих программ.

Таблица 1

Мировое потребление энергетических ресурсов 1950-2020 г.

Экспертная оценка мирового потребления коммерческих энергоресурсов за период 1860-1990 гг. представлена в табл. 2. Электроэнергия как первичный энергоресурс (табл. 2) произведена на гидравлических, атомных и геотермальных электростанциях. Структуру мирового баланса энергоресурсов наглядно можно представить, если годовое потребление выразить в процентах от суммарного потребления топлива. Тогда становятся заметны долгосрочные тенденции (рис. 2).


Рис. 2.

Баланс показывает коренные, глубокие сдвиги, происходящие в энергетике ХХ века. В течение длительного времени нарастание использования нефтепродуктов, вызванное интенсивной «моторизацией» человеческого общества в автомобильном, морском, воздушном транспорте и других видах нестационарной энергетики, казалось неудержимым, однако тенденция последнего десятилетия свидетельствует об интенсивном использовании газа и угля за счет доли нефти.

энергетический ресурс аудит

Таблица 2

Мировое потребление энергоресурсов

Электро-энергия,

млн. кВтч

Вместе с изменениями структуры энергетического баланса в мире наблюдается увеличение неравномерности производства и потребления энергоресурсов различными регионами. Такие страны, как США, Япония, страны Западной Европы, занимая менее 10 % территории, при населении менее 20 % производят более 50 % мирового промышленного продукта, почти 65 % электроэнергии и потребляют более 55 % природных энергетических ресурсов.

Основным источником энергии для человечества является органическое топливо, и в ближайшем будущем эта ситуация вряд ли изменится. Достигнутое значение потребления топлива в 14-15 млрд. т у.т. не может быть обеспечено за счет других нетрадиционных источников энергии. Так запас всех гидроресурсов мира составляет 7,2 млрд. т у.т., а его использование связано с огромными капитальными затратами на сооружение ГЭС. Использование солнечной энергии ограничивается низким КПД преобразования, высокой стоимостью преобразователей и резкой суточной неравномерностью солнечного излучения, требующей создания мощных накопителей электроэнергии. Созданная в Крыму гелиоэлектростанция занимает площадь 40 га и имеет электрическую мощность всего 5 МВт. Использование всей энергии ветра на планете эквивалентно всего лишь 2,8 млрд. т у.т., а использование геотермальной энергии - 1 млрд. т у. т.

Энергетический потенциал СССР во многом складывался благодаря неисчерпаемым ресурсам Российской Федерации, которая занимала ѕ всей территории бывшего Советского Союза, на которой в 1990 г. проживало около 53 % населения страны.

В настоящее время и на долгие годы Россия обеспечена собственными энергетическими ресурсами:

37 % разведанных мировых запасов природного газа, 13 % нефти, 19 % угля, 14 % урана сосредоточено на ее территории;

по технически реализуемому потенциалу гидроэнергетических ресурсов (около 1700 млрд. кВтч) уступает только Китаю;

мощные трубопроводные системы - единая газоснабжающая и единая нефтеснабжающая системы в основной своей части охватывают территорию России;

значительная часть российского потенциала природных энергетических запасов находится в Сибири: более 80 % природного газа и около 75 % нефти (табл. 3).

В мировом производстве топливно-энергетических ресурсов Российская Федерация в 1990 г. занимала первое место в мире по добыче природного газа (30 % мировой добычи) и нефти - 17 %, второе место по выработке электроэнергии - 9 % и четвертое по добыче угля - 8 % .

Реальная обеспеченность Российской Федерации энергоресурсами составляет: по нефти - 15-20 лет, по газу - 55-60 лет, по углю - 300-500 лет.

Основным производителем электроэнергии в России является РАО «ЕЭС России», которое в прошедшее десятилетие формировало свою топливную политику, предусматривая повышение доли использования природного газа во внутреннем потреблении.

Таблица 3

Производство энергоресурсов в Российской Федерации

Энергоресурсы

Всего, млн. т у.т

в том числе:

Природный газ,

млн. т у.т

Нефть и нефтепродукты,

млн. т у.т

Уголь, млн. т у.т

Прочие виды топлива, млн. т у.т

Электроэнергия, млрд. кВтч

в том числе:

Гидроэнергия

Атомная энергия

Однако в последние годы ситуация резко изменилась и прежде всего в газовой промышленности. В ней проявились негативные тенденции, связанные с падением добычи газа на действующих месторождениях Западной Сибири, отставанием освоения новых газовых площадей на Ямале, в Тюменской области и на шельфе Баренцева моря.

