Глава 9 Экологические аспектыэнергетики

С середины XIX в. потребление энергии на земле возросло в 20 раз, а за счет ископаемого топлива — в 100 раз. В результате содержание в атмосфере двуокиси углерода увеличилось на 30%, метана — на 100%.

В промышленно развитых странах живет около 20% населения, которое потребляет в среднем около 2000 Вт электроэнергии на душу населения. Остальные 80% — менее 500 Вт. Причем в большинстве развивающихся стран, или просто бедных, средний показатель еще ниже — примерно 100 Вт на душу. В России душевое потребление составляет 1400 Вт, при этом страна — крупнейший производитель электроэнергии.

В развитых странах примерно 40% произведенной энергии тратится на промышленное производство, около четверти — на транспорт, а остальное — на домашние потребности людей. Современная цивилизация основана на потреблении большого количества относительно дешевой энергии, которая на 86% получается при сжигании органики — угля, нефти, газа, торфа.

Мировое потребление энергии будет идти вверх из-за роста и населения, и душевого производства энергии в развивающихся странах. Прогноз на ближайшие 50 лет: увеличение в 2—3 раза.

Доктор Маттиас Рат — всемирно известный ученый из ЮАР, который во время Иракской войны стал «совестью мира», в открытом письме в «Нью-Йорк Таймс» 30 июня 2004 г. указывал, что при использовании научного прогресса и новых технологий экономическая пропасть между богатыми и бедными нациями уменьшится и в конечном счете будет устранена. Двум областям — здоровью и энергии — будут отданы приоритеты, чтобы они развивались совместно, так как именно этими двумя секторами злоупотребили в прошлом, чтобы создать международную зависимость и усугубить глобальное неравенство. Таким образом, внимание к этим областям неизбежно уменьшит зависимость значительного большинства наций, завершит экономический колониализм и в конечном счете устранит неравенство между богатыми и бедными странами.

Новые источники возобновляемой энергии будут доступными и смогут обеспечить свободную энергию всем людям нашей планеты. Наукой предложено использование энергии воды, солнечной энергии (водородная технология). Людям мира массовое производство этих форм энергии и их ресурсов обойдется дешевле, чем зависимость от нефтехимического инвестиционного бизнеса.

Ежедневно из-под земли добываются 15 млн т угля, нефти и природного газа. Все они выбрасываются в атмосферу в виде углекислого и других газов, образующихся при сжигании. Если все останется по-прежнему, то к 2050 г. концентрация углекислого газа превысит естественный уровень вдвое.

Воздействие энергетики на окружающую среду весьма разнообразно и определяется в основном типом энергоустановок (рис. 14).

В 2002 г. Международное энергетическое агентство (МЭА) опубликовало доклад World Energy Outlook, в котором представило оценки развития мировой энергетики на ближайшие 30 лет. Аналитики агентства считают, что оборот энергоресурсов к 2030 г. вырастет в два раза.

Международное энергетическое агентство было создано в противовес ОПЕК — в качестве информационного центра стран — потребителей энергоресурсов, входящих в Организацию экономического сотрудничества и развития (ОЭСР). Авторы доклада исходят из 3%-ных темпов экономического роста в течение всего периода с 2000 по 2030 г. Темпы роста спроса на энергоресурсы составят в среднем 1,7% в год.

Особенно быстрыми темпами будет увеличиваться импорт нефти и газа. Основными источниками этих ресурсов останутся страны бывшего СССР и Ближнего Востока. Спрос на нефть будет расти на 1,6% в год и к 2030 г. составит 120 млн баррелей в день (в 2000 г. мир ежедневно потреблял около 75 млн баррелей).

Прирост производства источников энергии придется на страны, которые находятся за пределами ОЭСР (в период 1971—2000 гг. 40% прироста обеспечивалось ОЭСР). 60% роста спроса на нефть будет удовлетворено за счет дополнительных поставок странами- членами ОПЕК.

