Топливно-энергетический комплекс России играет важную роль в экономике страны. На ее территории сосредоточено 1/3 мировых запасов природного газа, 1/10 нефти, 1/5 угля и 14 % урана. Через шесть лет (2020 г.) добыча нефти в России может откатиться к уровню 2004 года., В 2012 году уровень добычи нефти составил 518 миллионов тонн, через пять-семь лет этот показатель может сократиться до 420450 миллионов тонн. Современные проблемы энергетики могут быть решены только при рациональном использовании всех существующих на Земле и околоземном пространстве источников топлива и энергии
При условии, если к 30-50-м годам настоящего столетия в России электроэнергия и часть тепловой энергии будут производится АЭС, ГЭС и ВИЭ (ветер, вода, солнце, биомасса, приливы и т. д.), то двигатели внутреннего сгорания (мобильные и стационарные) будут, по-прежнему, использовать моторные топлива, в значительной степени получаемые из ископаемых углеводородов (нефть и природный газ).
К середине века потребление нефти в России на душу населения может достигнуть уровня США и тогда дефицит по нефти для РФ может составить более 300 млн. т в год. Этот недостаток необходимо будет заполнить производством альтернативных видов моторных топлив.
НУЖНА ЛИ ПРОМЫШЛЕННАЯ БИОЭНЕРГЕТИКА РОССИИ, ЗАНИМАЮЩЕЙ ВЕДУЩЕЕ МЕСТО В МИРЕ ПО ЗАПАСАМ И ДОБЫЧЕ ИСКОПАЕМЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ?
В 2010 г. в России насчитывалось 33,8 млн. легковых автомобилей.
По меркам США относительно общей численности населения в России должно быть 115.9 млн шт. легковых автомобилей.
В 2030 г расход топлива на прогнозируемое количество авто составит 145 млн. т или нефти понадобиться более 500 млн. т/год при 70 % выходе моторных топлив(бензина, керосина и ДТ) при крекинге нефти.
Прогноз добычи нефти в России до 2030 года по макрорегионам, 600,0 млн. тонн.
Производство авиационного керосина в России составляет около 9 млн. тонн в год. В США летают в 13 раз больше, чем в России.
По итогам 2011 года количество пассажиров, воспользовавшихся услугами авиатранспортной системы РФ, составило около 110 млн. авиапассажиров.
В России к 2030 г. может летать 420 млн. человек и расход керосина составит 25.7 млн. т/год (без учета ВВС) при протяженности полета одного авиапассажира на внутренних авиалиниях 3200 км.
Эффективность использования энергии является своего рода индикатором научно-технического и экономического потенциала общества, позволяющим оценивать уровень его развития. Сопоставление показателей энергоэффективности экономики России с развитыми странами показывает, что удельная энергоемкость нашего валового внутреннего продукта (ВВП) в несколько раз выше, чем в развитых странах. Уровень потребления электроэнергии в расчете на единицу сопоставимого ВВП в России выше, чем в США, в 2,5 раза, Германии и Японии в 3,6 раза. Это свидетельствует о значительных резервах экономии энергоресурсов в России, масштабы которых можно оценить ориентировочно в 40–50 % от уровня потребляемых топлива и электроэнергии. Энергоемкость ВВП превышает уровень, достигнутый в развитых странах Запада, в 3,5 раза, но это превышение неравномерно по отраслям.
В сравнении с северными странами энергоемкость в российских добывающих отраслях, лесной, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности почти такая же, в обрабатывающих отраслях превышение до 2 раз, в производстве стройматериалов до 3–4 раз, в теплоснабжении и теплопотреблении в пересчете на 1 м2 отапливаемой площади в 4 раза. С учетом объемов теплопотребления становится ясно, что теплоснабжение определяет энергорасточительность экономики страны.
По данным Министерства энергетики, можно оценить затраты топлива на теплоснабжение в 450–470 млн т у.т./год (3 т у.т. на чел./год). Это половина потребления топлива в стране, т. е. столько же, сколько тратится на все остальные отрасли промышленности, транспорт и т. д. вместе взятые. Потребление топлива теплоснабжением равняется всему [1-20]. Снижение всего на 20 % потребления только газа, составляющего в топливном балансе почти 60 %, позволит сократить затраты на топливо на 1 млрд долл. США и увеличить экспортный потенциал страны на 5 млрд долл. США ежегодно. Причем увеличение топливному экспорту страны. т. е., 320 млн. т/год жидких углеводородов. экспортного потенциала не потребует разработки новых месторождений и реконструкции газопроводов от мест добычи в центр страны (2–3 тыс. км).
Объем теплопотребления по стране составляет около 1650 млн. Гкал/год. = 173.8 млн. т ТМ. Половина тепла расходуется на теплоснабжение жилых зданий, в том числе на отопление около 600 млн. Гкал.= 63.2 млн. т ТМ. При общей площади жилого фонда 2,8 млрд. м2 [3] удельный расход тепла на отопление составляет 0,22 Гкал/м2 год [121]. В 2013 году – производство тепловой энергии в России составило 618,4 млн. Гкал (65.1 млн. т ТМ) – прогноз ФСТ[1-22]. Потребление электроэнергии в 2013 году в России прогнозировалось на уровне 1064,6 млрд. кВт ч, что на 4,1 % больше показателя 2011 года и на 2,1 % превышает ожидаемое потребление в 2012 году.
Объемы потребления электроэнергии населением прогнозировалось на уровне 146,4 млрд. кВт ч, что на 1 % больше плана 2012 года.[1-23].
