Энергетика сегодня и завтра

Проценко Александр Николаевич

Партия и правительство приняли Энергетическую программу СССР. Книга «Энергетика сегодня и завтра» познакомит читателей с современным состоянием энерговооруженности нашего народного хозяйства, с проблемами, которые придется решать добытчикам топливно-энергетического сырья, и с новыми источниками энергии, с которыми мы встретимся в недалеком будущем. Издание рассчитано на самые широкие круги читателей

Что делать?

Встревоженный мир

Один раз в три года собирается Мировой энергетический конгресс (МИРЕН). На него съезжаются крупнейшие энергетики мира. Организовать его проведение — честь для любой страны. Москва, Стамбул, Ныо-Дели, Найроби, Мюнхен — вот места проведения конгрессов в последние годы. И вот что обращает внимание в последнее время. Все более важное место как на пленарных, так и особенно на специальных заседаниях занимают не узкотехнические, а проблемные вопросы которые объединяет одна общая особенность. Ее можно было бы обозначить так: тревога за судьбу развития энергетики. Эта встревоженность проявляется и в перечне обсуждаемых вопросов, часто носящих не просто технический, а социально-политический характер. Судите сами: «Энергетика и социология», «Экономичность энергетики», «Энергосбережение», «Энергетический кризис», «Альтернативные источники», «Энергетика и Экология», «Прогнозы развития энергетики».

И сразу же за этим новые вопросы: «Почему энергосбережение?», «Зачем альтернативные источники — разве не хватает угля?» Или такие: «Когда, наступит энергетический кризис?», «Что влияет на природу в большей степени?»

Почему же встревожены ученые?

Ответ прост. Причина современных бед энергетики — ее громадные масштабы. В 30 раз возрос то потребление энергии человеком в промышленно развитых странах за последние два столетия! «Ну и что? — скажет искушенный читатель. — Мало ли масштабных дел свершается сейчас на земле. Это и транспорт, и телевидение, и космические программы».

Однако деятельность энергетиков в самом деле настолько масштабна, что уже нарушает общепланетарный баланс природных сил и ресурсов.

Все для человека

Рост потребления энергии поразительно высок.

Но именно благодаря ему человек значительную часть своей жизни может посвятить досугу, образованию, созидательной деятельности, добился теперешней высокой продолжительности жизни.

Миллион лет назад первобытный человек использовал всего 2 тысячи килокалорий в день, получая энергию только из потребляемой им пищи. Научившись добывать огонь для приготовления еды и обогрева, наши предки-охотники стали потреблять энергии в четыре-пять раз больше. Средняя продолжительность их жизни составляла всего 18–20 лет. Из них лишь три года приходилось на досуг и созидательную деятельность. Всего три года из всей столь короткой жизни! Остальное время уходило на сон, охоту, принятие пищи, обучение.

Средневековый человек жил всего на 10–15 лет больше. Десять тысяч лет со времен палеолита понадобилось человечеству, чтобы достичь такого прироста средней продолжительности жизни. Но уже четверть своей жизни человек смог отдавать досугу, образованию. В это время он уже потреблял энергии в 20 раз больше, чем первобытный охотник.

И вот качественный сдвиг. За последние два столетия продолжительность жизни увеличилась на 40 лет!

Потоки энергии

Чтобы выяснить, сколько энергии производится сейчас, достаточно воспользоваться любым статистическим справочником. Хотя бы вот этим, очень распространенным: «Сообщение ЦСУ СССР об итогах выполнения Государственного плана экономического и социального развития СССР». Вот данные о произведенных основных видах энергетических ресурсов за 1985 год: нефть — 630 миллионов тонн (это соответствует 900 миллионам тонн условного топлива); газ — 625 миллиардов кубических метров (730 миллионов тонн условного топлива); уголь — 730 миллионов тонн (480 миллионов тонн условного топлива).

А что же в сумме?