МЭА предполагает, что до 2030 г. в энергосектор необходимо вложить около 4,2 трлн долларов. Большая часть пойдет из инду-

стриальных экономик в развивающиеся страны. Авторы напоминают при этом о сложности обеспечения сохранности этих инвестиций, «особенно в регионах бывшего СССР».

МЭА прогнозирует рост нефтеперерабатывающих мощностей до уровня 121 млн баррелей в день. Более 80% новых мощностей по нефтепереработке будут построены за пределами ОЭСР, большей частью в Азии. Цена на нефть в период до 2010 г., по мнению аналитиков, составит в среднем 21 доллар за баррель, затем она поднимется до 29 долларов.

Особую роль в Азиатском регионе будет играть континентальный Китай, второй по величине потребитель энергоресурсов. Хотя главным энергоресурсом для этой страны в будущем останется уголь, использование других источников — нефти, газа и ядерного топлива — вырастет.

Самыми быстрыми темпами в качестве потребителя энергоресурсов будет развиваться электроэнергетика по оценке МЭА — 2,4% годовых. Общий же спрос в мире на электроэнергию вырастет в два раза. Сейчас, по оценкам агентства, более 25% населения планеты вообще не имеет доступа к электроэнергии.

Потребление газа увеличится с 23 до 28%. Большая часть этого топлива будет направляться на производство электроэнергии на станциях, использующих газовые турбины. Таким образом, газовая энергетика должна стать образцом производства электроэнергии в течение будущих десятилетий. Несмотря на абсолютный рост потребления угля, его доля, по мнению экспертов, уменьшится. Большая часть роста придется на две страны — Индию и Китай.

Понадобится примерно 50 лет, чтобы заменить прежнюю энергетическую систему на новую, использующую экологически чистые и возобновляемые источники энергии. Кандидатов для «неископаемой» энергетики не так уж много: гидроэнергия, солнечная, выращивание и сжигание биомассы, энергия ветра, ядерные реакторы. Остальные источники — к примеру, океанские приливы, геотермальная энергия — должны использоваться, где это возможно и выгодно, но, очевидно, существенного вклада они не внесут. Гидроэнергетика, вероятно, останется на прежнем уровне. Солнечная энергетика наиболее привлекательна: по оценкам экспертов, в будущем она сможет обеспечивать до 20% всех энергетических потребностей общества. Такой же предел прогнозируется и для биоэнергетики, но еще предстоит вывести высокопродуктивные растения, разработать эффективные способы их выращивания и переработки в топливо.

Ядерные технологии хорошо разработаны, и сейчас на подходе новое поколение реакторов, обладающих повышенной внутренней безопасностью. Общественное мнение настроено против ядерных электростанций, хотя экологически они намного чище тепловых. Главная их проблема — радиоактивные отходы, которые остаются активными в течение 10-100 тыс. лет и будут непрерывно накапливаться, что потребует больших затрат для их переработки и хранения.

Наилучшая альтернатива — управляемый термоядерный синтез. Это экологически чистый, безопасный и практически не ограниченный ресурсами источник энергии.

Термоядерный реактор будет использовать энергию, выделяющуюся при слиянии легких ядер водорода или его изотопов дейтерия и трития. Дейтерий — широко распространенный в природе изотоп, который может добываться из морской воды. Тритий будет производиться в самом реакторе из лития. Запасов дейтерия и лития хватит на много тысяч лет. Ни это топливо, ни продукт реакций синтеза — гелий — не радиоактивны. Радиоактивность возникает из-за активации внутренней стенки реактора нейтронами. Специальные конструкционные материалы за 30-50 лет полностью теряют радиоактивность.

И с точки зрения безопасности термоядерный реактор значительно надежнее обычного ядерного: для той же мощности потребуется всего несколько граммов топлива, поэтому авария, произошедшая на Чернобыльской АЭС, в принципе невозможна.

