ОКО ПЛАНЕТЫ > Аналитика мировых событий > Большая энергетическая война
Большая энергетическая война3-01-2014, 01:06. Разместил: Moroz50 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Что же имеет место в реальности – за вычетом политических игр на тему «либерализация и модернизация – или сырьевое величие»? Большая энергетическая война. Часть II.
Другие и мы: чем располагаем?
На нашу нефть – раз мы столько экспортируем – очень многие «облизываются»... Большая энергетическая война. Часть III
А у нас в России газ...Потому, что у нас газа больше всех в мире плюс огромный потенциал экспорта, на нас в холодных (пока холодных!) энергетических войнах нацелено больше всего глаз и орудий Начну с актуальных цитат.
Газета Handelsblatt, Германия, 4 октября 2012 года: «Пока еще рано говорить о лебединой песне российского влияния на рынок газа. Но совершенно очевидно, что предложение на газовом рынке не будет оставаться столь же комфортным».
«Голос Америки», 9 ноября 2012 года: «Эксперты предупреждают, что Европа может перейти вместо импорта российского газа на сланцевый американский газ: «Тогда неизвестно, что будет с «Северным» и «Южным» потоками».
В 60-х – 70-х годах ХХ века, на фоне нарастающих тревожных разговоров о скором конце эпохи нефти и неизбежности отбрасывания человечества в XIX век – век угля и паровых машин, случились крупные открытия газовых месторождений как на Ближнем Востоке, так и у нас в Западной Сибири. И мир «вздохнул с облегчением»: мол, подфартило, и всем нам предоставлена «газовая пауза» длиной лет 15, во время которой, быть может, человечество найдет другие энергоносители и другие технологии энергообеспечения. И сумеет избежать регрессивного отката в «эпоху угля». С тех пор разведанные мировые резервы и ресурсы газа непрерывно росли, и завершение «газовой паузы» откладывалось еще на пять, десять, двадцать лет. Вот и сейчас ее завершение вновь откладывается в связи с освоением в США технологий добычи так называемого сланцевого газа.
Так сколько все-таки в реальности на планете есть газа? И где?
Данные, публикуемые наиболее авторитетными организациями (Международное энергетическое агентство, Администрация энергетической информации США, «Бритиш Петролеум» и т.д.), по этому вопросу расходятся точно так же, как по резервам нефти. Приведу данные Международного энергетического агентства (МЭА).
По отчетам МЭА за 2009 г., совокупные мировые резервы газа составляют около 190 трлн куб. м, и при этом «первая десятка» обладателей этих резервов выглядит (в трлн куб. м) следующим образом: Россия – 44,4 Иран – 29,6 Катар – 25,4 Туркмения – 8,1 Саудовская Аравия – 7,9 США – 6,9 ОАЭ – 6,4 Венесуэла – 5,7 Нигерия – 5,3 Алжир – 4,5
Считаю необходимым оговорить, что специалисты высказывают массу сомнений по поводу того, каковы действительные запасы газа, нефти и так далее. Идут спору по вопросу о правомочности включения в резервы (то есть, именно в доказанные запасы) тех или иных ресурсов газа в разных странах. Этот вопрос осложняется еще и наличием и перспективами проектов добычи газа из «нетрадиционных источников»: слабопроницаемых пластов (включая газ из глинистых сланцев), угольных месторождений (шахтный и пластовый метан) и так далее.
Тем не менее, даже при консервативных оценках мировых резервов газа, обеспеченность мира этими резервами при нынешнем уровне потребления составляет около 60 лет – то есть в полтора раза больше, чем по нефти.
Но это – при нынешнем уровне потребления (который, увы, быстро растет). И кроме того, если говорить об обеспеченности не в среднем, а по конкретным странам и регионам, то с газом ситуация еще сложнее, чем с нефтью. Поскольку его крупных производителей не так много, а у основных потребителей собственного газа недостаточно или совсем нет. Так, например, у США обеспеченность добычи (при ее текущем уровне) собственными резервами – менее 12 лет, у Германии – чуть больше 6 лет, у Великобритании – менее 5 лет, у Японии и Южной Кореи – 0 лет.
А это значит, что большинство крупных потребителей газа должны его в нарастающих масштабах ввозить оттуда, где его много. И гадать: сегодня дают (продают), а завтра? А послезавтра? А если не продадут? И еще: сегодня продают за столько-то. А послезавтра почем?
Значит, нужно думать и действовать так, чтобы и послезавтра продали (а лучше – просто отдали). Или же если продали, то дешево. Вопрос о том, как этого добиться, – первая сфера (преимущественно холодных) газовых войн.
Кроме того, это легко сказать «ввозить (импортировать) газ»! А сделать – далеко не просто.
Как и нефть, газ транспортируют либо трубопроводами, либо танкерами-метановозами. И с этим возникает много проблем. Подготовить газ к транспортировке гораздо сложнее, чем нефть. Если в нем содержатся, кроме нужного метана (этана, пропана, бутана), разные полезные (например, гелий) и вредные (сероводород, меркаптаны, серный ангидрид, азот, водяной пар и т.д.) примеси, то газ нужно перед транспортировкой разделить, осушить и т.д. Ведь сероводород «разъедает» трубы, а водяной пар может образовать скопления конденсата или даже кристаллы газовых гидратов, снижающие пропускную способность газопровода.
Гнать газ по трубе тоже непросто. Для этого нужно поддерживать в трубе давление (до 75 атмосфер), которое падает в результате потерь энергии на трение о стенки трубы и внутри газового потока. То есть нужно строить на трубопроводе (и постоянно обслуживать) систему компрессорных станций, которые для своей работы изымают часть газа из той же трубы. Но и перевозить газ танкерами – дело более сложное и затратное, чем перевозка нефти. Для этого нужно построить трубопровод от месторождения до моря, а на берегу терминал, который сжимает и охлаждает газ до жидкого состояния (сжиженный природный газ сокращенно именуется СПГ). И только на это тратится около четверти предназначенного для перевозки газа. А еще нужно построить очень дорогие танкеры-метановозы, конструкция танков в которых обеспечивает удержание и охлаждение СПГ под высоким давлением (на что, опять-таки, тратится тот же самый газ). Превращение жидкого метана в газ в пункте назначения и его доставка потребителям по трубопроводам – тоже требуют немалых затрат (в том числе, затрат энергии).
В результате, если сравнивать стоимость и энергоемкость транспортировки газа, то при расстояниях более 3–4 тыс. км его выгоднее возить метановозами (там основные затраты сделаны один раз – при сжижении газа, а сама перевозка СПГ сравнительно дешева). А при расстояниях меньше 2–3 тыс. км – более выгодны трубопроводные поставки с их частыми компрессорными станциями.
Значит, нужно думать о том, куда и какие пойдут газопроводы и куда их лучше «не пускать». И о том, где будут строиться терминалы СПГ. И о том, сколько потребуется танкеров-метановозов и кому и почем они повезут СПГ – мне или кому-то другому... А еще – о том, не окажутся ли на пути трубопровода террористы, способные взорвать трубу, и не окажутся ли на пути метановоза пираты, которые попытаются его захватить и потребовать выкуп... А еще – о том, сколько придется платить страховой компании, чтобы компенсировать убытки на случай атаки террористов или пиратов... То есть вопрос о том, как, куда и по какой цене газ доставляется потребителю, которому он нужен, – еще одна сфера (опять-таки пока в основном холодных) газовых войн.
Меня спросят: а причем здесь Россия, у которой вроде бы газа больше всех в мире?
Отвечаю. Россия добывает примерно столько же газа, сколько США – более 600 млрд куб. м в год. И больше всех – почти 200 млрд куб. м – экспортирует. И потому, что у нас газа больше всех в мире плюс огромный потенциал экспорта, на нас в холодных (пока холодных!) энергетических войнах нацелено больше всего глаз и орудий. Каких? Самых разных. Например, орудие Европейской энергетической хартии (ЕЭХ) и Договора к ней (ДЭХ, включая Транзитный протокол), которые Россия подписала в раннеельцинскую эпоху, но в 2009 г. окончательно отказалась ратифицировать. Отказалась потому, что этот пакет документов полностью учитывал интересы европейских импортеров наших газа и нефти, но одновременно глубоко ущемлял интересы России как экспортера. В частности, нам он не давал возможности приобретать газопроводные и газораспределительные активы в Европе (то есть получать долю прибыли от конечных потребителей газа), но требовал от России предоставить другим производителям доступ к российским зарубежным газопроводам. Отметим, что наиболее активно продавливали присоединение России к ЕЭХ и ДЭХ страны Восточной Европы, ориентированные на США. И именно они (в особенности Польша и Литва) после отказа России от ратификации ЕЭХ усердно блокировали предоставление Еврокомиссии мандата на переговоры с РФ по новому базовому договору, который мог бы разрешить, в том числе, транзитный газовый спор. Эстонский политолог Кармо Тюйр обозначил эту позицию предельно ясно: «Наши интересы очень просты – получить доступ к российским ресурсам».
А позже именно восточноевропейские страны активно поддержали идею Глобальной энергохартии, впервые высказанную в США и вскоре прямо названную «энергетическим НАТО». И, как заявил украинский аналитик Валерий Сапрыкин, «Призывы к созданию «энергетического НАТО» звучат из Вашингтона, Лондона, Риги, Варшавы. Главная цель – совместное противостояние энергетическому давлению Москвы на потребителей российских энергоносителей». «Энергетическое НАТО» – неплохо сказано. И право же, для того чтобы после таких броских заявок продолжать отрицать факт энергетических войн – надо буквально потерять стыд. Впрочем, вопрос об энергохартии – не единственный. Вспомним, какую информационную и политическую «газовую войну» против России развязали в связи с проектами «морских» труб «Северного» и «Южного потока». Которые, конечно, стоят гораздо дороже наземных труб, но позволяют нашим производителям газа обойти «опасные», с точки зрения надежности и устойчивости, сухопутные газопроводные маршруты через Украину и Польшу. Тут и многократные экологические экспертизы, и заявления о том, что «рядом с трубой» могут оказаться затопленные боеприпасы или химическое оружие времен последних мировых войн. Тут и истерические вопли в прессе о том, что Россия ведет против Европы энергетическую войну.
Почему все это? Прежде всего, потому, что эти трубы обеспечивают независимость нашего экспорта от «перемен политического настроения» власти в транзитных странах. И неслучайно главные европейские потребители нашего газа – Германия и Италия – силами своих крупнейших корпораций включились в реализацию «Северного» и «Южного потока». И неслучайно эти их решения вызвали откровенное недовольство в Восточной Европе и США.
Наконец, чем, как не актом энергетической войны, является возбужденное в сентябре Еврокомиссией антимонопольное расследование против «Газпрома»? Который якобы устанавливает для различных европейских потребителей «политические», а не рыночные цены на газ...
Но «газовые войны» ведутся не только против России. Ведь конфликты вокруг ЕЭХ и наших «Северного» и «Южного потоков» – это риски устойчивости газоснабжения крупнейших «стран-локомотивов» ЕС (прежде всего Германии). Причем в ходе «арабской весны» к ним добавился еще один риск. А именно – оказался под большим вопросом гигантский (уже полностью проработанный и согласованный) европейский проект Транссахарского газопровода из Нигерии в Европу через Нигер и Алжир, в котором наиболее заинтересованы Франция и Италия. Если рядом с трубой «горят» впавшие в негосударственное существование Ливия и Мали, какие можно прокладывать газопроводы?!
А что означает все это вместе? Системную атаку на устойчивое энергообеспечение Европы – вот что!
Но и в Азии – то же самое. Вспомним печальную судьбу проекта трубопровода Туркмения–Афганистан–Пакистан–Индия (ТАПИ), о котором я писал ранее. Вспомним и проект трубопровода Иран–Пакистан–Китай, который много лет находится на стадии «предварительного обсуждения» по тем же причинам политической и террористической нестабильности в Афганистане и Пакистане, по которым «заглох» ТАПИ.
В чем результат? В том, что крупнейшие развивающиеся страны: Индия и Китай – не могут получить столь необходимый им для развития газ.
Заодно подчеркну, что долговременные террористические риски на трассах этих газопроводов – это уже привнесение в холодную энергетическую войну отчетливых элементов войны горячей!
Могут сказать, что наступившая «эпоха сланцевого газа» кардинально меняет ситуацию. Поскольку такой газ есть у многих стран-потребителей, лишенных традиционных газовых месторождений. И что сланцевого газа, оказывается, на планете очень много. А потому, мол, есть шансы, что сланцевый газ ликвидирует главные причины газовых конфликтов. А ведь есть еще в запасе и газовые гидраты, о которых тоже много говорят...
Насколько это серьезно – обсудим в следующей статье.
Большая энергетическая война. Часть IV.
Спасительные сланцы?Что все это значит для России? По крайней мере, в кратковременной перспективе – заметные неприятности в газовом экспорте и развитии газодобычи и переработкиЮрий Бялый
Как пишет The Wall Street Journal 13 ноября 2012 г., «По прогнозу Международного энергетического агентства, наращивание добычи сланцевого газа и нефти в США перекроит мировую энергетическую карту». Так сколько все-таки в мире «нетрадиционного» газа?
Нетрадиционный газ есть в Северной и Южной Америке, в Африке, Австралии, Китае, Франции, Норвегии, Польше, Украине, Румынии, Венгрии и т.д. Больше всего его в Китае, США, Аргентине. Американское Агентство энергетической информации оценило технически извлекаемые ресурсы сланцевого газа в стране в 24 трлн куб. м, а совокупные мировые ресурсы – примерно в 190 трлн куб. м. В России, по данным «Газпрома», запасы нетрадиционного газа (включая угольный метан) превышают 80 трлн куб. м.
А почему этот газ называют нетрадиционным?
Традиционные газовые месторождения – это газ в проницаемых горных породах. Которые нужно, грубо говоря, только вскрыть буровыми скважинами – и газ сам, под пластовым давлением, пойдет на поверхность. Нетрадиционные газовые месторождения – это газ в порах слабопроницаемых пород, а также угля. Там поры настолько тонкие, что пластовое давление недостаточно, чтобы газ из них «вытек». А чтобы заставить его вытечь – нужно разрыхлить породу, то есть раскрыть ее поры.