Здесь нам и понадобится введенное энергетиками понятие условного топлива. Результат суммирования — 2110 миллионов тонн условного топлива. Прибавим сюда энергию, вырабатываемую на атомных и гидростанциях, — по 70 миллионов тонн. Учтем и такие источники, как дрова, торф, сланцы, — еще 50 миллионов тонн. Получим полную величину вырабатываемой энергии — 2,3 миллиарда тонн условного топлива. Поделим это на число жителей СССР и получим 8 топи условного топлива на человека в год. Это сейчас. А что в будущем?

Рассмотренный на XII мировом энергетическом конгрессе в Нью-Дели прогноз развития энергетики мира составлен с учетом возможных темпов роста народонаселения и валового национального продукта. Ведь именно эти — два параметра в основном определяют и необходимые темпы роста энергетики. В прогнозе специалистов в один регион объединены СССР и европейские страны СЭВ. Это очень удобно. Ведь наша Энергетическая программа предусматривает самую тесную кооперацию с другими странами СЭВ, доля которых в энергетике региона равна примерно 30 процентам. Темпы роста населения предполагаются такими же, как в большинстве промышленно развитых стран. В 2020 году (конечная точка прогноза) население региона оценивается в 460 миллионов.

В странах СЭВ прогнозируется на весь период до 2020 года устойчивый рост валового национального продукта. Поэтому доля стран СЭВ в мировом валовом продукте сохранится на уровне 17 процентов, несмотря на то, что доля их населения упадет в полтора раза из-за быстрого демографического роста в Индии, Китае и других странах.

Самоограничение! Нет — энергосбережение

Эпоха изобилия и дешевизны энергии кончилась.

За энергию нужно платить, и платить много. Сейчас и в ближайшем будущем гораздо выгоднее направить усилия на ее экономию, дать энергии вторую жизнь. Первый пункт Основных положений Энергетической программы СССР предусматривает «проведение активной энергосберегающей политики на базе ускоренного научно-технического прогресса во всех звеньях народного хозяйства и в быту, всемерную экономию топлива и энергии, обеспечение на этой основе значительного снижения энергоемкости национального дохода».

В быту человек, чтобы приобрести какую-либо дорогую вещь, экономит, сокращает расходы на что-нибудь другое, менее обязательное для него. Поэтому для многих людей понятие «энергосбережение» ассоциируется с определенными лишениями, ограничениями, уменьшением комфорта. Однако в народном хозяйстве — транспорте, различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве — просто так отказаться от части энергии, ничего для этого не предприняв, нельзя. Начнет давать сбой теснейшим образом связанная цепочка технологических процессов производства национального продукта. Такое самоограничение ничего, кроме вреда, не принесет. Сбережение энергии полезно, если оно будет тщательно подготовлено. Каким образом?

У тех, кто потребляет энергию, должны быть разработаны и установлены машины, аппараты, процессы с меньшим потреблением энергии при том же выпуске продукции. У тех, кто производит энергию — энергетиков, — должны быть созданы установки, производящие то же количество энергии — тепла, электричества — при меньшем расходе топлива. В этом основное содержание политики энергосбережения.

Есть и такие резервы экономии, реализовать которые совсем просто. Для этого практически не нужно никаких материальных затрат. Речь идет о ликвидации прямого расточительства энергии: кто из вас не видел работающие на стоянках двигатели автомашин, бесполезно вращающиеся электродвигатели, проезжающий мимо порожний транспорт, лишние включенные осветительные приборы, пустые горящие газовые конфорки домашней плиты.

Скудеют ли недра?

Сохранить для будущих поколений

Как обеспечить необходимую добычу энергоресурсов?

Какие проблемы при этом возникают? Как лучше преобразовать первичные виды энергии во вторичные, используемые в народном хозяйстве?

Эти и еще десятки вопросов возникают при чтении разделов Энергетической программы. Как и кем они должны решаться? И даже… как добиться дальнейшего роста сегодня, когда, казалось бы, уже и так все сделано? Все ли? Давайте посмотрим.

Конечно, в центре внимания оказывается нефть.

Сегодня около двух третей всей производимой энергии мы получаем благодаря сгоранию углеводородного топлива. Поэтому от его запасов зависит будущее энергетики.