В этих условиях ОАО «Газпром» предлагает снизить поставку природного газа для электроэнергетики России, что означает кардинальную перестройку топливного баланса отрасли и возврат к топливной политике послевоенных лет.

В 1999 г. ОАО «Газпром» добыло 545,6 млрд. м3 природного газа, что на 7,4 % ниже уровня 1990 г. Падение спроса на газ российских потребителей за этот период составило 16,3 %, или 66 млрд. м3. Предприятиям электроэнергетики в прошлом году поставлено 134,9 млрд. м3, коммунально-бытовому сектору 75 млрд. м3, в том числе населению 38 млрд. м3, на экспорт в дальнее зарубежье 126,8 млрд. м3, государствам СНГ и Балтии 77,7 млрд. м3.

В настоящее время Газпром четко и однозначно дает понять, что в среднесрочной и долгосрочной перспективе не сможет обеспечить поставки газа электростанциям даже на современном уровне. Это связано с выработанностью трех уникальных действующих месторождений Медвежье, Уренгойское и Ямбургское, которые совсем недавно обеспечивали максимальную суммарную добычу газа в объеме 535 млрд. м3 в год. В настоящее время эти месторождения вырабатываются и вступили в период падающей добычи. В 1999 г. из них добыто 419,3 млрд. м3, в 2005 г. добыча газа на них снизится до 273 млрд. м3, а к 2020 г. до 83 млрд. м3. С аналогичными геологопромысловыми характеристиками осталось только одно месторождение Заполярное, но годовая добыча из этого месторождения не превысит 100 млрд. м3 и срок поддержания такого уровня добычи не превысит 8-10 лет.

В рассматриваемой перспективе реальные источники нефти и газа перемещаются в труднодоступные районы, в зоны северных морей. Это вызывает многократный рост затрат, необходимость применения новых дорогостоящих технологий. Возрастающие удельные затраты на добычу и транспортировку газа из новых месторождений, в том числе месторождений газа полуострова Ямал, становятся сопоставимыми с затратами на развитие угледобычи, а в ряде случаев превышают их. Нет отечественного опыта проектирования, строительства и эксплуатации месторождений в условиях морского шельфа Баренцева моря и полуострова Ямал на больших глубинах, в ледовых условиях. Отсутствует необходимое оборудование и плавучие средства для освоения таких месторождений.

На поддержание достигнутого уровня добычи и транспорта газа постоянно требуются огромные капитальные вложения.

В связи с возможным сокращением ресурсов природного газа для электростанций рассматриваются следующие направления перестройки топливного баланса электроэнергетики:

модернизация электростанций, изначально запроектированных на угле (и ранее сжигавших это топливо, а в настоящее время использующих в основном газ), в целях возврата этих электростанций в проектный топливный режим;

использование новых энергоэффективных технологий сжигания газа (ГТУ и ПГУ);

использование новых энергоэффективных технологий сжигания твердого топлива (ПГУ с газификацией угля и ЦКС);

дополнительное развитие ТЭС на угле;

возможности использования попутного газа;

возможности дополнительного использования ГЭС;

возможности дополнительного использования АЭС;

возможности использования нетрадиционных источников энергии.

Уголь остается основным видом топлива не только для регионов традиционного использования - Сибири, Урала и Дальнего Востока. Зона его значительного потребления на ТЭС распространяется и на европейскую часть страны.

Ожидается, что основная часть вновь вводимых мощностей на пылеугольных ТЭС будет работать на кузнецком и канско-ачинском углях. Использование других видов твердого топлива будет носить местный характер.

Замещение природного газа на электростанциях твердым топливом может быть экономически оправдано при правильном соотношении их цен. Мировые цены на энергоносители на конец 1999 г. составляли: газ 80-120 $/м3, мазут -110 $/т, уголь - 25-35 $/т (при Q=6000-7000 ккал/кг) без транспортных издержек. Мировая практика показывает, что выработка электроэнергии на угле может быть вполне конкурентоспособной с электроэнергией, выработанной на газовом оборудовании. Однако это потребует осуществления технического переоснащения и реконструкции угольной промышленности в целях не только увеличения объема добычи углей, но и их переработки, обогащения в целях снижения издержек производства энергии, в том числе и расходов по доставке твердого топлива.