Как раскрыть поры? Если это уголь, то его можно рыхлить механическими способами. А если глинистый сланец – нужно закачать в газосодержащий пласт под большим давлением смесь воды, песка и особых химикатов. Называется это «гидроразрыв пласта». Вода нужна, чтобы передать в пласт высокое давление для гидроразрыва (создания трещин), песок – чтобы эти трещины сразу не закрылись, химикаты – чтобы снизить трение на стенках пластовых трещин и чтобы смесь воды и песка не оседала в ближайших трещинах.
Как видите, это намного сложнее (и значит, дороже), чем просто пробурить и оборудовать скважину в нужном месте на нужную глубину. Однако сложности на этом не кончаются.
Во-первых, если на традиционных месторождениях протяженность пласта, отдающего газ, обычно составляет километры, то на сланцевых месторождениях для создания протяженной трещиноватой зоны нужно не только бурить более частые вертикальные скважины до газового пласта, но и использовать более сложные и дорогие технологии горизонтального разбуривания залежи из основной скважины. И «тянуть» эти горизонтальные скважины на сотни метров или километры. Во-вторых, как показывает опыт эксплуатации сланцевых газовых месторождений, созданные гидроразрывом трещины довольно быстро (особенно в «мягких» глинистых породах) «зарастают». Если на традиционных месторождениях успешно пробуренная скважина дает газ 10–40 лет, то на сланцевых месторождениях даже повторные гидроразрывы пласта редко обеспечивают сроки службы скважин больше 2–3 лет. И значит, нужно бурить новые скважины и делать новые гидроразрывы – а это затраты и затраты.
В-третьих, на один гидроразрыв пласта, как правило, требуются тысячи или даже десятки тысяч тонн воды. Но ее далеко не везде можно найти. И, кроме того, после проведения работ ее нужно, по экологическим нормам, очистить или утилизировать (безопасно захоронить). А это очень дорого – и потому в США это делают не все.
В-четвертых, применяемые при гидроразрыве химикаты далеко не безвредны и заражают подземные водоносные горизонты. Если где-нибудь в пустыне (и при большой глубине газоносного пласта) с этим можно мириться, то в населенных районах – никак нельзя. А еще гидроразрыв нередко приводит к образованию трещин в породах, покрывающих газоносный пласт. Тогда оказывается (как, например, в США в некоторых районах Пенсильвании), что воздух и почва вокруг месторождения заражены ядовитыми химикатами и имеют повышенную радиоактивность (органическое вещество глинистых сланцев почти всегда осаждает на себе радионуклиды). И кроме того, во многих дворовых колодцах можно просто поджечь насыщенную газом воду... Именно по этим экологическим причинам в канадском Квебеке на добычу сланцевого газа наложен мораторий.
В-пятых, гидроразрыв пласта – по своим последствиям для массива горных пород – похож на мощный взрыв. И, как показал опыт (например в Великобритании), может вызывать очень чувствительные, до 3–4 баллов, локальные землетрясения. Наконец, отчет Агентства США по охране окружающей среды за 2011 год сообщает, что выброс в атмосферу парниковых газов при добыче из сланцев намного выше, чем при добыче обычного газа, нефти и угля, и что потери газа при добыче составляют 4–8%.
Теперь вернемся к цене. В среднем, в мире себестоимость газа традиционных месторождений «на скважине» (то есть без учета транспортировки потребителю) составляет от 8–15 до 30–45 долларов за тысячу куб. м. Средняя себестоимость газа сланцевых месторождений на скважине, как показывает опыт США, составляет 130–180 долларов за тысячу куб. м. И это – при десятилетнем опыте совершенствования технологии и снижения издержек. Как говорится, почувствуйте разницу! Это означает, что высокую себестоимость сланцевого газа может компенсировать только очень низкая стоимость траспортировки. То есть близость месторождений к потребителям и наличие инфраструктуры дешевой доставки.
Традиционные месторождения газа в Америке в основном находятся на стадии исчерпания, и США до недавнего времени приходилось в больших объемах импортировать сжиженный газ (преимущественно СПГ из Катара, но и не только) по цене более 350–400 долларов за тысячу куб. м. Так что для США «свой» сланцевый газ – действительно выход из положения. В КНР к нему (а также к угольному метану) тоже присматриваются очень серьезно.
А вот в Европе пока что в этом отношении преобладают скептики. И потому, что при плотной заселенности континента считают недопустимыми экологические и сейсмические «сланцевые» риски (в частности, Германия и Франция обсуждают возможность запрета этой технологии на территории ЕС). И потому, что экспериментальное бурение в ряде стран Европы показало очень скромные результаты и по масштабам возможной добычи, и по предполагаемой прибыльности продажи сланцевого газа. В результате British Gas после бурения пробных скважин заявила о нерентабельности месторождений в Венгрии, Royal Dutch Shell прекратила работы в Швеции, а ExxonMobil – в Польше.
После этого Польский геологический институт снизил оценку запасов сланцевого газа в стране с якобы крупнейших в Европе 5,3 трлн куб. м в пять раз, до 350–770 млрд куб. м. И в мировой прессе все громче заговорили о том, что американский сланцевый газ – это фактически «пузырь». Который могут надуть максимум лет на 5–7 и лишь в условиях высоких мировых цен на газ – когда импорт дороже, чем местная «сланцевая» добыча. А затем появились публикации о том, что многие американские «сланцевые» корпорации (в частности, крупнейшая Chesapeake Energy) давно работают себе в убыток и накопили огромные долги.
Что все это значит для России? По крайней мере, в кратковременной перспективе – заметные неприятности в газовом экспорте и развитии газодобычи и переработки.
«Бум» сланцевого газа в США привел к тому, что он замещает не только прежний американский газовый импорт, но и высвобождает в качестве топлива для электростанций часть добываемого американского угля. В результате Катар и Нигерия перенаправили в Европу тот сжиженный газ (СПГ), который они раньше продавали США. А Америка нарастила экспорт в Европу своего угля и заявляет, что через 3–4 года начнет в больших масштабах экспортировать в Европу свой «сланцевый» СПГ. И уже появились публикации о том, что США «сажают Европу на свою энергетическую иглу» – как альтернативу российской «нефтегазовой игле».
Все это (тем более в условиях экономического кризиса и снижения энергопотребления в странах ЕС), сбивает цены на российский и норвежский экспортный «трубопроводный» газ. Но и не только.
Это обессмысливает (по крайней мере, в среднесрочной перспективе) разработку крупнейшего российского Штокмановского газоконденсатного месторождения на шельфе Баренцева моря и строительство на нем экспортного терминала СПГ. Ведь затевалось все это, в первую очередь, для поставок российского СПГ в США. И потому международный консорциум, созданный для освоения «Штокмана», в нынешнем году уже распался.
Это, далее, проблематизирует давно обсуждаемые проекты экспорта российского газа в Китай. Поскольку Китай начинает с помощью американских компаний освоение собственных месторождений сланцевого и угольного метана, расположенных на северо-западе и северо-востоке страны, недалеко от российских границ.
И это, наконец, резко активизировало антироссийскую политику ЕС в сфере «газовых» отношений. Которая теперь включает:
Все это вместе, инициированное «бумом» американского сланцевого газа, в российской и международной прессе уже иногда называют американской «газовой войной против «Газпрома» и России». При этом на Западе обычно подчеркивают, что это – ответ на «газовую войну «Газпрома» против Европы».
Но, как я уже упоминал, в мировой «газовой копилке» есть еще газовые гидраты. Как у нас и в мире обстоят дела с этим ресурсом?
Газовые гидраты – природный минерал, в котором молекулы газа размещаются в полостях кристаллической решетки из молекул воды. Причем единичный объем гидрата может содержать почти двести объемов газа. Газовые гидраты на нашей планете распространены почти повсеместно в осадках океанов на глубинах до 300–400 м от дна, а также в ряде регионов Севера в мерзлых породах на глубинах более 250–300 м, (то есть при низких температурах и высоких давлениях). Потенциальные запасы газовых гидратов огромны, в том числе у нас в России: они во много раз превышают запасы традиционного и нетрадиционного газа. Однако добывать из них газ в промышленных масштабах пока не научились. В том числе потому, что это при нынешних технологиях не только неподъемно дорого, но еще и экологически опасно. Дело в том, что метан, выходящий в атмосферу при разложении гидратов, – чрезвычайно сильный «парниковый» газ. И недостаточно технологичная добыча гидратов может катастрофически превысить возможности теплового саморегулирования нашей планеты.
Так что в обозримой перспективе человечеству придется обходиться традиционным и сланцевым газом. Но что в сфере освоения «сланцев» происходит у нас в России?
Пока – почти ничего. В условиях, когда «традиционный» газ на российской скважине имеет себестоимость от 10 до 40 долларов за тысячу куб м, добывать сланцевый газ почти везде бессмысленно, да и угольный метан – в основном тоже. А вот на сланцевую нефть (этот ресурс, кстати, уже потихоньку осваивают в США), которая есть в России, «заглядываются» многие. Причем, как сейчас говорят, «чисто конкретно».
Есть у нас в Западной Сибири в горных породах так называемая баженовская свита. Это сравнительно тонкий (толщиной 20–30 м) слой нефтенасыщенных глинистых сланцев гигантской площади – более 1 млн кв. км. Прогнозные запасы «баженовки» составляют от 30 до 100 млрд тонн высококачественной нефти – больше, чем в любой стране мира. И можно не сомневаться – если рентабельные технологии добычи «баженовской» нефти будут освоены, то желающие получить к ней доступ будут готовы вести против России не только энергетическую войну, но и любые другие виды войн.
А что еще есть в мире и у нас из энергоресурсов, кроме нефти и газа? Уголь? Гидроресурсы? Ядерная энергетика? Солнце? Ветер? Подземное тепло?
О них – в следующих статьях. Большая энергетическая война. Часть V.
УгольУголь остается важнейшим сырьем, входящим в энергетический и химический «базис» развитой технологической цивилизации
Юрий Бялый
Нередко приходится читать, что угля у нас на планете, в отличие от нефти или газа, «завались», – хватит на сотни лет. Так ли?
Последние оценки резервов плюс вероятных ресурсов угля в мире, которые появляются в специальной литературе, колеблются от 1,8 до 2,7 трлн тонн. Из них к резервам (то есть к подтвержденным извлекаемым запасам) относят чуть более 900 млрд тонн.
А добыча угля (ее можно определить сравнительно точно) в 2010 году составила 6,2 млрд тонн. Так что, действительно, лет на 140 хватит только резервов? Ан нет, этот вывод делать преждевременно. Хотя бы потому, что за десятилетие (2000–2010 годы) мировая добыча угля почти удвоилась! И если она будет расти такими же темпами, то, как легко подсчитать, нынешние резервы закончатся не через 140, а максимум через 70 лет.
По резервам угля в мире (данные Международного энергетического агентства на 2009 г.) «большая десятка» стран такова (в млрд т): США – 238,3 Россия – 157 КНР – 114,5 Индия – 92,4 Австралия – 78,5 ЮАР – 47,7 Украина – 34,2 Казахстан – 31,3 Польша – 14 Бразилия – 10,1
Несколько меньшая острота мировой «войны за уголь» в сравнении с войной за нефть и газ связана с тем, что собственный уголь на краткосрочную перспективу добычи (хотя, конечно, не на сотни лет) есть во многих странах-потребителях. Но это при нынешних темпах добычи. А что, если из-за сокращения резервов нефти и газа добыча угля будет расти более высокими темпами?
Однако дело не только в этом. Угли бывают очень разные. Раньше это все мы в школе учили. Коксующиеся, антрациты, каменный энергетический, бурый (с теплотой сгорания вдвое ниже, чем у каменного угля), лигнит и так далее. И у каждого угля свое назначение. Причем некоторые виды углей заменить трудно.
Например, коксующиеся угли для производства металлургического кокса – топлива и восстановителя металлов при их выплавке из руды. Или специальные сорта углей для изготовления электродных блоков в электролизной металлургии. За эти «специальные» угли (обладание месторождениями, гарантии продажи и доставки и т.д.) «тихая угольная война» идет особенно остро.
И если в ЮАР или Польше почти все резервы представлены качественным каменным углем, то, например, в Бразилии (где работает вторая в мире по масштабам горно-металлургическая компания Vale) в резервах только низкосортный бурый уголь.
Впрочем, и из бурого угля можно делать многое. Например, в фашистской Германии в годы Второй мировой войны делали из угля синтетический бензин и дизель для военной техники. А в ЮАР корпорация SASOL в годы международного эмбарго, наложенного на страну за политику апартеида, организовала выпуск из угля не только бензина и дизеля, но и еще около сотни полезных химических компонентов. И сегодня эта корпорация является одним из мировых лидеров в технологиях углехимии.
Крупный недостаток угля в сравнении с нефтью и газом – проблемы добычи. Хорошо, если месторождения неглубокого залегания, и их можно разрабатывать открытым способом – карьерами. Это и сравнительно дешево, и сравнительно безопасно. А вот если приходится строить угольные шахты глубиной во многие сотни метров, налаживать и поддерживать в этих шахтах и систему подземной добычи и транспортировки угля, и систему водоотлива, и систему крепления горных выработок, и систему вентиляции, и замену и ремонт специфического шахтного оборудования, и систему безопасности шахтеров на случай обрушения выработок или повышения концентрации шахтного метана... Тогда добытый уголь нередко становится чуть ли не золотым.
Плюс катастрофы на шахтах. Которые, увы, регулярно происходят не только в Китае, на Украине или в России, но и в странах, самых «передовых» по технологиям и уровню охраны безопасности шахтеров (США, Германии, Канаде). И уносят десятки и сотни человеческих жизней.
Есть еще один сравнительно безопасный способ добычи угля – подземная шахтная или скважинная гидроотбойка (разрушение угольного пласта мощными гидромониторами). Но он, увы, применим далеко не везде и не для всяких угольных пластов.
Второй крупный недостаток угля как энергоносителя – проблемы транспортировки. Добытый уголь потребителю по трубам не доставишь. То есть, конечно, такие способы опробовались – смешивание размолотого (механически или гидроотбойкой) угля с водой и прокачка смеси (пульпы) по трубам на электростанции. Для некоторых типов котлов электростанций такое водоугольное топливо вполне подходит. Однако эти способы для больших расстояний принципиально непригодны.