Предполагается, что доминирующим энергоносителем первой половины ХХI века будет природный газ. Его использование в качестве основного топлива обеспечит высокую энергетическую и экономическую эффективность производства.
Ранее указывалось, что дефицит может составить 300 млн. тонн нефти в год. При переходе на современные технологии крекинга он может уменьшится до 180 млн. тонн нефти в год.
Кроме возможного дефицита добычи нефти на изменение сырьевой структуры моторных топлив в России могут оказать значительное влияние стоимости добычи нефти.
Таким образом, в ближайшие десятилетия могут возникнуть две важнейших причины, которые могу оказать существенное влияние на изменение сырьевой структуры для производства моторных топлив, электроэнергии и тепловой энергии в России: 1) дефицит добычи нефти и 2) повышение ее стоимости.
И поскольку основным потребителем российского рынка углеводородов будут моторные топлива, то замену нефтепродуктов-моторных топлив надо искать среди возобновляемых источников энергии. И первым претендентом на это место является биоэнергетика: биоэтанол, биобутанол, биометан-биогаз, биоводород, сингаз, биобензин, биокеросин и биодизель.
Потенциальные объемы производства биотоплив из биомассы в России в ближайшие десятилетия могут составить более 800 млн. ту.т./год, и не будут уступать объемам ежегодной добычи нефти, угля или природного газа, (без учета биотехнологического восстановления дебита нефти на старых промыслах) (Годовой энергобаланс России – более 1600 млн. ту.т.).
Шесть китов» современной сырьевой базы для потенциального производства биотоплив в России:
1. ОРГАНИЧЕСКИЕ ОТХОДЫ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА.(80 млн. т у.т./год к 2020 г. – 154 млн. ту.т.),
2. ОТХОДЫ ЛЕСОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА И ДЕРЕВООБРА-БОТКИ. (20 млрд. ту.т. – всего; ежегодно можно производить до 820 млн. ту.т. – интенсивная технология),
3. ТОРФ (Всего -60 млрд. ту.т. 10.7 млрд. ту.т. промышленный фонд, 100 млн. ту.т./год),
4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПЛАНТАЦИИ (минимум 270.9 млн. ту.т./год, 19.5 млн. га – 20 %, биогаз – 228.5 млн. ту.т., этанол – 41.9 млн. ту.т.),
5. БИОГАЗИФИКАЦИЯ ОСТАТОЧНОЙ НЕФТИ (21.5 млрд. тонн извлекаемой нефти с 1965 г.– 43 года),
6. ДОБЫЧА МЕТАНГИДРАТОВ (общие запасы – 10 трлн. тонн или 1 блрд. куб. м).
Более того, Россия в ближайшем будущем может поставлять 510 % мирового рынка биотоплив (т.з. западных экспертов). Потенциальные возможности России в плане широкомасштабного производства биотоплив огромны, но в настоящее время ее отставание от ведущих стран достаточно велико.
Важная роль в решении указанных проблем на современном этапе развития мировой экономики также отводится производству и использованию биотоплив.
Если оценивать потенциальные возможности современной России по вкладу растительной биомассы в энергетику, то эта цифра составит 255 млн. ту.т., или 1 млрд. куб. м общей древесины в год. Отходы – 222 млн. ту.т.
То есть ежегодно нужно будет вырубать 1/80 лесного массива России, или на восстановление допускается 80 лет.
Совместно с потенциальными возможностями АПК (только отходы) общий объем биотоплива к 2020 г. может составить 376 млн. ту.т
Швеция_при площади лесов 226 тысяч кв. км ежегодно заготавливает 80 млн. куб. м стволовой древесины.
Если это соотношение экстраполировать на площадь лесов России, то ежегодная заготовка стволовой древесины может составлять 2.96 млрд. куб. м, или 1.48 млрд. тонн, что по энергосодержанию равно 740 млн. т у. т./год.
Энергосодержание отходов лесосеки и деревообработки может составить 670 млн. ту.т.
Итого: 824 млн. ту.т.(с АПК)
Международный опыт по масштабной реализации биотехнологий в энергетике требует активного содействия государственных структур и разработки соответствующих государственных программ.
Государственная программа должна скоординировать и объединить усилия специалистов науки и КБ, а также машиностроительные предприятия и компании по широкому внедрению ВИЭ в регионах страны.
Потенциальные объемы производства биотоплив из биомассы в России в ближайшие десятилетия могут составить в год около 1500 млн. ту.т./год, и не будут уступать объемам ежегодной добычи нефти, угля или природного газа, годовой энергобаланс России – более 1600 млн. ту.т.
Россия обладает большим опытом промышленного производства биотоплив из биомассы. СССР было первой страной в мире, которая в конце 60-х годов прошлого столетия освоила широкомасштабное промышленное производство биотоплив (биобутанола, биоэтанола, биоацетона, биоводорода и биогаза) из биомассы.
Мировой опыт свидетельствует, что биоэнергетика должна развиваться как самостоятельный сектор экономики в рамках «большой» российской энергетики и в рамках Государственной программы по развитию биоэнергетики (далее – Госпрограмма).
При выполнении задач Доктрины продовольственной безопасности произойдет увеличение поголовья крупного рогатого скота, свиней и птицы, что приведет к резкому увеличению отходов до 1200 млн. тонн.
Биоэнергетика позволит так же решить задачи переработки отходов лесопромышленного, пищеперерабатывающего комплексов, стоков ЖКХ.
Перед страной поставлена серьезная задача по увеличению использования ВИЭ в общем объеме производства энергии с 1 % до 4,5 % к 2020 году. Решение поставленных задач на 80 % возможно за счет биоэнергетики.