В Свердловской области (табл. 4) отсутствуют запасы газа и нефти. ОАО «Вахрушевуголь» добывает открытым способом богословский бурый уголь (г. Карпинск) и шахтным способом каменный газовый уголь (п. Буланаш). Добыча буланашского угля шахтным способом очень дорога, и его стоимость существенно выше, чем у привозных углей. Месторождение угля в районе г. Карпинска практически выработано, и в ближайшие 10 лет планируется закрытие разрезов. В области существуют запасы тощих углей и антрацитов Еловско Трошковского месторождения, в ближайшем будущем планируется их разработка. Основным производителем тепловой и электрической энергии в Свердловской области является ОАО «Свердловэнерго» (рис. 3).

Таблица 4

Топливный баланс Свердловской области

Основной проблемой топливоснабжения ОАО «Свердловэнерго» является исторически сложившаяся ориентация на Казахские угли, которые значительно дороже кузнецкого и бородинского углей. В настоящее время рассматриваются вопросы технической возможности перевода станций системы ОАО «Свердловэнерго» на Российские угли.


Рис. 3.

Энергетический аудит это техническо-экономическое инспектирование систем энергогенерирования и энергопотребления предприятия с целью определить возможности экономии затрат на потребляемые топливно-энергетические ресурсы (ТЭР), разработки мероприятий, помогающих предприятию достичь реальной экономии денежных средств и энергоресурсов . Экономия достигается путем выявления и устранения недопустимых потерь энергии, внедрения более экономичных схем и процессов, адаптирующихся к меняющимся условиям работы, использования постоянно действующей системы учета расхода и анализа энергопотребления.

Задача энергоаудита:

выявить источники нерациональных затрат энергии и неоправданных потерь энергии;

разработать на основе технико-экономического анализа рекомендации по их ликвидации, предложить программу по экономии энергоресурсов и рациональному энергопользованию.

Обязательному обследованию один раз в пять лет подлежат предприятия с суммарным энергопотреблением более 6000 т у.т. и финансируемые или имеющие дотации на энергоресурсы из Госбюджета. По данным МЭИ и ВТИ на выработку одного кВтч электрической энергии в среднем по РФ затрачивается 351 т у.т.

Право на проведение энергетических обследований потребителей ТЭР предоставляется:

региональным (территориальным) органам Главгосэнергонадзора России.

организациям, имеющим лицензию на проведение энергетических обследований предприятий.

Энергоаудитор в своих действиях должен руководствоваться Законами Российской Федерации, актами органов государственной власти субъектов РФ, правилами пользования тепловой электрической, тепловой энергии, газа, правилами учета электрической, тепловой энергии, газа, временными руководящими указаниями по организации работ в сфере энергосбережения в управлениях государственного энергетического надзора в субъектах Российской Федерации, ПТЭ и ПТБ в электроустановках.

Энергоаудитор должен отвечать следующим требованиям:

обладать правами юридического лица;

иметь необходимое инструментальное, приборное и методологическое оснащение;

располагать квалифицированным и аттестованным персоналом;

иметь опыт работы в соответствующей области деятельности;

иметь аккредитацию в региональном органе Главгосэнергонадзора России.

Согласно правилам различается пять видов проведения энергетических обследований (энергоаудитов):

предпусковой и предэксплуатационный (проводится энергоаудит заложенных в проект энергосберегающих технических решений, соответствие их современным требованиям ГОСТов и СНиПов);

первичный (проводится экспресс-анализ резервов энергосбережения с целью оценить необходимость проведения глубокого энергетического обследования, определения планируемого объема затрат и стоимости энергоаудита, подготовки договора на проведение энергетического обследования);

полный (повторный) энергоаудит (проведение глубокого энергетического обследования предприятия с целью определить эффективность использования потребляемых энергоресурсов электроэнергии, теплоты, газа, воды;

внеочередной энергоаудит (в случае, когда по ряду косвенных признаков возникли предположения о резком снижении эффективности использования ТЭР);

локальные (проводится обследование эффективности использования отдельных видов ТЭР либо режимов наиболее энергопотребляющих установок, агрегатов).

Организация и проведение работ по энергоаудиту обследуемой организации обычно проводится в четыре этапа.

Предварительный контакт с руководителем.

Ознакомление с основными потребителями, производственными процессами и линиями, общим построением системы энергоснабжения. Проводится начальное ознакомление с системой генерирования, распределения и энергопотребления на предприятии, выявляются места нерационального энергопотребления, оценивается потенциал энергосбережения, намечается состав бригады энергоаудита и оценивается объем предполагаемой работы.

По отработанному перечню вопросов собирается информация по энергопотреблению за прошедшие периоды времени. По материалам первичного энергоаудита возможна корректировка планируемых объемов работ и заключаемого договора на проведение работ.