А значит, грузи добытый уголь в самосвалы, затем в вагоны, баржи и морские сухогрузы, и вези туда, куда требуется. И в цене угля оказывается слишком велика транспортная составляющая.
Именно поэтому все активнее развиваются технологии переработки угля «в недрах» или вблизи от места добычи. Одна из таких технологий – подземная газификация угля, идею которой предложил Дмитрий Менделеев еще в конце XIX века. Суть процесса – в сжигании разрыхленного угля в подземном массиве в потоке воздуха. В результате образуется так называемый газогенераторный газ, который по трубам поступает на поверхность и может использоваться и в качестве топлива, и как сырье для процессов химического синтеза. Эта технология особенно подходит для месторождений со сложной геологией (тонкие и «перемятые» пласты угля), которые обычными способами разрабатывать невыгодно. Активно развиваются и способы переработки угля в жидкие нефтеподобные углеводороды. Для этого разработано несколько вариантов эффективных химических технологий и построены (и строятся еще) крупные перерабатывающие заводы рядом с угольными месторождениями. На современных заводах такого типа, по последним данным, можно обеспечить себестоимость дизельного топлива, получаемого из угля, на уровне 60–80 долларов за баррель – ниже текущих рыночных цен на нефть.
Уголь нужен всем. В 2011 г. за счет угля обеспечивалось около 27% мировых потребностей в энергии. По прогнозу Администрации энергетической информации США, к 2030 г. этот уровень дополнительно возрастет. А в выработке электроэнергии, по тому же прогнозу, доля угля достигнет в США 57% (в целом в мире – 45%). Всего же к 2030 г. прогнозируется рост мирового потребления угля на 67%.
В производстве электроэнергии – основной сфере использования угля – новые технологии обеспечивают вполне приемлемые (ранее недостижимые) экологические требования в сочетании с достаточно высокой экономической эффективностью. В частности, сейчас активно внедряются так называемые комбинированные технологии, в которых сжигание угля в процессе его газификации обеспечивает работу паровых турбин, а полученный при газификации газ после очистки используется в газовых турбинах. Использование таких технологий позволяет довести коэффициент полезного действия угольных электростанций с нынешних типовых 28–30% до 45–50%.
Значит, уголь остается (и останется еще надолго) важнейшим сырьем, входящим в энергетический и химический «базис» развитой технологической цивилизации.
Именно потому за крупные неосвоенные месторождения угля во всем мире идет острая борьба. В особенности это касается месторождений высококачественных каменных (и, тем более, коксующихся) углей неглубокого залегания, пригодных для карьерной разработки.
Яркий пример – монгольское месторождение Таван-Толгой недалеко от границы с Китаем. Почти 6 млрд тонн угля у самой поверхности земли, из них 40% – высококачественный коксующийся уголь... это приз, за который стоило повоевать! Крупнейшие международные корпорации и альянсы (канадская BHP Billiton, бразильско-австралийская Brazil»s Cia Vale do Rio Doce, китайская Shenhua Group, японские Sumitomo, Itochu, Marubeni в консорциуме с российской РЖД, южнокорейский консорциум во главе с Kores) воевали за право разработки этого месторождения много лет. Война шла с примечательными – иногда почти детективными – поворотами:
В результате Таван-Толгой в 2010 г. был объявлен 100%-ной госсобственностью. Его западную часть («Цанхи») было назначено осваивать госкомпании «Эрдэнэс MGL», а восточную – ее «дочке» «Эрдэнэс Таван-Толгой». Но в июне 2011 г. правительство Монголии передумало. И предоставило 40%-ную долю в проекте разработки «Цанхи» китайской Shenhua Group, 24% – американской Pibody Enerdy и 36% – российско-монгольскому консорциуму РЖД-MGL. И уголь потек в Китай, и об экологии и Гоби как-то сразу забыли...
Но и в российской истории «угольные» энергетические войны были тоже.
В годы Первой мировой войны борьба за уголь Донбасса была одним из главных «нервов» военных действий. А в годы Гражданской войны – одним из главных вопросов выживания молодой Советской власти.
В годы Великой Отечественной войны лишь наличие в СССР мощного «угольного резерва» месторождений Кузнецкого и Печорского (Воркута–Инта) угольных бассейнов позволило выдерживать схватку с врагом после того, как фашистами был занят Донбасс.
Однако бывают «угольные войны» – причем очень серьезные – не за уголь, а «вокруг угля».
Вспомним, как в 1989 г. кузбасские шахтеры под «чутким руководством» активистов польской «Солидарности» и американского профсоюзного объединения АФТ-КПП организовали первые крупные забастовки, лишающие (и без того кризисный) энергокомплекс крупного региона СССР необходимого топлива.
Вспомним, как летом 1998 г. забастовочное движение шахтеров – под тем же самым «чутким руководством» – охватило Инту, Кузбасс и Донбасс. И, в ситуации острейшего экономического кризиса, «перекрыло топливный кислород» российским электростанциям и металлургическим заводам. А заодно – что еще более важно – несколько раз перекрывало в Кузбассе Транссиб. То есть, обрывало системные транспортные связи между сибирской и европейской частями страны, тем самым переводя «энергетическую войну» – в политическую войну против власти.
И вспомним, что в 2010 г., после катастрофы на шахте «Распадская» в Кемеровской области кузбасских шахтеров вновь пытались спровоцировать на такую же «энергополитическую» войну – бессрочную забастовку и перекрытие Транссиба. Наконец совсем свежий пример «войны вокруг угля» и ее последствий, – начатая в испанской Астурии в конце мая 2012 г. забастовка шахтеров. Протест возник из-за принятой правительством «антикризисной» программы сокращения бюджетных расходов и закрытия шахт, и распространился на Кастилию, Леон и Арагон. Забастовка длилась более двух месяцев, сопровождалась кровавыми схватками шахтеров с полицией и Гражданской гвардией, множественными перекрытиями автодорог и железнодорожных магистралей. И принесла огромные убытки испанской экономике.
А первопричиной решения правительства Испании о ликвидации многих шахт в стране стал поток более дешевого импортного угля в Европу из США, которые активно замещают уголь на своих электростанциях «сланцевым» газом... Большая энергетическая война. Часть VI.
ГидроэнергетикаВ сфере освоения гидроэнергоресурсов миролюбием и согласием вовсе не пахнет
Экономическая война
Юрий Бялый
Жигулёвская ГЭС Гидроэнергия – крупнейший на настоящий момент возобновляемый энергетический ресурс человечества. Первичный ее источник, как и других видов энергии на Земле, – солнечная энергия. Испаряющаяся из водоемов (океанов, озер, рек) и с поверхности земли вода затем выпадает в виде дождя или снега. И питает ручьи и реки, на которых строят малые и большие гидроэлектростанции (ГЭС).
Общий или теоретический потенциал гидроэнергии на нашей планете огромен – от 30 до 40 ТВт (тераватт). ТВт – это тысяча миллионов известных каждому киловатт (киловатт-часы «накручивает» ваш квартирный счетчик). Однако использовать этот потенциал можно лишь частично как по техническим (не везде можно построить ГЭС), так и по экономическим (не везде энергия этой ГЭС окупится) причинам. И потому технический гидроэнергетический потенциал нашей планеты примерно вдвое ниже теоретического, а экономический гидропотенциал составляет не более 7–10 ТВт.
Но и это – очень много. Особенно с учетом того, что гидроэнергия, которую выдает ГЭС после ее постройки, дешевая (почти даровая). А используется этот экономический потенциал далеко не полностью (сейчас – в целом чуть более чем на 22%, а в части малых ГЭС – только на 5–6%).
Почему гидроэнергетический потенциал используют так мало, если везде в мире налицо нарастающий энергодефицит?
Причин несколько.
Во-первых, ГЭС нельзя построить где угодно (например, рядом с крупным потребителем энергии). Ее строят только там, где для этого есть природные условия (водные и гидротехнические). Очевидно, что крупную ГЭС лучше строить в глубоком и длинном ущелье, по которому протекает большая река, имеющая постоянную подпитку водой из горных ледников, чем на небольшой равнинной реке, которая может обмелеть в летнюю засуху.
Во-вторых, ГЭС – это сложное и очень дорогое сооружение.
Как правило, обязательная часть ГЭС – это мощная плотина, которая обеспечивает большой запас воды в расположенном выше по течению водохранилище и большой перепад уровней между водохранилищем и турбинным залом. Накопив в водохранилище потенциальную энергию, эта вода за счет разницы в высоте между уровнем водохранилища и уровнем турбинного зала, с большой скоростью поступает в турбины ГЭС.
Водохранилище необходимо для того, чтобы работа ГЭС не зависела от сезонных и погодных изменений речного стока. Причем водохранилища крупных ГЭС аккумулируют десятки кубических километров воды.
Понятно, что в плотину высотой сотни метров, которая выдерживает напор такого количества воды и не боится селей, наводнений, землетрясений и терактов, нужно вбухать гигантское количество сложных стальных арматурных конструкций, а затем залить их миллионами кубометров высокопрочного бетона.
В-третьих, ГЭС никогда не бывают совершенно безвредны для природы региона, в котором они строятся. Плотины и водохранилища выводят из хозяйственного оборота большие площади земли. Изменение гидрологического режима в зоне водохранилищ приводит к подтоплению, засолению, заболачиванию почв, размыву русла реки ниже по течению, нарушению кислородного баланса в воде ниже плотины, неблагоприятным сдвигам природного равновесия в биосистемах.
Тем не менее, во многих развитых странах экономический гидропотенциал уже используется почти полностью. Так, например, в Европе, Японии, США, Канаде он задействован на 85–95%. Но в развивающихся странах его использование гораздо ниже: в Латинской Америке – 14%, в Юго-Восточной Азии – 12%, в Африке – 8%. На развивающиеся страны приходится около 70% неосвоенного мирового гидроэнергопотенциала.
В России уровень освоения экономического гидропотенциала составляет около 22%, причем в Европейской части страны он используется на 41%, а в Азиатской части – примерно на 16%.
Несмотря на сложность и высокую стоимость ГЭС, перспектива затем много лет получать крайне дешевую электроэнергию заставляет страны, имеющие доступный экономический гидропотенциал, проектировать и строить новые и новые большие и малые станции.
Но важно не только это. Собственный «работающий» гидропотенциал делает страну-хозяина гораздо менее зависимой от дефицитов и ценовых шоков мирового рынка углеводородных энергоносителей. Того рынка, на котором, как мы видим, ведут сложную игру крупнейшие хозяева нефти, газа, угля.
И потому борьба вокруг использования национальных гидропотенциалов оказывается одним из «фронтов» большой энергетической войны. Отметим, например, какую массированную атаку много лет ведут «глобальные экологисты» на китайские гидроэнергетические проекты не только на крупнейших (Хуанхэ, Янцзы, Сицзян, Хэйлунцзян и др.), но даже на малых реках, где строится большинство китайских ГЭС. И отметим столь же массированные атаки тех же экологистов на крупные гидроэнергетические проекты в Африке (на реках Конго, Замбези и др.) и в Латинской Америке (на притоках Амазонки, Ориноко, Ла-Платы и пр.).
Однако, несмотря на эти препоны, сложность и высокую стоимость, ГЭС строят во всем мире, где это возможно и экономически оправдано. И потому, хотя доля ГЭС в общем мировом энергобалансе составляет всего около 5%, в балансе производства именно электроэнергии эта доля почти в пять раз выше – более 19%. А установленная мощность ГЭС в мире –780 ГВт (миллионов киловатт) – существенно превышает установленную мощность атомных электростанций (380 ГВт) и уступает лишь установленной мощности тепловых электростанций (около 2700 ГВт).
Десятка стран-лидеров в производстве электроэнергии на ГЭС на 2009 г., по данным Международного энергетического агентства, выглядит следующим образом (показатели в ТВт/ч):
КНР 585 Канада 369 Бразилия 364 США 251 Россия 167 Норвегия 140 Индия 116 Венесуэла 87 Япония 69 Швеция 66
Где еще ищут возможности использовать «даровую» гидроэнергию?
В высокоразвитых странах, где экономический гидропотенциал уже задействован почти полностью, существенная часть гидроэнергетики представлена не ГЭС, а ГАЭС – гидроаккумулирующими электростанциями. Это электростанции, в которых в период низкого регионального энергопотребления (чаще всего ночью) мощные насосы (или так называемые «обратимые турбины») перекачивают воду из нижнего водохранилища в верхнее. А в период высокого регионального энергопотребления запасенная вода из верхнего водохранилища ГАЭС питает турбины электрогенераторов, как на обычной ГЭС. То есть, ГАЭС фактически перерабатывает дешевую «ночную» электроэнергию в дорогую и дефицитную энергию «пиковых нагрузок».
Есть еще и попытки освоить огромную «даровую» энергию морей и океанов. Разработки в этой сфере идут по направлениям строительства приливных и волноприбойных электростанций, а также размещения низкооборотных турбин в морских течениях.
Однако реальные коммерческие перспективы пока видятся только в отношении приливных ГЭС (прилив наполняет специальное водохранилище, а на трубопроводах приливного и отливного водотока устанавливаются турбины и электрогенераторы). Другие разработки из этой сферы еще не вышли за рамки экспериментов и отдельных «опытных» станций. Причем получаемая электроэнергия оказывается существенно дороже, чем энергия любых «традиционных» типов электростанций.
Так что основное направление в гидроэнергетике – это строительство больших и малых ГЭС. И в этой сфере идут главные «энергетические войны». В первую очередь – в тех регионах, где гидропотенциал ограничен, и где постоянно приходится выбирать между водой для ГЭС – и водой для продовольственного земледелия, промышленности и бытового водоснабжения.
Так, межгосударственные отношения Турции с Сирией и Ираком много раз обострялись из-за «водных» проблем. Строительство Турцией ГЭС и ирригационных систем на Евфрате в рамках проекта освоения Юго-Восточной Анатолии вызывало резкие протесты и дипломатические демарши в Дамаске и Багдаде уже в середине 70-х годов ХХ века. Тогда при заполнении водохранилищ Турция снижала сток Евфрата в Сирию до минимальных 500 куб м в секунду.