Газ вместо нефти

Разведанных запасов газа в мире хватит на 40–50 лет при его ежегодной добыче около 1500 кубических километров. Этого достаточно для того, чтобы в ближайшие годы отчасти решить первую и важнейшую проблему энергетики замещение нефти другими видами топлива. Возможно, на больших глубинах в недрах земли скрыто очень много «голубого топлива». В последние годы это предположение получило практическое подтверждение. Так, при глубоководном бурении из подводных скважин иногда извлекается метановый гидрат. Это вещество, имеющее консистенцию льда, состоит из молекул метана, заключенных в трехмерной решетке молекул воды. Для образования гидратов необходимы достаточно высокие давления и температуры лишь в несколько градусов выше нуля. Как правило, подобные условия встречаются на морском дне на более чем километровой глубине. Однако запасы метанового гидрата трудно поднять на поверхность из-под морского дна и заманчивее добраться до лежащего под ними газообразного метана. Согласно некоторым оценкам метановые залежи содержат около миллиарда кубических километров газа! Весь вопрос в том, что, даже если метановые месторождения под морским дном действительно существуют, их эксплуатация обойдется весьма недешево.

Есть еще одна кладовая метана, и довольно неожиданная — в угольных месторождениях. По мнению некоторых специалистов, здесь «голубого топлива» больше, чем в чисто газовых залежах. Для горняков метан — самый опасный враг, от подземных взрывов уже погибло несколько десятков тысяч шахтеров. Чтобы поскорее избавиться от нежелательного летучего спутника угля, горняки применяют систему дегазации: в угольном пласте бурят специальные скважины, через которые газ выводят на поверхность. Вероятно, только в Донецком и Карагандинском бассейнах запасы метана достигают 80 кубических километров. Однако всего в стране из угольных пластов добывается только около 2 кубических километров газа.

Основная причина недостаточного использования газа угольных месторождений — очень неравномерная его подача. Чтобы ее выровнять, предлагается закольцевать газопроводами шахты, подмешивать к угольному газу настоящий природный. Но пока достаточно экономичного способа извлечения угольного метана не найдено.

У нас есть значительные запасы газа. Только в Западной Сибири подготовлены к освоению Уренгойское, Ямбургское, Заполярное, Медвежье и другие месторождения, запасы которых превышают 27 000 кубических километров.

Естественно, что такие большие запасы сказываются и на стоимости добычи, которая минимум в два раза меньше, чем извлечение эквивалентного количества нефти. Но успокаиваться нельзя. Мы уже подошли к рубежу, когда величина разведанных запасов становится сравнимой по порядку величины с добычей. В 1985 году мы добывали около 650 кубических километров газа и в соответствии с Основными направлениями экономического и социального развития на 1986–1990 годы и на период до 2000 года уже к 2000 году будем извлекать из западносибирских подземных кладовых до 1000 кубических километров «голубого топлива» в год. Следовательно, надо не расточительствовать с расходованием «голубого золота». Ведь газ, как и нефть, ценнейшее химическое сырье, наше национальное богатство.

Наступит ли угольный ренессанс?

На нашей планете открыто семь угольных месторождений-гигантов, и в каждом запасы угля составляют около 500 миллиардов тонн и даже более. Пять из них — в СССР. Почти нетронутыми лежат грандиозные месторождения: Тунгусское, Ленское, Таймырское.

Пока крупнейший по добыче и старейший угленосный бассейн — Донбасс. Его производительность — 200 миллионов тонн угля в год. Вторая по мощности угольная база — Кузбасс. Там добывается 150 миллионов тонн. Третий центр Караганда и Экибастуз. Их вклад — 130 миллионов тонн. Развивается и Канско-Ачинскии комплекс. Уже в 1985 году оттуда на нужды народного хозяйства поступило 40 миллионов тонн топлива.

А ведь у нас имеются десятки других месторождений.

Среди них и такие старые, как Подмосковный и Печорский, и совсем новый — Нерюнгринский, расположенный вблизи БАМа и славящийся отличными коксующимися углями.

Угольная промышленность снабжает коксующимися углями черную металлургию и энергетическими углями — электростанции и котельные страны. Дефицитный уголь для металлургии добывают в Печорском и Нерюнгринском бассейнах, но основными поставщиками остаются Донбасс и Кузбасс.