Малая энергетика — это энергетика в локальных энергосистемах, отдаленных населенных пунктах и промышленных предприятиях. К малым электростанциям относятся станции мощностью до 30 МВт, котельные теплопроизводительностью до 20 Гкал/ч, энергоустановки, использующие солнечную, ветровую, геотермальную энергию, энергию биомассы, а также малые гидроэлектростанции и микро-ГЭС с единичной мощностью агрегатов до 100 кВт. К установкам малой энергетики также отнесены АЭС с электрической мощностью энергоблоков до 150 МВт или тепловой мощностью до 500 МВт.

Основные территории децентрализованного энергоснабжения России относятся к зоне Крайнего Севера (около 60% территории России), где высоко развита промышленная деятельность: на севере России добывается до 10% общемирового объема нефти, около 25% природного газа, никеля, кобальта, а также порядка 50% металлов платиновой группы. В этом регионе также расположены высокодотационные субъекты РФ и ФГУПы, энергообеспечение которых полностью финансируется федеральным бюджетом.

Правительство РФ в основном одобрило Энергетическую стратегию России на период до 2020 г. Главная задача новой программы — обеспечить устойчивое развитие топливно-энергетического комплекса в условиях его реформирования. Она составлялась с учетом рыночных отношений.

В новой редакции отмечается, что высокие темпы роста ВВП — до 6% в год — могут быть обеспечены при меньших, чем предусматривалось раньше, объемах выработки электроэнергии. Намечено ликвидировать диспропорцию в ценах на органическое топливо и тем самым стимулировать большее потребление угля.

Основные положения энергетической стратегии следующие.

Это и снижение затрат на производство, и использование энергоресурсов за счет их рационального потребления; применение энергосберегающих технологий, повышение финансовой устойчивости отрасли в качестве основы социально-экономического развития страны. Снижение воздействия энергетики на окружающую среду, в том числе на основе внедрения новых технологий. Кроме того, предусмотрено максимальное использование гидроэнергетического потенциала России.

За счет больших затрат на добычу органического топлива возрастет и отпускная цена на него. В этой ситуации как раз и повышается роль гидроэнергетики, экологически чистого возобновляемого источника электроэнергии. Причем доля государства в гидроэнергетике должна составлять не менее 50%. Однако эту долю следует увеличить. Гидроэнергетика обладает высокой конкурентоспособностью, с одной стороны, а с другой — низкой себестоимостью производства единицы продукции по сравнению с тепловой генерацией. Представляется, что эта полученная прибыль должна изыматься в некий государственный фонд, а дальше он вкладывает деньги в строительство новых ГЭС. Таких, например, как Бурейская.

В энергетической стратегии, как в зеркале, отражаются намеченные изменения в отрасли.

Законодательные документы помогают двигаться вперед, закладывать реальные параметры в концепцию развития до 2020 г, помогают превращать нашу энергетику в полноправного участника общемирового процесса. И не случайно именно сейчас Европейский союз принял решение провести полномасштабное исследование по вопросу объединения энергосистем России и стран Центральной и Западной Европы.

В 2002 г. в России был произведен 891 млрд кВт-ч электроэнергии. Выработка теплоэнергии за 2002 г. составила 1282 млн Гкал.

Износ производственных мощностей РАО «ЕЭС России» сегодня превышает 50%. В том числе: доля электротехнических аппаратов, выработавших свой ресурс, составляет от 30 (силовые трансформаторы) до 70% (электродвигатели); из 249 энергоблоков мощностью 150—1200 МВт доля блоков -с наработкой более половины паркового ресурса составляет

80%; степень износа основных фондов электрических сетей составляет более 40%, при этом износ оборудования подстанций — более 60%.

Кроме того, из-за дефицита инвестиций на предприятиях холдинга используется не только физически изношенное, но и морально устаревшее, низкоэффективное оборудование.

Замена ныне используемых газовых турбин, КПД которых составляет 30—35%, на современные парогазовые установки с КПД 56—60% позволила бы сэкономить около 40 млрд м3 газа в год из ныне потребляемых предприятиями РАО «ЕЭС России» 140 млрд м3.