А в начале 1990 г. Турция в ходе заполнения крупного водохранилища над новой «плотиной Ататюрка» вообще остановила на месяц сток Евфрата в Сирию. В результате русло реки оказалось совершенно сухим от турецкой границы до Алеппо. Дамаск назвал эти события «водной войной» и взывал к ООН и Международному суду, требуя наказания Анкары. Лига арабских государств объявила эти шаги Турции «преднамеренным лишением арабских стран вод Евфрата». И некоторые аналитики считают, что в нынешней «антисирийской» политике Турции существенную роль играет система застарелых «водных» конфликтов.
Еще один не менее острый и застарелый конфликт этого рода – между Индией и Пакистаном за воды Инда. Он начался сразу после раздела Британской Индии. Уже в апреле 1949 г. Индия применила против Пакистана «водное оружие», пустив воду Инда в его верховьях по другому руслу и тем самым резко снизив низовой сток. В 1952 году состоялось первое официальное разграничение пользования водами Инда и его притоков, а в 1960 г. президенты Индии и Пакистана подписали в Карачи межгосударственный «водный» договор.
По этому договору Индия получила исключительное право пользования водами восточных притоков Инда (Сатледж, Биас и Рави) до мест перехода их русла на территорию Пакистана, а Пакистан – аналогичное право в отношении западных притоков (Джелам и Чинаб), а также самого Инда после перехода его русла на территорию Пакистана.
Формально Индия договор с тех пор не нарушала ни разу (в том числе, в периоды вооруженных конфликтов с Пакистаном). Однако активное строительство Индией ГЭС в своей «правовой зоне» бассейна Инда приводит к постепенному снижению стока в Пакистан, испытывающий острую и нарастающую нехватку воды. Если к моменту разделения на Индию и Пакистан годовой сток Инда в Аравийское море составлял почти 200 куб км, то к началу XXI века он (в результате водозабора ГЭС, на орошение, промышленные и бытовые нужды в Индии и Пакистане) упал до примерно 15 куб км.
Сейчас «водные отношения» между Индией и Пакистаном вновь обострились до предела в связи с намеченным на конец 2012 года вводом в строй крупной ГЭС «Ниму-Базго» в верховьях Инда, в штате Джамму и Кашмир. В августе нынешнего года Маулана Рахман, глава комитета по делам Кашмира в парламенте Пакистана, заявил. «Индия незаконно строит плотины на реках, текущих в Пакистан с территории оккупированного ею Кашмира, пытаясь уничтожить нашу экономику. Стратегия Дели грозит подорвать мир на субконтиненте».
Но и перед Индией встают аналогичные проблемы – со стороны КНР. Китай, который разворачивает крупное гидротехническое строительство (плотины и ГЭС) на Тибетском нагорье, все быстрее сокращает сток важнейшей для Индии реки Брахмапутра. И, как оценивают международные эксперты, полная реализация китайской программы ГЭС в Тибете может лишить пропитания более 100 млн крестьян в Индии и Бангладеш…
Наконец, еще одна «горячая зона» гидроэнергетических войн – северо-восточная Африка. Предмет войн – водный ресурс рек бассейна Нила. «Агрессоры» – расположенные в верховьях Нила и его притоков страны: Уганда, Руанда, Бурунди, Кения, Танзания, Демократическая республика Конго (ДРК), Эфиопия, а теперь еще и отделившийся Южный Судан. Жертвы «водной агрессии» – Судан, Египет и Эритрея.
Эфиопия (на Голубом Ниле) и Бурунди (на истоках Белого Нила) уже строят крупные ГЭС. Кения, ДРК и Южный Судан планируют аналогичные проекты. Между тем пустынные Судан и Египет испытывают нарастающую нехватку воды не то что для ГЭС, промышленности и расширения поливного земледелия, но даже для бытовых нужд растущего населения.
Еще в 70-х годах ХХ века, при президенте Анваре Садате Египет недвусмысленно предупреждал, что Каир будет расценивать увеличение отбора Эфиопией воды из Голубого Нила как объявление войны. А в мае 2010 г. (при Мубараке) Египет вновь предъявил Эфиопии жесткий меморандум. Документ подчеркивал, что водный ресурс Нила является для Египта важнейшим «национальным приоритетом», и сообщал, что повышение Эфиопией отбора воды из Голубого Нила «будет иметь самые серьезные последствия».
Но и в идущей сейчас региональной «горячей» войне между Суданом и Южным Суданом, как признают эксперты, важнейшим (вторым после нефти) фактором конфликта является водный ресурс Нила и его притоков.
Как предупреждают специалисты, подобные водные конфликты «ждут своей очереди» в Центральной и Западной Африке, а также в Латинской Америке.
Гидроэнергетические и «водные» конфликты становятся главным «яблоком раздора» в отношениях между Узбекистаном, Киргизией и Таджикистаном.
Так что и в сфере освоения гидроэнергоресурсов миролюбием и согласием вовсе не пахнет. Идет война... Большая энергетическая война. Часть VII.
Ядерная энергетикаИметь ядерную энергетику, которая дешевле, чем углеводородная, и освобождает от тягостной угольно-нефте-газовой зависимости, хотят почти все
Экономическая война Юрий Бялый
Заброшенная Крымская АЭС
В отличие от углеводородной, ядерная энергетика еще очень молода — ей чуть более полувека. Но первая эйфория ядерного «детства» человечества, соприкоснувшегося с новым источником гигантской энергии, уже прошла. Как в результате осознания неразделимости развития мирного и военного атома (синдром Хиросимы и повседневное ощущение угрозы возможного ядерного апокалипсиса в эпоху холодной войны), так и в ходе осмысления трагедий Чернобыля и Фукусимы.
В результате растет почти повсеместный «ядерный скептицизм» или даже «ядерный алармизм» — вплоть до требований полностью избавить человечество от любого: и военного, и мирного — атома.
Однако разумный скептицизм, не доходящий до таких крайностей, осознает, что «ядерного джинна» назад в кувшин уже не загнать. И требует строго и честно выявлять плюсы и минусы, подводные камни и перспективы ядерной энергетики.
Этим и займемся.
Начнем, как и прежде, с сырьевого базиса. То есть, с ресурсообеспеченности ядерной энергетики.
Ее сторонники нередко стараются впечатлять грандиозными цифрами. Например, сообщениями о том, что 1 грамм урана в ядерном реакторе выделяет столько же энергии, как 2 тонны бензина. И это правда. Но она не отвечает на вопрос о том, сколько таких граммов имеется в распоряжении человечества.
Такие расчеты есть. В частности, если учитывать резервы (доказанные извлекаемые запасы) ядерного топлива только по одному сравнительно редкому изотопу урана (U235, которого в природном уране всего около 0,7%), то они эквивалентны примерно 90 млрд тонн нефти. То есть лишь вдвое меньше, чем имеющиеся на нашей планете резервы нефти.
А ведь кроме U235 у нас имеются еще и торий, и самый массовый изотоп урана U238, технологии энергетического использования которых уже имеются и применяются. И вместе с ними совокупный энергопотенциал имеющихся мировых резервов ядерного топлива превышает энергопотенциал мировых нефтяных резервов примерно в 150 раз! Почти «энергетическое Эльдорадо» на тысячи лет!
Но все не так просто.
Во-первых, экономичные технологии производства ядерной энергии пока освоены только для обогащенной смеси названных выше изотопов урана (содержание в этой смеси U235 нужно увеличить с природных 0,7% до 3–4%).
И если считать по природному урану, то на 2011 г. мировые резервы составляют, по данным Международного агентства по атомной энергии (IAEA, МАГАТЭ) около 6,5 млн тонн. А первая десятка стран-обладателей этих резервов (в тыс. тонн) выглядит примерно так:
Австралия 1670
Казахстан 710
Канада 510
Россия 480
ЮАР 310
Намибия 300
Бразилия 290
Нигер 290
США 220
КНР 190
А теперь глянем, какова первая десятка стран по установленной мощности реакторов в ядерной энергетике (в гигаваттах, ГВт):
США 101,2
Франция 63,1
Россия 23,6
Южная Корея 20,6
Украина 13,1
Канада 12,6
КНР 11,7
Великобритания 9,7
Швеция 9,3
Испания 7, 5
Отметим, что ни Япония, ни Германия, после катастрофы на Фукусиме остановившие большинство своих реакторов, в этот список лидеров уже не попали. И еще отметим, что у большинства лидеров мировой ядерной энергетики (Франция, Южная Корея, Украина, Великобритания, Швеция, Испания) собственных резервов урана практически совсем нет, а у США и КНР резервов для самообеспечения ядерным топливом совершенно недостаточно.
И потому за прямой или косвенный контроль имеющихся крупных месторождений урана идет острая — и нарастающая — энергетическая война.
Иногда это война очень кровавая. Такая, как много лет шла в формате племенных конфликтов, гражданских войн и государственных переворотов в Габоне и Нигере. В результате Нигер уже много лет является основным поставщиком урана для ядерной энергетики Франции, а в последние годы — еще и Китая.
Еще одна — и не менее кровавая — война с отчетливым «урановым» запахом сейчас идет в Мали. На севере этой страны были обнаружены крупные урановые месторождения, к которым сразу же проявили высокий интерес Китай, Франция и США. И именно здесь сейчас развернулись сражения между правительственными войсками, сепаратистами-туарегами, нацеленными на создание независимого государства Азавад, а также радикальными исламистами «Аль-Каеды» и движения «Ансар-Дин», стремящимися установить в Мали исламское государство на основе шариата.
При этом специалисты указывают, что интерес США к проблеме Мали связан в значительной степени именно с ураном. И что бывший глава страны Амаду Туре неприемлем для США (впрочем, как и для Франции) именно по той причине, что допустил в страну китайцев. И что нынешний премьер Мали Шейк Диарра (астрофизик, работавший в американском НАСА и затем в представительстве «Майкрософт» в Африке) — это «кандидат США» на пост президента Мали...
Но такое бывает не только в Африке. Например, некоторые эксперты убеждены, что одним из «спусковых крючков» кровавых событий в Киргизии летом 2010 года (Баткен–Ош) был, помимо этнического кланового конфликта и передела наркотрафика, вопрос будущего контроля над киргизскими урановыми резервами.
Иногда эта «война за уран» бывает тихая. Например, такая, как с момента распада СССР и до недавних пор шла вокруг поставок урана с месторождений Казахстана. Участвовали в ней, прежде всего, компании из Японии, Южной Кореи и КНР. Причем местные «злые языки» утверждают, что взятки, которые эти компании предлагали за «правильное решение» уранового вопроса, по размерам соперничали с «нефтяными откатами».
В итоге некоторые из зарубежных компаний получили доли в ряде казахстанских урановых месторождений, а другие (прежде всего, китайские) заключили на поставки казахстанского урана долгосрочные контракты... А потом в Казахстане появилась «как бы канадская» корпорация Uranium One, почему-то тесно связанная с американской General Atomics и нашим «Росатомом». А потом еще одним крупным (привычным и квалифицированным) партнером «Казатомпрома» стала дочерняя компания «Росатома» — «Атомредметзолото»... А потом возник крупный — якобы коррупционный — скандал с уголовным обвинением и увольнением главы «Казатомпрома» Мухтара Джакишева...
Однако конфликты за месторождения урана — не единственная сфера «ядерно-энергетических войн».
Добыть природный уран — это полдела. Для того чтобы он мог работать в реакторе, давая энергию, его нужно обогатить. То есть увеличить в нем содержание изотопа U235 примерно в пять раз. А это занятие очень и очень непростое, поскольку U235 от своего полного химического «родственника» U238 отличается совсем чуть-чуть — всего тремя нейтронами из имеющихся в ядре более чем двухсот тридцати.
Известны три способа обогащения урана. Причем все они требуют использования урана в виде газообразного соединения с минимумом «лишних» атомов в молекуле. Наиболее удобным из таких соединений оказался гексафторид, в котором «тяжелый» атом урана соединен с шестью «легкими» атомами фтора, и который превращается в газ при температуре 56,5°С.
Первый способ обогащения — газодиффузионный. В нем гексафторид урана «продавливается» через мелкопористую среду, и в результате более легкие молекулы с U235 «забегают вперед», накапливаясь во фронтальной части газодиффузионной колонны.
Второй способ обогащения — газоцентрифужный. В нем гексафторид урана поступает во вращающуюся с большой скоростью центрифугу, и в ней более легкие молекулы с U235 накапливаются ближе к оси вращения, а более тяжелые молекулы с U238 «отбрасываются» к стенкам и удаляются.
Третий способ (который пока не вышел из опытно-производственной стадии) — лазерно-электростатический. В нем лазерное излучение с очень точно подобранным уровнем энергии избирательно «выбивает» электроны из атомов U235 в гексафториде, превращая их в положительно заряженные ионы. А далее эти ионы «прилипают» к отрицательному электроду обогатительной установки.
Сложно? На самом деле гораздо сложнее, чем здесь написано. И не только сложно, но еще и весьма дорого. А потому стран, которые имеют собственные мощности обогащения урана, в мире всего 15. В алфавитном порядке: Аргентина, Бразилия, Великобритания, Германия, Израиль, Индия, Иран, Китай, Бельгия, Северная Корея, Пакистан, Россия, США, Франция, Япония. Причем у России — 40% мировых мощностей обогащения урана, у США — 20%, у Франции — 15%, у Германии, Великобритании и Бельгии вместе — 22%, у остального мира — всего 3%.
Но ведь обогащать уран можно по-разному. Можно до энергетических 3,5% U235, а можно и до оружейных 80–90% U235 (и затем делать ядерное оружие). И потому страны, которые занимаются обогащением урана, обязаны поставить свои обогатительные комплексы под контроль и инспектирование МАГАТЭ.
Однако для нашей темы важнее другое.
Поскольку на первых стадиях «ядерной гонки» между Западом и СССР главным вопросом были бомбы, сфера обогащения урана была строго засекречена. И если Запад (прежде всего, США) пошел по линии газодиффузионного обогащения, то СССР — по пути центрифуг.
В результате оказалось, что и по затратам энергии на обогащение урана, и по эффективности обогащения «русский способ» лучше американского минимум в 20 раз! Вот какое «экономическое ядерное оружие» придумали и создали советские умельцы. Причем за более чем 20 лет, прошедшие после раскрытия части советских «центрифужных» секретов, ни США, ни какая-либо другая страна в этой сфере «догнать и перегнать» Россию не смогла. Сейчас у США и Франции только появляются современные качественные центрифуги, но достаточного количества заводов, способных поставить дешевое хорошее обогащение на промышленный поток, еще нет. И построить такие заводы — опять-таки дело сложное и долгое.
