Использовать энергию или, вернее, преобразовывать ее из одного вида в другой и извлекать из этого некую пользу для себя человек начал уже давноНазад
Использовать энергию или, вернее, преобразовывать ее из одного вида в другой и извлекать из этого некую пользу для себя человек начал уже давно
На пиршестве ресурсов мы уже если не перешли к десерту, то по крайней мере дожевываем второе. Если нефть, по некоторым оценкам, кончится уже через сорок -пятьдесят лет, то угля хватит лет на триста-четыреста. Пора искать замену кончающемуся топливу.
С тем, что происходит, когда энергетическая инфраструктура начинает работать с перебоями, мы имели возможность познакомиться не так давно: "великое затемнение" двухлетней давности в Нью-Йорке и летние события в Москве наглядно продемонстрировали пределы цивилизации, сконструированной из электрических проводов, двигателей внутреннего сгорания и батарей центрального отопления.
Использовать энергию или, вернее, преобразовывать ее из одного вида в другой и извлекать из этого некую пользу для себя человек начал уже давно, и, наверное, установить, когда на Земле загорелся первый костер, не удастся уже никому. С тех пор прошло много времени. Человек нашел кроме дров множество других источников энергии, и аппетиты его возросли.
- Стремительный рост населения Земли и его потребностей определяет все возрастающее потребление невозобновляемых природных ресурсов в мире, - говорит вице-президент РАН академик Николай Лаверов. - В XX веке потребление коммерческих энергетических ресурсов выросло в пятнадцать раз. С 1975 по 2005 годы потребление энергоресурсов превысило объем их использования за весь предшествующий период развития человеческой цивилизации и достигло 15 миллиардов тонн условного топлива в год.
Но две главные проблемы энергетики со временем не изменились, только, пожалуй, стали осознаваться более остро. Первая - из какого источника и каким образом получать энергию. Вторая - на какое время хватит этого источника.
Собственно, видов природных источников энергии всего два, а именно - возобновляемые и невозобновляемые. До сих пор человек в большей степени использовал последние: уголь, жидкие и газообразные углеводороды, а также природный газ. Кроме них к невозобновляемым источникам относятся урановые руды, которые стали использовать как источник энергии относительно недавно, и они пока не составляют серьезной конкуренции углеводородному топливу.
К проблеме же извлечения из углеводородного ресурса полезной энергии человек подходил, несмотря на научно-технический прогресс, достаточно неизобретательно. До сих пор основой энергетики является горение: на топливо идет 95 процентов добываемого газа и 90 процентов нефти.
Однако уже сейчас понятно, что на пиршестве ресурсов мы уже если не перешли к десерту, то по крайней мере дожевываем второе. Периоды истощения для разных углеводородов оценивают различно: если нефть, по некоторым оценкам, на планете кончится уже через сорок-пятьдесят лет, то угля может хватить лет на триста-четыреста. И уже сейчас человечество начинает искать замену кончающемуся топливу.
Как прогнозируют специалисты, в ближайшие пятнадцать или даже сорок лет эта картина существенно меняться не будет: органические топлива будут занимать главенствующее место в энергетическом балансе мира при все увеличивающемся объеме потребления энергии. За двадцать лет в целом в мире предполагается более чем полуторакратный рост. Таким образом, на повестке дня стоит не только поиск новых источников энергии, но и как можно более эффективное использование старых.
По ряду причин к началу XX века Россия подошла с изрядно изношенным топливно-энергетическим комплексом, созданным еще в середине прошлого столетия. И его предстоит в ближайшем будущем серьезно модернизировать.
- Энергетика всегда была важным элементом нашей экономики: сейчас четверть ВВП и треть промышленного производства производятся в этом секторе, - говорит академик Владимир Фортов. - Но в последние десять-пятнадцать лет российская энергетика фактически находилась в состоянии стагнации. Уменьшилось введение генерирующих мощностей. Чтобы энергетика развивалась, необходимо в год вводить от восьми до десяти гигаватт, но в течение этих лет вводилось 0, 2-0, 4, иногда один гигаватт, и в среднем эта величина была в десять раз ниже, чем необходимая для развития. Это привело к тому, что сегодня около половины генерирующих и передающих мощностей выработали установленный ресурс, а от двадцати до тридцати процентов - находится на границе риска.