Параллельно с сетью «ЕЭС России» уже работают энергосистемы Беларуси, Эстонии, Латвии, Литвы, Грузии, Азербайджана, Казахстана, Украины, Молдавии, Монголии, Узбекистана, Киргизии, Туркмении и Таджикистана. Иными словами, нынешнее руководство холдинга сохранило единое энергопространство на всей территории бывшего СССР.

Создана Федеральная сетевая компания, которая объединяет в себе все магистральные электрические сети напряжением свыше ПО кВ.

В результате всех преобразований монопольная часть сектора попадет под контроль государства, а конкурентная — в рынок. Тогда потребитель будет иметь право выбора и сможет покупать энергию у того, кто предложит ее по наиболее приемлемой цене.

Энергосбережение становится главным приоритетом в энергетической политике России, в среднем у нас теряется до трети всех энергоресурсов, а энергоемкость национального дохода вдвое выше, чем в Западной Европе. Согласно Федеральному закону «Об энергосбережении» энергосберегающая политика государства основана на следующих принципах: приоритет эффективного использования энергетических ресурсов; осуществление государственного надзора за эффективным использованием энергетических ресурсов; обязательность учета юридическими лицами производимых или расходуемых ими энергетических ресурсов, а также учета физическими лицами получаемых ими энергетических ресурсов; включение в государственные стандарты на оборудование, материалы и конструкции, транспортные средства показателей их энергоэффективности; сертификация топлива, энергопотребляющего и диагностического оборудования, материалов, конструкций, транспортных средств, а также энергетических ресурсов; сочетание интересов потребителей, поставщиков и производителей энергетических ресурсов; заинтересованность юридических лиц — производителей и поставщиков энергетических ресурсов в эффективном использовании энергетических ресурсов.

Объем добываемых, производимых, перерабатываемых, транспортируемых и потребляемых энергетических ресурсов с 2000 г. подлежит обязательному учету. Очередность и правила оснащения организаций приборами для учета расхода энергетических ресурсов, а также правила пользования электрической и тепловой энергией, природным и сжиженным газом, продуктами нефтепереработки устанавливают в порядке, определенном Правительством Российской Федерации.

Федеральные и межрегиональные программы в области энергосбережения финансируются за счет средств государственной поддержки федерального бюджета, бюджетов соответствующих субъектов Российской Федерации, российских и иностранных инвесторов, а также за счет других источников в порядке, установленном законодательством Российской Федерации, законами и иными нормативными актами субъектов Российской Федерации.

Потребителям и производителям энергетических ресурсов, осуществляющим мероприятия по энергосбережению, в том числе за счет производства и потребления продукции с лучшими, чем предусмотрено государственными стандартами, показателями, предоставляются льготы в порядке, определяемом Правительством Российской Федерации.

Швейцарская фирма Mercata Trading создала специальную компанию для того, чтобы заниматься светотехникой, — российское ООО «В.А.В.С.». Производством электроламп компания заинтересовалась в 2001 г. Именно тогда в подмосковном поселке Шаховская началось строительство первого в России завода по производству энергосберегающих лампочек, первая очередь которого рассчитана на 10 млн штук в год. Такие лампы потребляют в пять раз меньше электроэнергии, чем обычные лампы накаливания. Их повсеместное использование, например, позволило бы отказаться от эксплуатации каскада волжских ГЭС.

Но строительством нового завода планы В.А.В.С. не ограничиваются. Компания приобрела контрольные пакеты акций Томского электролампового завода и двух заводов в Киргизии — бишкекского «Электротехника» и Майли-Сайского электролампового завода. С рядом других заводов В.А. В.С. ведет переговоры о покупке акции. Компания стоит на пороге создания холдинга светотехнической промышленности, который будет проводить единую техническую и маркетинговую политику.