Все перечисленное принципиально важно. Потому что если уран добывается из бедных месторождений, то концентрат природного урана для обогащения уже оказывается довольно дорогим. И если затем его обогащать газодиффузионным способом, то топливо для атомных электростанций (АЭС) влетает в очень серьезную копеечку. Тогда цена производимой на таком топливе «атомной» электроэнергии становится неконкурентоспособной. А значит, тот, кто обогащает уран быстрее и лучше — захватывает рынки ядерного топлива.
И, что не менее важно, не только топлива.
АЭС — суперсложное и очень дорогое сооружение со сроками строительства минимум 7–8 лет. Те, у кого нет урана и обогащения, на АЭС решаются только тогда, когда есть гарантии топливного снабжения на весь срок службы станции — порядка 40 лет. А урановое топливо не нефть, не уголь и не газ, его просто так на рынке не купишь. И потому, как правило, контракт на строительство АЭС заключается «в одном пакете» с контрактом на ее обеспечение топливом, а также на утилизацию отработанного топлива.
Однако иметь ядерную энергетику — которая не только в итоге все-таки дешевле, чем углеводородная, но и в значительной степени освобождает от все более тягостной угольно-нефте-газовой зависимости, — хотят почти все. Хотят и те, у кого есть уран, мощности обогащения и технологии строительства АЭС, и те, у кого ни того, ни другого, ни третьего нет. В результате даже после фукусимской катастрофы мировые планы строительства АЭС не претерпели принципиальных изменений.
По последнему (2012 г.) минимальному прогнозу МАГАТЭ (он включает официально объявленные и уже реализуемые правительствами и энергокомпаниями планы), к 2030 г. установленная мощность АЭС в мире увеличится с нынешних 370 ГВт (10 ГВт сейчас, после Фукусимы, полностью остановлены) до 447 ГВт. А по максимальному прогнозу, учитывающему долгосрочные планы правительств и энергокомпаний, установленная мощность АЭС в 2030 г. достигнет 691 ГВт. Соответственно, вырастет и потребление обогащенного урана.
Вывод: тот, кто добывает и лучше и дешевле обогащает уран, одновременно получает возможности доминировать и на рынке строительства АЭС. А ведь это одновременно и быстрорастущий, и высокотехнологичный рынок. Это один из главных мировых рынков, на котором продается наиболее выгодная продукция: как говорят экономисты, «с высокой добавленной стоимостью».
Потому и проблемы контрактов на строительство АЭС, и типы строящихся ядерных реакторов, и вопросы обогащения и поставок недорогого качественного ядерного топлива — также оказываются единой сферой энергетических войн.
О них — в следующей статье. Большая энергетическая война. Часть VIII.
Ядерная энергетика – продолжениеНельзя не задать вопрос: а что дальше? Есть ли у нас в «советско-российском загашнике» какие-либо крупные идеи и ноу-хау, позволяющие нам сохранить ядерно-энергетическое лидерство?
Экономическая война
Юрий Бялый
Еще в конце 60-х годов ХХ века, когда обогащенный энергетический уран впервые вышел на Западе на широкий рынок (то есть стал доступным товаром), руководство СССР выяснило цены на него и решило, что на этом рынке может неплохо зарабатывать. И в 1971 г. был заключен первый контракт с Францией (тогда вполне дружественной, вышедшей из военных структур НАТО) о предоставлении ей советских услуг по обогащению урана. В ходе исполнения этого соглашения вскрылись два очень важных для СССР факта.
Первый — что западное обогащение урана очень дорогое. Настолько дорогое, что обогащать (и, значит, добывать) бедные урановые руды просто невыгодно.
Второй — что обогатительные мощности на Западе слабы и не справляются с потребностями растущей ядерной энергетики. То есть, нет смысла строить новые реакторы и АЭС, поскольку нет гарантий их обеспечения топливом. Важнейшим симптомом этой тенденции стали появившиеся в середине 70-х годов сообщения о том, что заказы на новые АЭС в США прекратились. А в 1979 г. произошла авария на АЭС «Три-Майл-Айленд» (Three Mile Island accident), за которой последовало официальное решение о «замораживании» американской ядерно-энергетической программы.
Тогда о подоплеке этого решения можно было только догадываться. Но в последние годы появились достаточно подробные данные о динамике мировой добычи урана и его использования на энергетические нужды, которые выявили очень интересную и содержательную картину.
Так, по данным World Nuclear Association (WNA) — крупнейшей мировой организации, занимающейся исследованиями ядерной энергетики, — соотношение между добычей и энергетическим использованием урана (в тысячах тонн) в мире менялось следующим образом:
На каком именно? Либо «со складов» необогащенного урана. Либо «со складов» оружейного урана. Либо и оттуда, и оттуда. А у кого и такого, и такого урана больше всего? У СССР. А как заставить СССР им делиться? Только поставить в безвыходное положение! А как поставить в безвыходное положение? Вряд ли я выйду в сферу конспирологии, если предположу, что эти «урановые» соображения были не последними в американской активности по поддержке перестройки и развала СССР. Которые быстро превратили Россию в ключевого (и подневольного!) игрока на мировом рынке ядерного топлива.
Во-первых, в 1986 г. (как вовремя для дефицитного мирового уранового рынка!) грянул Чернобыль. И в СССР, с одной стороны, снизилось потребление энергетического урана его реакторами и, с другой стороны, были приостановлены программы достройки новых АЭС и поставки топлива для них. Остановлены не только в СССР, но и во многих других странах.
Во-вторых, после распада СССР Россия лишилась крупнейших урановых резервов Казахстана и Узбекистана, на которых до этих пор работали наши обогатительные мощности.
В-третьих, разрыв кооперационных связей с постсоветскими республиками крайне затруднил исполнение Россией ранее заключенных контрактов на строительство АЭС за рубежом.
Мощнейший ядерный комплекс России оказался совсем без денег (вспомним экономическую разруху конца 80-х — начала 90-х годов) и буквально «за гранью выживания». Единственной возможностью выживать стал поиск зарубежных контрагентов, готовых платить за такие услуги, которые наш ядерный комплекс был еще способен оказать.
Первым типом таких услуг стало обогащение чужого урана. Западные газодиффузионные заводы ввиду неэффективности своей технологии нередко снимали с природного урана только «обогатительные сливки». И в результате оставляли в «хвостах» обогащения от 0,2 до 0,35 % U235. А для высокоэффективных советских центрифуг такие «хвосты» были вполне даже богатым сырьем. И контракты на их обогащение стали той первой частью «базы выживания», которая поддерживала на плаву наш ядерный комплекс в позднесоветские и первые постсоветские годы.
А второй частью этой «базы выживания» стал знаменитый американский контракт «ВОУ-НОУ» (превращение высокообогащенного оружейного урана из советских ядерных боеголовок в низкообогащенный энергетический уран), который пышно назвали «Мегатонны в мегаватты». Согласно этому контракту, заключенному в 1993 г. на 20 лет, Россия обязалась переработать 500 тонн высокообогащенного урана из снятых с вооружения советских боеголовок в энергетический уран и поставить этот уран в качестве топлива для американских АЭС.
Контракт этот в основном ругают и вполне заслуженно.
Конечно же, он явно нерыночный и для России очень невыгодный. Невыгодный хотя бы потому, что даже только себестоимость обогащения этих 500 тонн урана до оружейной концентрации на лучших советских центрифугах в несколько раз превышала принятую правительством Ельцина–Гайдара цену контракта в 10 млрд долларов. Так что навязывание этого контракта России, конечно, было актом «ядерно-топливной» и, одновременно, экономической войны. Другие обвинения этого контракта — в «одностороннем ядерном разоружении России» и т. п. — несерьезны. К началу его исполнения в СССР–России были накоплены десятки тысяч ядерных боеголовок. Это в 3–4 раза больше, чем можно было поставить на имеющиеся ракеты, которые к тому же начали скоропалительно резать. А еще немалый запас обогащенного оружейного урана (который, в итоге, в основном и перерабатывали на самом деле по контракту «ВОУ-НОУ») находился на складском хранении. А еще были плутониевые боеголовки и плутоний, который в России завершили нарабатывать на реакторе только в 2010 году...
Так что, конечно, российский ядерный комплекс, спасаясь от смерти контрактом «ВОУ-НОУ», заодно оказывал Америке очень крупную и очень дешевую для США «экономическую услугу». Но многие осведомленные эксперты считают, что это была (случайно или целенаправленно — отдельный вопрос) особая, «медвежья» услуга. Дело в том, что этот контракт лишил США необходимости наращивать собственные обогатительные мощности. В результате в последнее десятилетие почти 40 % (!!!) ядерной энергетики США работает на «разубоженном» уране из российских боеголовок. А еще не менее 7–9 % их ядерной энергетики работает на таком же «разубоженном» уране из американских боеголовок.
Но это означает, что дефицит мощностей обогащения урана в США составляет почти 50 %. И быстро такой дефицит — даже если удастся успешно решить проблемы новых центрифуг и лазерного обогащения — не ликвидировать. А контракт «ВОУ-НОУ» заканчивается в 2013 г., после чего Россия не несет перед США никаких «урановых» обязательств. И может продавать уран — и обогащенный, и «разубоженный» оружейный (которого у нас, по оценкам экспертов, еще немало) — кому угодно по достаточно высоким рыночным ценам. Поскольку — напомню цифры — мировой рынок энергетического урана и сегодня, и завтра остается остродефицитным.
Исходя из этого, придется признать, что катастрофа «Фукусимы», опять-таки, случилась очень кстати для США. Ведь она — хотя бы на время — вновь существенно снизила дефицитность рынка ядерного топлива. Шутка ли: Япония остановила 52 из своих 54 ядерных реакторов, Германия — 8 из своих 17, другие страны — еще несколько реакторов. А это в сумме около 12 % мировых ядерных энергомощностей. Плюс многие страны приостановили или сократили свои программы строительства АЭС. Но ведь кроме этого многие реакторы в Европе уже отработали нормативный и «продленный» срок службы, и вскоре тоже должны быть остановлены. Откуда же тогда брать энергию? Так что вовсе не случайно такое пристально-возмущенное отношение Европы к «диктатору-Газпрому» и российской «газовой политике». И неслучайно заинтересованное участие крупнейших германских и итальянских корпораций в проектах «Северного» и «Южного» потоков.
И неслучайно именно сейчас, когда Россия «по факту» оказалась владельцем одновременно и «газовой дубины», и «ядерно-энергетической дубины», началась столь острая и мощная международная политическая война вокруг тезиса о необходимости перестройки-2. Россию вновь хотят развалить и поставить в безвыходное положение, чтобы ей пришлось (конечно же, добровольно, по собственной необходимости) задешево или вовсе бесплатно «делиться» тем, что ей принадлежит...
Возвращаясь к ядерной энергетике, еще раз подчеркну, что «постфукусимский» синдром сокращения потребности в реакторном уране принципиально дела не меняет. Новых реакторов планируется строить много, и 104 работающих американских реактора тоже никуда не делись и «хотят топлива»...
Однако нет сомнений в том, что Россия вряд ли останется «королем» рынка энергетического урана надолго. США и Франция (они, прежде всего) построят новые обогатительные мощности. Они же, так или иначе, миром или войной, обеспечат себе доступ к урановым резервам Австралии, Мали, Казахстана, Намибии и т. д. Кроме того, здесь следует отметить, что американская корпорация NUKEM с 1992 года до середины прошлого десятилетия была исключительным поставщиком на мировой рынок узбекистанского урана. И что многолетняя американская игра в стиле «дружба-вражда» с Исламом Каримовым, безусловно, содержит в себе весомую «урановую» компоненту. Так что США вполне могут расширить свое участие в разработке (и покупках) урана из немалых (около 100 тыс. тонн) резервов в недрах Узбекистана. Это означает, что России в ближайшие годы следует максимально использовать свои преимущества мирового лидера по дешевому обогащению урана и поставкам качественного топлива для АЭС. В связи с топливом нужно подчеркнуть еще одно важное обстоятельство. Недавние события на украинских АЭС еще раз показали всему миру с полной определенностью, что ядерный реактор и топливо для него «друг без друга не ходят». В 2005 г., при Ющенко, украинский «Энергоатом» заявил о диверсификации своей ядерно-топливной политики. А позже «Энергоатом» начал (сначала осторожно, помалу) загружать в реактор Южно-Украинской АЭС советской постройки вместо привычных топливных сборок (кассет) производства российского концерна «ТВЭЛ» аналогичные кассеты американо-японской корпорации Westinghouse. В 2010 г. на этом реакторе стояла половина кассет «ТВЭЛ» и половина — Westinghouse. И начались закупки кассет Westinghouse для других блоков Южно-Украинской, а также Запорожской АЭС. Но в 2011 г., во время плановой контрольной остановки реактора, выяснилось, что в кассетах Westinghouse начали разрушаться конструкционные элементы. Пришлось полностью выгружать из реактора и проверять все топливо, причем выяснилось, что кассеты «ТВЭЛ» целы, а значительная часть кассет Westinghouse имеет существенные повреждения. Проведенное расследование показало, что лишь своевременное обнаружение этих повреждений позволило избежать тяжелых «ядерных» последствий. А в сентябре 2012 г. представители украинской Главной инспекции ядерной безопасности заявили, что использование и ввоз в Украину свежего топлива Westinghouse запрещены. И поскольку аналогичный печальный опыт поставок неработоспособных топливных сборок Westinghouse на реакторы ВВЭР советской постройки (такие же, как украинские) был в 2007 г. на чешской АЭС «Темелин», «мировое сообщество» не могло не усвоить, что подобные замены поставщика топлива обходятся «слишком дорого».
Однако повторим, статус уранового «топливного лидера» Россия вряд ли получила надолго. И тогда нельзя не задать вопрос: а что дальше? Есть ли у нас в «советско-российском загашнике» какие-либо крупные идеи и ноу-хау, позволяющие нашей стране сохранить ядерно-энергетическое лидерство и выигрывать будущие сражения на ядерном фронте энергетической войны?
Об этом — в следующей статье. Большая энергетическая война. Часть IX.