- За последние десять лет мы недоразведали около 2, 5 триллиона кубометров газа и более миллиарда тонн нефти, что в самое ближайшее время скажется на уровне добычи в стране нефти и газа. И если в самое короткое время не будет выправлено положение с геологоразведкой, то очень тяжелый кризис в нефтяной промышленности нашей страны после 2013-2015 годов станет неизбежным. При этом надо заметить, что в отличие от начала 90-х годов, когда был кризис экономики, но минерально-сырьевая база позволяла стране выйти из него, кризис грядущий, если он состоится, будет проходить на фоне резкого дефицита минерально-сырьевой базы.
Вот как оцениваются, по словам Николая Лаверова, объемы разведанных и пока неоткрытых запасов углеводородов. Из всех начальных суммарных ресурсов нефти в России 16 процентов составляет накопленная добыча, 17 процентов - детально разведанные и 8 процентов - предварительно оцененные запасы. Перспективные и прогнозные ресурсы, оставшиеся пока частично неоткрытыми, близки к 60 процентам. Накопленная добыча природного газа составляет всего 5 процентов, детально разведанные запасы - 20 процентов, предварительно оцененные - около 7, а перспективные и прогнозные ресурсы - 60 процентов. Что касается углей, то доля добытых и подготовленных к освоению запасов суммарных начальных ресурсов составляет всего лишь около 2 процентов, а урана - не более 3.
- В советское время наука, в первую очередь геологическая, провела бы огромную работу, открыв и разведав гигантские месторождения нефти, газа, металлов, - рассказывает Николай Лаверов. - Это дорогое дело, и сейчас мы на это просто не способны. За последние пятнадцать лет не было открыто ни одного не то что нового района - ни одного крупного месторождения. Геофизические работы, которые очень дороги, практически прекращены. А из-за того, что потерян технологический уровень разработки месторождений, сейчас при добыче около 65 процентов нефти остается в недрах, в то время как в 60-х годах оставалось около 40 процентов. Происходит это из-за того, что используются простейшие, недорогие способы активизации пласта. Современные способы добычи, повышающие нефтеотдачу пласта, известны, но дороги и потому осваиваются очень медленно. Но для того, чтобы извлечь оставшуюся нефть в будущем, потребуются уже несравнимо большие капитальные вложения.
Существенно тормозит обновление топливно-энергетического комплекса недостаток инвестиций. По словам Владимира Фортова, в ТЭК направляется всего 13 процентов инвестиций от общего объема капитальных вложений в стране, причем 95 процентов из них уходит в нефтяную отрасль.
***
КОММЕНТАРИЙ
ЖОРЕС АЛФЕРОВ, член Комитета Госдумы по образованию и науке, лауреат Нобелевской премии, вице-президент РАН
Положение солнечной энергетики в нашей стране сегодня, безусловно, печальное. А жаль. Мы были лидерами в космическом применении солнечных батарей на кремнии, на полупроводниках, гетероструктурах... Сегодня у нас такого производства просто нет.
Космическое применение солнечных батарей имеет большое значение: из примерно тысячи коммерческих спутников связи, планировавшихся на первое десятилетие XXI века, восемьсот работают на солнечных батареях на гетероструктурах. Еще одно распространенное применение - питание антенн мобильной связи в удаленных районах. По оценкам, у нас около пяти миллионов людей живут именно в таких районах и не имеют электроснабжения. Эту проблему можно решить подобным же образом.
Для развития этого направления, безусловно, требуются серьезные вложения. Но я думаю, что от использования солнечной энергии человечество на самом деле никуда не уйдет. И в конечном счете, я думаю, в конце двадцать первого века солнечная энергетика станет основной.