Этап 2 (первичный, экспресс энергоаудит)

Общее энергопотребление организацией различных энергоносителей (как правило, отражаемое в финансовой отчетности предприятия, в разделе оплаты за энергоносители) разбивается по отдельным зданиям, группам технологических процессов, отдельным основным процессам и установкам, видам продукции (как составляющие в себестоимости). Этот этап работы называется созданием карты энергопотребления. При этом используются стационарные средства учета предприятия, проводятся дополнительные измерения в узловых точках предприятия с помощью переносных приборов, используются расчетные методы.

Опытный энергоаудитор, которым, как правило, является специалист - энергоснабженец, может быстро выявить места возможной экономии энергии:

по завышенным температурам уходящих газов и разогретых поверхностей, свидетельствующих о наличии плохой теплоизоляции;

низкому значению cos асинхронного электропривода, свидетельствующему о его недогрузке и неэкономичном режиме работы системы;

эффективности работы схемы химводоподготовки питательной воды, ее дегазации;

невозврату конденсата и отсутствию конденсатоотводчиков;

нереализованной возможной рекуперации энергии;

соответствию реальных режимов эксплуатации насосного, компрессорного, вентиляционного оборудования и другого оборудования оптимальным режимам их эксплуатации и т.п.

Все выявленные возможности экономии энергии должны быть внесены в перечень рекомендаций с указанием приоритета на реализацию, определяемый технико-экономическим расчетом.

В объем работ полного энергоаудита входит также оценка удельных энергозатрат на единицу выпускаемой продукции, используемая при сравнении с показателями аналогичных передовых предприятий, и составление топливно-энергетического баланса.

Для организаций с суммарным энергопотреблением более 6 тыс. т у. т. в год составляется энергетический паспорт (согласно Положению Минтопэнерго от 1998 г. о проведении энергетических обследовании организаций). Отчет по энергоаудиту содержит балансы для потребляемых ТЭР и предложения по энергосбережению.

Составление энергетического паспорта практически не дает новой информации, но на его составление расходуется около 35 % трудозатрат на выполнение энергоаудита. Энергетический паспорт целесообразно оформлять для предприятий, дотируемых из госбюджета.

Результаты энергоаудита согласовываются с органами энергонадзора в тех случаях, когда этого требует законодательство. Введение стимулирующих налоговых и других льгот для предприятий, занимающихся энергосбережением, позволит заинтересовать их в проведении энергоаудитов, при этом вопросы будут решаться в других условиях.

Для государственных и коммунальных организаций, энергоснабжение которых финансируется из госдотаций, задача составления энергетического паспорта связана с выявлением резервов для экономии общественных средств и лимитирования энергопотребления и выделяемых финансовых средств. Для этих случаев составление энергетического паспорта оправдано и целесообразно.

Этап 3 (полный энергоаудит)

Оценка экономии энергии и экономических преимуществ от внедрения различных предлагаемых мероприятий.

Выбор конкретной программы по энергосбережению с выделением первоочередных, наиболее эффективных и быстроокупаемых мероприятий.

Составление энергетического паспорта (обязательно для организаций, финансируемых из госбюджета).

Составление и представление руководству предприятия отчета (и энергетического паспорта) по результатам проведения энергетического аудита. Согласование их с органами Госэнергонадзора, если в этом есть необходимость.

Принятие руководством организации решения о реализации программы энергосбережения, составленной по результатам полного энергоаудита.

Этап 4 (Мониторинг)

Организация на предприятии системы энергетического менеджмента, системы постоянно действующего учета и анализа эффективности расхода энергоресурсов.

Продолжение деятельности, дополнительное обследование, дополнение программы реализации мер по энергосбережению, изучение достигнутых результатов.

Энергетический аудитор должен отвечать следующим требованиям:

Обязательно иметь лицензию и аккредитацию в органах Госэнергонадзора, что подтвеждает квалификационное соответствие на проведение такого характера работ.

Иметь хорошую теоретическую подготовку по электро- и теплоснабжению (на уровне инженера), практический опыт работы в области энергоснабжения и энергосбережения.

Необходимо отметить, что теплотехнические задачи в общем объеме работ составляют 75 %, электротехнические - 25 %. Очень часто возможность экономии электрической энергии выявляется при анализе условий эксплуатации теплотехнического (насосы, компрессоры, вентиляторы и др.) оборудования. Это отражается при комплектации команды энергоаудиторов.

Энергетический аудитор должен быть специалистом широкого профиля, в том числе иметь навыки финансового аудита в части, касающейся топливно-энергетических ресурсов (или иметь в своей бригаде такого специалиста).

Энергоаудитор должен обладать способностью работать в качестве руководителя проекта.