Ядерная энергетика – окончаниеТот, кто поставит производство эффективных и надежных БН-реакторов на промышленный конвейер, получит гигантское преимущество не только на «ядерном» фронте энергетической войны, но и в энергетической войне вообще
Экономическая война
Юрий Бялый
То, что мы до сих пор обсуждали в сфере производства ядерной энергии, — это еще не все. Ее нынешний вариант — далеко не безотходная технология. Причем возникающие «отходы» гораздо более опасны, чем привычные и известные отходы промышленного или сельскохозяйственного производства.
Выделение энергии в урановых топливных сборках сопровождается не только проникающим радиоактивным излучением, о котором знают все. В ядерном топливе возникают «осколки» деления урана — изотопы чуть не половины элементов таблицы Менделеева, в том числе, чрезвычайно радиоактивные. Все это содержится в отработанном (его еще называют облученным) ядерном топливе (ОЯТ). И многое из компонентов ОЯТ — вовсе не «отходы», а чрезвычайно ценное сырье для ядерных, химических, медицинских технологий.
Что с этим делают дальше? Сейчас (описываю кратко и потому огрубленно) с ОЯТ поступают следующим образом. Извлеченные из реактора «выгоревшие» топливные сборки или входящие в их состав отдельные тепловыделяющие стержни/элементы — ТВЭЛы (в которых, замечу, еще продолжаются ядерные реакции) помещают в «бассейн охлаждения» на много месяцев (до трех лет). И не столько для охлаждения, сколько до завершения основных стадий распада короткоживущих (то есть, самых опасных) радиоактивных элементов.
Дальше «остывшие» сборки или ТВЭЛы извлекают из бассейна и транспортируют на специальный завод на переработку. Где их механически перемалывают и химически разделяют на «нужное» и «ненужное». Нужное запускают в дальнейшее производство. Ненужное — окончательные «отходы» — высушивают и (иногда) спекают в «стекло». А затем помещают в специальные подземные хранилища практически навечно — поскольку уровень их радиоактивности станет безопасным только через много десятков тысяч лет.
Все это, конечно, и дорогая, и небезопасная технология, и, одновременно, одно из самых «уязвимых мест» ядерной энергетики. И потому именно вокруг проблемы утилизации и захоронения ОЯТ развертывается один из «фронтов» энергетической войны.
Противники ядерной энергетики — прежде всего, из лобби углеводородной энергетики — заявляют, что АЭС на десятки тысяч лет закладывают под будущее человечества страшнейшие «мины замедленного действия». Что правда. К этим обвинениям присоединяются экологи. А далее — над ними и вместе с ними — во главе армии противников ядерной энергетики оказываются самого разного рода государственные и надгосударственные группы, которые используют инструмент «войны с АЭС» для ослабления и подавления своих политических конкурентов.
Яркий пример — нынешняя ситуация с АЭС в Германии. Лобби «газовиков-нефтяников-угольщиков» плюс «зеленые» (которых постоянно обвиняют в «непатриотизме» и слишком прочных связях с британскими экологическими организациями) уже давно провели в Бундестаге решение о поэтапной ликвидации в стране ядерной энергетики. После Фукусимы «зеленые» начали особо крупные акции с остановками поездов, перевозивших ОЯТ для переработки из Германии во Францию. А союз указанных лобби продавил в Бундестаге решение о форсированной остановке половины ядерных блоков страны.
В итоге этого «антиядерного блицкрига» Германия — экономический «локомотив» объединенной Европы, особенно важный для ЕС в условиях нынешнего мирового кризиса, — оказалась в ситуации энергетического дефицита. Которые в ближайшие годы придется болезненно (и дорого) восполнять за счет роста импорта газа и нефти. В результате и способность Германии «спасти ЕС от распада», и способность ЕС сохранить статус альтернативного США западного «центра экономической силы» — поставлены под сомнение...
Между тем, уже давно известно: если «атаковать» U238 «быстрыми» (высокоэнергетичными) нейтронами, то его ядро захватывает нейтрон и превращается в плутоний (Pu239) — прекрасное ядерное топливо.
А тогда в производство энергии вовлекается не 0,7 % природного урана, а он весь целиком и полностью. И энергетический выход топлива увеличивается более чем в 150 раз. И тогда уже известных мировых резервов урана энергетике хватит на многие сотни лет. А еще в перспективе быстрыми нейтронами можно точно так же превращать природный торий в «топливный» уран-235. Все это вместе — энергия для человечества на тысячи лет!
Но главное здесь в том, что «быстрыми» нейтронами из ядерного топлива «выжигаются» почти все радиоактивные «осколки деления», которые наиболее опасны при работе с ОЯТ обычных АЭС. Значит, ОЯТ таких реакторов несравненно безопаснее, их легче переработать, да и срок их хранения для снижения радиоактивности до безопасного «природного» уровня не превышает 200 лет.
Примерялись к технологиям «быстрых нейтронов» давно. Еще в 1946 г. в американской Лос-Аламосской лаборатории, где делали первые ядерные бомбы, был запущен опытной реактор на быстрых нейтронах (БН), который действовал 6 лет, производя оружейный плутоний. В 1951 г. там же пустили еще один БН-реактор, который вырабатывал не только плутоний, но и электроэнергию. А в 1965 г. под Детройтом дал энергию сравнительно мощный (60МВт) американский энергетический БН. Который, увы, очень скоро был остановлен из-за аварии.
В СССР первый опытный БН под названием БОР-60 заработал в 1970 г. под Димитровградом (он, похоже, до сих пор частично снабжает город электроэнергией и теплом). Второй реактор — БН-350 — начал вырабатывать энергию для промышленного снабжения и опреснения воды в казахстанском городе Шевченко на берегу Каспия в 1973 г. Казахстан остановил этот блок в конце 90-х годов.
В том же 1973 г. Франция запустила опытный БН «Феникс», а в 1986 г. консорциум стран Европы ввел в строй блок «Суперфеникс». Он, после ряда аварийных остановок, был закрыт в 1997 г. Однако в 2010 г. Франция вновь приняла решение о строительстве нового БН мощностью 600 МВт.
Япония давно построила свой БН «Мондзю», затем несколько раз его останавливала из-за аварий и запускала вновь.
Сейчас этот проект вновь намечено вернуть к жизни.
Индия намерена вскоре запустить БН мощностью 500 МВт собственной разработки, а далее, в случае успеха, строить серию из шести таких же блоков. Свой БН, по данным специалистов, разрабатывает и КНР.
В СССР в 1980 г. на Белоярской АЭС был запущен промышленный реактор новой конструкции БН-600, который работает и дает энергию по сей день. А в 2014 г. на той же «Белоярке» запланирован ввод в эксплуатацию БН-800. Который, кроме производства электроэнергии, должен еще давать 600 теракалорий тепла в год, сжигать ядерные отходы с обычных АЭС, плюс производить для них топливо. В российских проектах есть и еще более мощные БН. В 2015 г. планируется начало строительства БН-1200, в дальнейшем — БН-1600 (мощность более 1600 МВт).
Часть планируемых в России будущих БН разрабатывается в рамках проекта «реакторов с естественной безопасностью» (важнейший фактор для ядерной энергетики!) типа «БРЕСТ». Пилотный реактор «БРЕСТ» мощностью 300 МВт намечено запустить в 2020 г. Наконец, в России есть идеи и экспериментальные наработки (еще советских времен) по созданию нового класса БН, так называемых «реакторов бегущей волны», которые потребуется «заряжать топливом» один раз в десятки лет.
Но это — на будущее. А сейчас можно без ложной скромности признать, что именно у нас в стране более 30 лет успешно работает единственный в мире энергетический реактор на быстрых нейтронах БН-600. И у нас пока имеется самый большой технологический задел и опыт создания и эксплуатации таких реакторов.
Могут спросить: а почему с БН-реакторами дело идет так туго? Отвечаю: во-первых, это связано с физикой процесса. В БН ядерная реакция протекает в небольшой по объему зоне и при гораздо более высокой плотности нейтронного потока, чем в «обычных» реакторах на тепловых нейтронах. Это создает две сложные технологические задачи:
1. Нужны новые материалы конструкционных элементов реактора, способные выдерживать мощную нейтронную «бомбардировку». Это либо дорогие легированные стали и спецсплавы, либо что-то новое, что еще не изобрели.
2. Нужен жидкий теплоноситель, способный отводить гигантский поток тепла от маленькой активной зоны. Вода (как в «обычных» реакторах на тепловых нейтронах) это делать уже не может — малы теплопроводность и температура кипения. В ходе экспериментов в качестве теплоносителя для БН пробовали:
Пока же все «успешные» энергетические БН-реакторы используют в качестве теплоносителя жидкий натрий.
Есть и вторая причина, по которой создание эффективных БН встречается с очень сильным сопротивлением. Причина одновременно экономическая и политическая. Дело в том, что в случае перехода ядерной энергетики на БН резко обрушатся экономические (а значит, и политические) позиции одной из самых влиятельных мировых отраслей — углеводородной энергетики. Мировые короли нефти, газа, угля начнут терять короны.
И потому против БН много лет идет не слишком афишируемая, но очень активная война. Кроме «королей тепловой энергетики» и экологистов, к ней подключаются противники ядерных вооружений. Которые заявляют, что БН нужно вообще запретить, поскольку они могут гораздо успешнее, чем «обычные» реакторы, нарабатывать плутоний — «взрывчатку» для самых эффективных ядерных боезарядов. А также распространяют мифы о том, что БН принципиально ненадежны, и что такие реакторы могут устроить на планете «ядерный апокалипсис».
Но есть, видимо, в этой «войне против БН» и более высокий уровень. Сопряженный с так называемой концепцией устойчивого развития, которую мы обсудим позднее в рубрике «Концептуальная война». Здесь же лишь укажу, что мировые элитные группы, которые продвигают «устойчивое развитие», считают недопустимым переход человечества в эпоху изобилия дешевой энергии. И воюют именно с угрозой наступления такой эпохи.
Возвращаясь к БН, оговорим, что их развитие требует решить еще множество сложных научных и технологических задач из разных отраслей — от ядерной физики до материаловедения и от теории процессов переноса до радиохимии. Пока никто в мире эти задачи в полной мере не решил. Но тот, кто их решит и поставит производство эффективных и надежных БН-реакторов на промышленный конвейер — получит гигантское преимущество не только на «ядерном» фронте энергетической войны, но и в энергетической войне вообще.
Тот, кто этого добьется, окажется практически независим в «большом» энергопроизводстве как от мирового рынка обогащенного урана, так и, в значительной мере, от сужающегося глобального рынка углеводородных энергоносителей. Тот, кто этого добьется, надолго станет фактическим монополистом на глобальных рынках строительства суперэффективных АЭС, регулирования поставок топлива на эти АЭС, а также утилизации ОЯТ.
И, наконец (что важнее всего!): тот, кто этого добьется, объективно станет проводником человечества в новое измерение глобального мира, в котором войны за энергию не будут ключевым фактором свирепых локальных и мировых конфликтов. Россия имеет реальные шансы решить эту проблему и стать действительной «энергетической сверхдержавой». У нас есть соответствующие — наиболее продвинутые в мире — научные и технологические заделы. У нас есть — пока еще есть! — специалисты ключевых отраслей, которые понадобится вовлечь в решение этой крупнейшей проблемы.
У нас сейчас утрачены та сосредоточенная государственная воля и тот навык социальной мобилизации на решение глобальных проблем, которыми отличалась Россия во все исторические эпохи. Но мы можем и должны вернуть утраченное.
И в полной мере его использовать.
Использовать для создания и становления новой ядерной энергетики.
Использовать для восстановления — в ходе решения этой крупнейшей проблемы — ключевых систем и подсистем современного научного и высокотехнологичного комплекса страны.
Использовать для реализации прорывных программ энергообеспечения и инфраструктурного освоения гигантских пустеющих регионов России.
Использовать для возвращения в социальное пространство, в сферу воспитания и мечтаний молодых поколений, пафоса и готовности к участию в решении этой и других глобальных проблем, пафоса сопричастности их лично, страны и народа к историческим свершениям.
Мы можем выиграть эту войну. И мы должны ее выиграть. Большая энергетическая война. Часть X.
Энергия возобновляемых источниковРазвивающиеся только потому и могут догонять развитые, что используют дешевую энергию. Если под тем или иным предлогом (например, экологическим) им это запретить, то это – энергетическая война
Экономическая война
Юрий Бялый
Говоря об энергетической войне, я вовсе не снимаю с повестки дня обычной – мирной, так сказать – энергетической проблематики. Война – это всего лишь способ решения определенной проблемы.
Сама же проблема состоит в том, что уже сегодня кому-то энергии и ее источников остро не хватает, а у кого-то всего в избытке. И, главное, всему человечеству – чуть раньше или чуть позже – может не хватить энергии для того, чтобы продолжать двигаться по исторической траектории, которую (очень условно) называют «прогресс». Вот тут-то и развертываются в полной мере военные подходы к решению проблемы энергии.
В самом деле, кому-то может просто не нравиться прогресс как таковой. Или, если давать более точные определения, развитие как таковое. Ибо прогресс вообще и линейный прогресс в особенности – это всего лишь одна из модификаций развития, причем далеко не лучшая. И этот кто-то может начать преувеличивать проблемы стратегического энергодефицита, придавать этим проблемам не присущий им на самом деле тупиковый характер. А после этого заявлять: «Поскольку мы близимся к катастрофе, то надо сменить историческую траекторию».
Как сменить? Что значит сменить? Какой должна стать историческая траектория? Впрочем, все это мы будем обсуждать в разделе «Концептуальная война». Ведь тут энергодефицит является лишь предлогом для того, чтобы навязывать человечеству те или иные силы модели существования. Но, может быть, энергодефицит действительно существует? И нарастает – причем настолько, что двигаться по прежней исторической траектории невозможно? Ответ на этот вопрос можно дать, только рассмотрев – с подчеркнутой академичностью – в какой мере так называемые невозобновляемые источники энергии могут быть дополнены возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ).