Руководители В.А.В.С. рассчитывают, что в холдинг в той или иной форме войдут все крупнейшие заводы России и стран СНГ, в том числе саранская «Лисма», Брестский электроламповый завод в Беларуси, завод в Уфе и поселке Калашникове Тверской области. А холдинг намерен инвестировать в отрасль десятки миллионов долларов из собственных средств и привлеченных кредитов.

Интеграционные тенденции в экономике усилит новая угольная политика, а ее осуществление «спровоцирует» структурную перестройку всей промышленности.

Это актуально в связи с перевооружением базовых отраслей экономики России на основе энергосберегающих и безотходных технологий. Назрела необходимость в модернизации теплового хозяйства страны, в первую очередь в жилищно-коммунальном секторе: его надо переводить на электрообогрев, при этом города постепенно освободятся от теплосетей. Углубление электрификации промышленности и жилищно-коммунального сектора на основе внедрения новых наукоемких технологий и малоэнергоемкого производства продукции — эффективное средство уменьшения энергетических затрат в ВВП и одновременно снижения техногенной нагрузки на окружающую среду.

Энергосберегающее и другое оборудование для городского коммунального хозяйства способно совершить революцию в энергообеспечении наших городов. Например, мини-ТЭС. Себестоимость вырабатываемой ею электроэнергии для обеспечения жилых районов может составлять всего лишь 30—40% от стоимости энергии сегодняшнего монополиста — РАО «ЕЭС России». Обслуживающий персонал станции практически не требуется, протяженные коммуникации — тоже, топливом для нее служит газ. А главное — полная независимость от городских электросетей. Надежность обеспечивается за счет питания от двух источников и за счет закольцо- ванности системы. Или другой пример, так называемые теплообменники. Один такой аппарат величиной меньше бытовой элект-

роплиты способен обогреть и обеспечить горячей водой многоэтажный жилой дом.

Одним из первопроходцев внедрения новых систем автономного энергообеспечения в своих возводимых микрорайонах стал «Стройметресурс». Корпорация ведет комплексное жилищное строительство более чем в 20 городах Московской области и других регионов России.

Опыт «Стройметресурса» показывает, что можно создавать и эксплуатировать автономные системы жизнеобеспечения жилых районов с использованием передовых технологий как российского, так и зарубежного машиностроения. Это на порядок повышает надежность и эффективность систем энергоснабжения и к тому же экономит расходы населения по оплате энергоресурсов до 30%. Предлагаемые системы автономного энергообеспечения жилых районов позволят Правительству Российской Федерации, местным органам власти в основном решить в регионах проблему энергообеспечения, а также существенно снизить ежегодные затраты на эту отрасль экономики.

Совместные усилия партнеров по внедрению новых систем автономного энергообеспечения сократят общие эксплуатационные затраты по обеспечению жилищно-коммунального хозяйства на 30—40%, снизят теплопотери и расходы на 10 и 8% соответственно, существенно повысятся надежность, качество и оперативность энергообеспечения жилых районов. Внедрение этой техники может в корне изменить к лучшему всю систему энергообеспечения жилых районов, и прежде всего в российских регионах.

Достигнута договоренность о необходимости сотрудничества между Россией и Японией в сфере энергетики, в первую очередь по привлечению японских технологий и кредитных ресурсов на реконструкцию предприятий топливно-энергетического комплекса в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке с целью сокращения выбросов в атмосферу вредных веществ. Ежегодно в России нерационально используется до 30% тепловой и электроэнергии. Экономия может составить до 20 млрд долларов.

В США завершена работа над национальной стратегией в области природоохранных технологий. Согласно этому документу намечается сокращение отходов на 40—50% и снижение на 20—25% материалоемкости единицы валового внутреннего продукта к Дню Земли 2020 г. Предстоит также обеспечить к 2020 г. производство энергии в количестве, достаточном для того, чтобы удовлетворить жизненные потребности населения США, сократив при этом выброс вредных веществ в атмосфере ниже уровня 1995 г.