Невозобновляемые источники энергии мы уже обсуждали. Это нефть, газ, уголь и так далее. Когда-нибудь они и впрямь будут исчерпаны – их запасы на планете ограничены. Но этого нельзя сказать о ВИЭ. Конечно, в каком-то смысле и тепловая энергия Земли или энергия морей и океанов ограничены. А когда-нибудь остынет и Солнце. Однако это не те ограничения, с которыми мы должны считаться на нынешнем этапе развития человечества. Этой энергии хватит на многие миллионы, а то и миллиарды лет. И пусть тогда совсем другое человечество, наверняка ставшее уже космическим в полном смысле этого слова, по-другому обсуждает возникающую проблематику, опираясь на другие научные данные и совсем другое развитие техники.
Так каковы же ВИЭ? И насколько по отношению к ним правомочно говорить об энергетических войнах? Начну с того, что назвал академическим аспектом рассматриваемой проблематики. ВИЭ включают: солнечную и ветровую энергию, тепловую энергию земных недр, а также энергию биомассы, производимой живым миром и человеком. Рассмотрим каждое из этих слагаемых.
Солнечная энергетика
Поток солнечной энергии, проливаемой на Землю нашим светилом, огромен – почти 1,5 киловатта мощности на квадратный метр плоскости, обращенной к Солнцу. Однако этот поток рассеивается в атмосфере даже при ясной погоде (и, тем более, при облачности, в туман, в пыльном воздухе) и, увы, исчезает ночью.
Тем не менее, до поверхности Земли этой энергии доходит много.
Основных типов ее «собирания» два – фотовольтаика (прямое преобразование солнечного света в электроэнергию панелями фотоэлементов) и гелиотермальный (нагрев солнечным светом жидкого или воздушного теплоносителя, который затем используют для обогрева или производства электроэнергии).
Общие проблемы солнечной энергетики – необходимость создания «полей улавливания энергии» огромной площади, необходимость регулярной чистки/мойки улавливающих поверхностей (фотопанелей или гелиоконцентраторов) от пыли и грязи, а также малопредсказуемая (зависящая не только от смены дня и ночи, но и от погоды) мощность. И потому пока себестоимость солнечной электроэнергии в среднем намного выше, чем энергии «традиционных» электростанций. Да и место для гелиостанций найти далеко не просто.
Так что же делать? Тупик, непреодолимый при нынешнем развитии технологий? Оказывается, что тупика нет. Что есть радикальное решение, позволяющее преодолевать все перечисленные ограничения, лишающие солнечную энергетику стратегических перспектив.
Это радикальное решение, которое, кстати, уже активно разрабатывается в США, Японии, Китае, России – состоит в следующем. Приемники энергии переносятся в космос. То есть туда, где нет проблем дня и ночи, большей или меньшей облачности, лета и зимы. Предлагается создавать в космосе – на высоте около 40 тыс. км – гелиостанции фотовольтаики с панелями площадью аж в десятки кв. км. В дальнейшем площадь панелей может быть и больше, почему бы нет? Кстати, мы тут сразу переходим к военному аспекту проблематики. Ведь не все смогут создать такие станции, правда? И в конечном итоге война за космос может приобрести такой же характер, как война за нефтяные поля. Впрочем, не в этом основная военная проблематика. Вскоре я перейду именно к ней, а пока завершу описание технических характеристик космических гелиостанций, подчеркнув, что их создание не является утопией. Что вот-вот они реально возникнут. И, выведя человечество на новый уровень, одновременно «подарят» ему новую, в том числе и военную, проблематику. Я уже сказал о том, что эти станции предполагается расположить на высоте около 40 тыс. км, причем на геостационарных орбитах. То есть так, чтобы космическая гелиостанция висела все время над одним и тем же географическим регионом Земли. Собирая энергию, гелиостанция должна передавать ее на приемную антенну, находящуюся на Земле, по сверхвысокочастотному лучу.
Преимущества здесь ясны: орбитальная станция освещается Солнцем круглосуточно и не зависит от погоды и сезона. А СВЧ-луч даже в облачной или загрязненной атмосфере пробивает своего рода «канал», потери энергии в котором считаются приемлемыми.
Столь же очевидно и то, как это может быть применено в военных целях. Ведь СВЧ-луч большой мощности легко может быть использован как оружие, которое будет сжигать на Земле стратегические активы врага. Кроме того, нельзя исключать, что такая станция может аккумулировать и использовать энергию для «накачки» боевых космических лазеров. И потому большинство стран мира рассматривает орбитальные электростанции прежде всего не как энергетические проекты, а как новый тип «глобального космического оружия».
Ну вот... Рассуждали с академических позиций о перспективах солнечной энергии, пообещали хотя бы на время избегать мостиков, связанных с военной темой, а мостик – вот он. И не мостик даже – а о-го-го, какой мост. Такой, по которому человечество легко может перейти в эпоху чудовищных войн. А ну как из такой «космической пушки» начнут палить по АЭС, превращая целые страны в радиоактивные пустыни...
Подчеркну, что это не утопия (или антиутопия), а то, что может, так сказать, обрести кровь и плоть в ближайшие десятилетия. То, к чему готовиться надо уже сегодня. И хотя де-юре мы готовимся (то есть участвуем в таких разработках), де-факто мы, конечно же, к этому не готовы, потому что... Понятно, почему. Дикий рынок... Коррупция... Иные технологические возможности, чем у американцев... Иной уровень инвестиций в эту тематику... То есть, надо торопиться, а значит, менять весь ход нынешней нашей жизни. Ради чего, собственно, и создается и наша «Суть времени», и эта газета, и эта рубрика.
Впрочем, это незапланированное «военное» отступление от темы. Возвращаюсь к рассмотрению солнечной энергии как одного из возобновляемых энергоисточников. И вернувшись, констатирую, что пока что в мире строятся (за редкими исключениями, как, например, крупнейшая тепловая гелиостанция в пустыне Мохаве в США установленной мощностью 354 МВт) в основном гелиостанции мощностью 5–15 МВт, а также индивидуальные и корпоративные гелиостанции и системы теплоснабжения. А средние или крупные гелиостанции, как правило, работают «в паре» с обычной тепловой (газовой или угольной) станцией, чтобы покрыть ночные и погодные энергодефициты. Индивидуальные гелиостанции для тех же целей обычно снабжают резервными дизель-генераторами.
В итоге использование солнечной энергии во всем мире пока в основном сосредоточено на индивидуальном и корпоративном обогреве зданий, теплиц и т.д. гелиоконцентраторами. По данным Международного энергетического агентства (МЭА), к 2012 г. установленная электрическая мощность гелиостанций в мире чуть превысила 67 ГВт, а их доля в мировом производстве электроэнергии составила около 0,13%.
Итак, пока мы не можем делать стратегическую ставку на данный вид ВИЭ. А когда сможем, то натолкнемся и на военную проблематику, и на проблематику аварийную. Ведь всем понятно, что СВЧ-луч, по которому энергию будут передавать из космоса, – штука неустойчивая. А изменение его ориентации может породить аварии ничуть не меньше чернобыльской. Если эту ориентацию изменить намеренно – СВЧ-луч превратится в сверхмощное оружие. А если ориентация изменится случайно – то супераварийность неминуема, причем на собственной территории. Вот вам и безопасная солнечная энергия...
Обсудив солнечную энергию, переходим к другим ВИЭ. Большая энергетическая война. Часть XI.
Энергия возобновляемых источниковЭто энергетическая и экономическая война против развивающихся стран, направленная на торможение их развития!
Экономическая война
Юрий Бялый
Ранее я договорился с читателем о том, что проблематику возобновляемых источников энергии (ВИЭ) сначала буду рассматривать с «академических» позиций, и лишь затем обсуждать с точки зрения энергетической войны. В предыдущей статье я обсудил солнечную и ветровую энергетику (и, признаю, лишь отчасти сумел воздержаться от «военных» аспектов развития ситуации в этих сферах).
Теперь продолжу. И рассмотрю — сначала, опять-таки, «в академическом ключе» — другие ВИЭ, которые заслуживают внимания.
Геотермальная энергетика
Здесь используется либо тепловая энергия горячих природных растворов-гидротерм, циркулирующих в недрах земли (гидротермальная энергетика), либо тепловая энергия разогретых сухих горных пород (петротермальная энергетика). Гидротермы распространены в районах активного вулканизма (именно они здесь иногда вырываются на поверхность в виде гейзеров). Их температура — от 30–500С до более чем 1000С (перегретые гидротермы или парогидротермы). Низкотемпературные гидротермы используют для отопления и горячего водоснабжения, перегретые — также и для производства электроэнергии в традиционных паровых агрегатах.
Однако гидротермы обычно содержат много едких и вредных компонент, включая соли свинца, мышьяка, кадмия и т. д. И потому на гидротермальных станциях возникают не только особые требования к технологическому оборудованию (трубопроводы, котлы, турбины должны быть устойчивы к коррозионному воздействию гидротермальных растворов) но и жесткие требования замкнутого водооборота (отработанную воду нельзя сбрасывать ни в какие водоемы). И эти проблемы — основные в себестоимости получаемой энергии.
Далее, температура горных пород земной коры обычно растет, в зависимости от региона, на 2–10оС (в среднем на 2,5оС) на каждые 100 м глубины (это называется геотермический градиент). Если, например, геотермический градиент равен 10оС/100м, то на глубине более 1000 м температура превысит 100оС, а на глубине 2 км — 200оС.
И тогда, если пробурить до горячих пород две скважины рядом, и в одну из них закачивать воду, а из другой откачивать, то мы получим фактически «вечный» источник искусственных (причем сравнительно «безопасно» минерализованных) перегретых гидротерм или непосредственно горячего пара. Которые можно использовать в замкнутом цикле водооборота как для производства электроэнергии, так и для обогрева и горячего водоснабжения.
Здесь основной вклад в цену получаемой энергии вносит стоимость обустройства и поддержания деятельности «подземного котла». И понятно, что в регионах с низким геотермическим градиентом бурить до температур парогидротерм придется глубоко (и дорого). Да и поддерживать и обслуживать петротермальную электростанцию с глубиной скважин 6–7 км непросто и недешево.
То есть геотермальную энергетику можно сравнительно эффективно использовать лишь в отдельных геологических зонах с перегретыми гидротермами или высоким геотермическим градиентом. И потому установленная мощность геотермальных электростанций в мире к 2012 г. составила около 20 ГВт (очень немного в сравнении со станциями, использующими другие невозобновляемые и возобновляемые энергоносители).
Тем не менее, в некоторых странах (например, в Исландии и Филиппинах) геотермальные станции обеспечивают почти треть потребляемой электроэнергии и почти все теплоснабжение. Однако при этом в большинстве стран энергия геотермальных станций, опять-таки, дотируется из бюджетов.
Биотопливная энергетика
Основной вклад возобновляемого биотоплива в мировой энергобаланс пока что вносит то, что использовалось тысячи лет назад: дрова, солома, помет домашних животных. В частности, во многих странах (например, в Финляндии, Австрии, Бразилии) успешно работают малые и средние электростанции на размолотых или прессованных лесопромышленных и сельскохозяйственных отходах (опилки, кора, щепа, сучья, солома и пр.).
Еще одна сфера применения биотоплива для промышленного энергопроизводства — «тандемы» из завода по переработке бытового мусора и электростанции, которая использует в качестве топлива органические компоненты этого мусора. Такие электростанции (как правило, малой мощности) работают в Испании, Италии, Польше и других странах.
Основные перспективы биоэнергетики связывают с производством жидкого биотоплива (биодизель, биомазут и заменители бензина в виде смеси этилового и других спиртов) из биомассы посредством различных химических и биохимических технологий. В качестве сырья для такого биотоплива используют как выращиваемые специально для этих целей растения (в том числе, сахарный тростник, злаки, а также морские водоросли), так и различные сельскохозяйственные и бытовые био-отходы.
Роль России в перечисленных технологиях возобновляемых источников энергии «почти не видна». В СССР ветровые, геотермальные, солнечные электростанции, а также малые электростанции, использующие органические отходы, разрабатывались и понемногу строились, причем на основе собственных научно-технологических решений.
Но в постсоветскую эпоху развитие этих технологий в России почти полностью прекратилось. На фоне доступности других (прежде всего, углеводородных) энергоресурсов, всерьез дотировать альтернативную энергетику ВИЭ (и, тем более, ее технологическое развитие) у нас в стране ни власть, ни частный бизнес не хотят. И потому в России, помимо нескольких построенных в советские годы ветровых и геотермальных электростанций, в настоящее время работает незначительное количество «полей» ветроэлектрогенераторов зарубежного (датского, германского, испанского, китайского и др.) производства.
Кроме того, некоторые предприятия и домохозяйства используют для бытового применения и обогрева панели фотовольтаики и гелиоконцентраторы. Ну и, конечно, все мы знаем, что в нашей глубинке во многих регионах до сих пор главным «энергосырьем» являются дрова и солома…
Итак, определенные перспективы у ВИЭ (и, прежде всего, у ветровой и солнечной энергетики), бесспорно, есть. У солнечной энергетики — в основном в пустынях экваториального и субэкваториального пояса, где мощное солнце и мало пасмурных дней. У ветровой энергетики — в первую очередь, в незаселенных или слабозаселенных прибрежных морских зонах на суше и на отмелях. В локальных масштабах и при соответствующих инвестициях в новые технологии — ощутимым подспорьем в энергообеспечении могут быть также геотермальная энергетика и энергетика использования биомассы. Однако рассчитывать на то, что ВИЭ в обозримой перспективе обеспечат полноценную замену традиционной энергетике нефти, газа, угля, воды, атома, — не приходится. Явное подтверждение этого тезиса — в том, что в ходе нынешнего мирового экономического кризиса многие страны резко сокращают бюджетное дотирование ВИЭ-энергетики. Но это вовсе не означает, что в сфере ВИЭ все происходит мирно-конкурентно, и что ее развитие и применение определяется только технологическими и инвестиционными проблемами. Здесь тоже идут тихие и громкие войны, и иногда очень даже масштабные.
Как я и обещал, теперь поговорим об этих войнах.
Еще в середине прошлого десятилетия в Германии был заявлен энергетический проект Desertec. Его суть — в создании в пустынной Северо-Западной и Северной Африке огромной системы гелиостанций, а также (на побережье и в море) полей ветровых электрогенераторов. Полученная электроэнергия должна передаваться в Европу по подводным кабелям, проложенным по дну Средиземного моря.
Проект, в который включились крупнейшие корпорации Siemens, Deutsche Bank, RWE, E. On, Munich Re и др., рассчитан до 2050 г. И должен был в итоге обеспечить от 15 до 20 % энергопотребления Евросоюза (!!!), резко снизив зависимость Европы от импорта нефти и газа. Причем это на сегодняшний день уже не просто «бумажный проект». Проведена большая подготовительная работа в Западной Сахаре, Мавритании, Марокко, Тунисе, Алжире, Ливии, Египте. В ряде стран Северо-Западной Африки уже было начали обустройство «полей» для гелиостанций...
Но... «вдруг возникла арабская весна». Которая (подчеркну, весьма кстати для геополитических и геоэкономических конкурентов Европы, и не только Европы) военно-политически дестабилизировала огромный регион. И, как убеждены эксперты, надолго затормозила (некоторые считают, что уже практически похоронила) этот амбициознейший проект. Причем, напомню, «арабская весна» затормозила (или похоронила?) этот проект вместе с другим крупнейшим европейским энергетическим проектом — стратегическим газопроводом из Нигерии к средиземноморскому побережью Африки и далее через море в Европу. Для которого сейчас попросту не находится инвесторов из-за взрывного роста радикально-исламского терроризма чуть не вдоль всей трассы будущего газопровода (Нигерия, Мали, а теперь еще и Алжир). И что, кто-нибудь может поверить, что это — «цепь печальных случайностей», а не энергетическая война?
Однако и с развитием ветроэнергетики дело идет далеко не везде и не вполне мирно.
Например, как утверждают эксперты, в районе Датских проливов, да и не только там, уже начинается «тихая» дипломатическая война вокруг «оффшорных отмелей», наиболее удобных для строительства ветроэлектростанций. А в Южно-Китайском море, по ряду сообщений, такая война за удобные морские зоны (прежде всего, за многочисленные острова и коралловые рифы) для «полей» ветроэлектрогенераторов — в обозримой перспективе вполне может стать не менее острой, чем война за нефтеносные участки шельфа. Особенно с учетом растущих «ветроэнергетических амбиций» Китая, а также того, что и нефтеносные, и удобные для ветроэнергетики участки в этом регионе «почему-то» в основном находятся по соседству...
В биоэнергетике развитие технологий и создание энергоинфраструктуры также вовсе нельзя назвать мирно-безоблачным. И вот почему.
Против химической и биохимической переработки в жидкое топливо отходов древесины (сучья, кора, щепа), соломы, помета, бытовых отходов практически никто в мире не возражает. Однако целенаправленное выращивание сельскохозяйственных культур (рапс, кукуруза, соя, маниока, сахарный тростник и др.) «на топливо» — вызывает протесты даже у многих увлеченных «зелеными технологиями» экологов.
Дело в том, что этот процесс приводит к вытеснению с полей продовольственных сельскохозяйственных культур, сокращению производства продуктов питания, повышению цен на них и увеличению мировой «армии голодающих», уже, по самым скромным оценкам, намного превысившей миллиард человек. То есть, по сути, является экономической войной против слаборазвитых и развивающихся стран.
Причем речь идет о войне очень и очень грозной и масштабной! По расчетам ряда специалистов по продовольствию (например, многих экспертов Продовольственной программы ООН, а также американских экономистов из университета штата Миннесота), при нынешних тенденциях переориентации мирового сельского хозяйства с продовольственных культур на «топливные» культуры — число голодающих в мире к 2025 году может возрасти на 25–30 %!
И ведь понятно, какие именно претензии эти миллиарды голодных будет предъявлять «сообществу сытых». И понятно, что эти «предъявы», в конечном итоге, вряд ли ограничатся мирными протестами...
Наконец, настойчивость «экологических лобби» в замене традиционной энергетики «зеленой энергетикой» возобновляемых источников, которую требуется в больших масштабах дотировать из госбюджетов, — приводит к обременению развивающихся стран неподъемными для них энергетическими расходами. Причем «зеленую энергетику» развивающимся странам навязывают все более последовательно и жестко.
Режим «Киотского протокола» устанавливает для государств квоты на выброс в атмосферу парниковых газов (и касается, прежде всего, «грязной» энергетики).
В ряде развитых стран уже наготове законодательные решения о торговых барьерах для экспорта из стран, использующих «грязные» энергетические технологии.
В ВТО давно обсуждается идея ввести торговые штрафы для государств, корпорации которых производят и экспортируют продукцию с использованием «грязных» энерготехнологий.
Что такое это все вместе? Это энергетическая и экономическая война против развивающихся стран, направленная на торможение их развития!
Но можно ли надеяться на появление каких-либо суперэффективных технологий, позволяющих кардинально разрешить энергетическую проблему и избавить человечество от «фатума» энергетических войн?
Об этом — в следующей статье. Большая энергетическая война. Окончание
Энергетические войны еще долгое время будут являться одним из ключевых факторов не только в глобальной экономике, но и в глобальной политике
Экономическая война
Юрий Бялый
Из всего, что мы обсудили в предыдущих статьях, следует ясный вывод: потребности человечества в доступной и дешевой энергии растут, а удовлетворять эти потребности становится все труднее. Энерговойны разных типов — прямое следствие этого обстоятельства. Что можно сделать, чтобы снизить накал таких войн? Очень многие специалисты указывают, что нужно эффективнее расходовать те энергоресурсы, которые есть в нашем доступе. То есть полнее извлекать из недр, меньше терять и экономнее тратить. И это справедливо. Ведь доступный для использования энергопотенциал теряется на всех этапах реализуемой человечеством «энергетической цепочки». Так, практически все природные невозобновляемые энергоресурсы: нефть, газ, уголь — даже самыми высокотехнологичными компаниями добываются из недр далеко не полностью. В горнодобывающей практике это определяется как отношение количества полезного ископаемого (например, нефти), добытого в период от начала до завершения разработки месторождения, к тем извлекаемым резервам, которые выявлены при разведке. Называется это «коэффициент извлечения». Если, например, разведаны резервы в 100 млн тонн, а добыто 50 млн тонн, и затем месторождение брошено, то коэффициент извлечения — 50 %. А это означает следующее. Либо месторождение некачественно разведали, завысив оценку реальных резервов. Либо месторождение технологически неправильно (некачественно) разрабатывали. Либо, наконец, корпорация-разработчик не хочет тратиться на извлечение остаточного сырья, которое добывать все сложнее и дороже. Но высокотехнологичная разведка месторождений — от наземных геофизических исследований (и их интерпретации) до разведочного бурения, геофизических исследований скважин (и их интерпретации) — в руках немногочисленных корпораций высокоразвитых стран. Которые справедливо относятся к таким технологиям как важнейшему «геологоразведочному оружию», и «за бесплатно» ни с кем этими технологиями не делятся. То же самое относится к такому «горнодобывающему оружию», как технологии и оборудование для наиболее эффективной разработки выявленных месторождений. Ведь большинство сравнительно доступных месторождений почти везде в мире уже найдены и полностью или частично отработаны. И сегодня стоит задача поисков, разведки и разработки все более труднодоступных и сложных месторождений, которые «по старинке» не освоить. Не случайно технологии добычи газа и нефти из сланцев методом гидроразрыва пласта в прессе нередко называют «новейшим американским энергетическим оружием». К странам, имевшим лучшие технологии разведки и разработки месторождений, когда-то относился СССР (гидроразрыв пласта, например, придумали именно у нас). Однако сейчас в России почти все предприятия, способные на высоком современном уровне проводить полный цикл работ по разведке и оценке запасов (резервов и ресурсов) месторождений, а также по применению сложных и эффективных технологий их разработки, — либо просто исчезли, либо стали подразделениями крупнейших западных корпораций. Отсюда следует, что перед странами (и корпорациями), не имеющими собственной современной геологической и геофизической разведки и современных технологий разработки месторождений, стоит простой — но весьма болезненный — выбор. Они должны или за большие деньги нанимать для этих целей западных «грандов», или выявлять месторождения, качество сырья, его резервы и ресурсы почти «на глазок», и пытаться разрабатывать месторождения в каком-то смысле наугад. И нести издержки возможной нерентабельности разработки месторождений и лишь частичного извлечения из них сырья. Причем это еще не все «энерговоенные» проблемы для таких стран. Ведь страна, вынужденная «передоверить» зарубежным контрагентам такую важнейшую сферу своей экономики, как обеспечение стратегическим энергетическим сырьем (впрочем, и другим жизнеобеспечивающим сырьем), неизбежно и «по определению» теряет очень ощутимую долю своего государственного суверенитета. Почему теряет? Потому что она становится стратегически зависимой от того, не решат ли «нанятые» зарубежные высокотехнологичные корпорации разорвать контракты или предъявить для их продления какие-либо жесткие экономические — или даже политические! — условия. То есть, на модном в нынешнюю эпоху языке гангстерских боевиков, «сделать предложения, от которых нельзя отказаться»... Очевидно, что все сказанное в еще большей мере относится к таким высокотехнологичным отраслям энергетики, как добыча и обогащение урана, а также строительство и эксплуатация АЭС. Здесь «энерговоенное» измерение потери суверенитета имеет еще большее значение. Возвращаясь к традиционным углеводородным энергоносителям, замечу, что низкий коэффициент извлечения сырья — лишь часть потерь в «энергоцепочке». Например, добытой нефтью можно просто топить котлы. Это и делалось во многих странах еще 50–70 лет назад. Об этом способе использования сырья Дмитрий Менделеев когда-то писал: «Сжигать нефть — это все равно, что топить печь ассигнациями». Нефть можно перегнать в примитивном дистилляционном кубе, получить и продать плохой бензин, а остальное слить в землю. Этим и занимаются полукустарные фирмочки в слаборазвитых странах. И именно этим занимались, воруя сырье из магистральных нефтепроводов, многие криминальные структуры в Чечне в 90-х годах. Наконец, нефть можно переработать на современном заводе, получив качественные авиационный керосин, бензин и дизельное топливо, топочный мазут, смазочные материалы и многое другое. Однако, опять-таки, построить, оборудовать и правильно эксплуатировать такой завод — по силам лишь ограниченному числу корпораций из высокоразвитых стран. И строительство, и «технологическое сопровождение» таких заводов — еще одно «энерговоенное» измерение технологий переработки сырья, непосредственно затрагивающее сферу национального суверенитета стран, которые «нанимают» поставщика подобных технологий. Далее, уголь, газ или мазут можно сжечь в топках котельных или тепловых электростанций (ТЭС и ТЭЦ). Но итоговый коэффициент полезного действия, КПД (то есть степень использования энергии сжигаемого топлива) при этом может меняться очень сильно. И составлять от 15–20 % у примитивных малых котельных и ТЭС — до 65–70 % у современных теплоэлектроцентралей (ТЭЦ). Где максимально используется и энергия пара, и дымовых газов в турбинах, производящих электроэнергию, и тепло горячей воды для отопления и водоснабжения. Однако и строительство эффективной (то есть, суперсовременной и высокотехнологичной) ТЭЦ — опять-таки, по силам не слишком широкому кругу корпораций из развитых стран. И нанимая такую корпорацию для проектирования и строительства подобной ТЭЦ (или даже только закупая для нее ключевой комплект оборудования), страна-наниматель неизбежно оказывается в более или менее глубокой зависимости от корпорации-исполнителя. Еще одна сфера потерь энергии — ее передача от производителя к потребителю. Не буду подробно описывать (видимо, хорошо известную нашим читателям) проблему потерь тепла в изношенной и устаревшей системе трубопроводов, поставляющих горячую воду от ТЭЦ или котельных на предприятия и в наши дома. Укажу лишь, что сейчас такие энергопотери в России составляют, в зависимости от климатической зоны и изношенности тепловой инфраструктуры, от 20–40 % до 60–80 %! А есть еще потери электроэнергии в цепочке от производителя (электростанции) к ее потребителю (промышленному предприятию, городу или поселку, отдельному индивидуальному пользователю). Ведь вырабатываемая электростанцией энергия (это, как правило, переменный ток напряжением до 20 киловольт) проходит много этапов преобразования. Из школьного курса физики все знают, что потери энергии в проводах пропорциональны сопротивлению провода и квадрату силы протекающего тока. То есть, для передачи мощности с минимальными потерями нужно как можно сильнее повышать напряжение, чтобы снизить ток. Для этого на электростанциях ставят гигантские повышающие трансформаторы (уже определенная потеря энергии), а от них к удаленным на сотни километров потребителям строят высоковольтные линии электропередач (ЛЭП) напряжением 220, 330, 500, 750 и даже 1150 киловольт. Высоковольтные ЛЭП позволяют снизить потери энергии на нагрев проводов при ее передаче. Но очень высокие напряжения в ЛЭП рождают другие проблемы и другие потери. Если воздух влажный или на проводах изморось, то вокруг высоковольтных проводов возникает так называемый «коронный разряд» с соответствующими потерями энергии. Кроме того, в длинных ЛЭП почти всегда возникает «неправильный» сдвиг фаз между током и напряжением в проводах, и тогда в ЛЭП происходят дополнительные потери энергии. Далее, потребитель использует электроэнергию с низкими напряжениями — обычно 380 вольт для промышленности и 220 вольт для бытового применения. Да и в город ЛЭП высокого напряжения вводить крайне опасно. А значит, энергию от ЛЭП нужно пропустить через понижающие трансформаторы первого уровня (еще потери), чтобы подать на электрораспределительные узлы, а затем еще раз понизить напряжение на трансформаторах этих узлов (вновь потери) и, наконец, «развести» энергию с малыми напряжениями по проводам к потребителям (еще одни, причем очень чувствительные — до 10 % — потери). Технологии передачи электроэнергии на постоянном токе имеют то преимущество, что нет потерь на фазовые сдвиги между током и напряжением. Но тогда все равно нужно увеличить напряжение на трансформаторах электростанции (потери в трансформаторах), затем преобразовать переменный ток в постоянный (потери в преобразователях) и затем «прогнать» его по ЛЭП (потери на нагрев проводов). А далее — вновь преобразовать в переменный ток, который нужно пропустить через понижающие трансформаторы (потери) и направить потребителям (опять-таки, потери). Потому высокотехнологическая гонка в сфере доставки электроэнергии потребителям с минимальными потерями (газонаполненные кабели под давлением, сверхпроводящие кабели и др.) также является одной из сфер «энергетической войны». Но в сфере энергопередачи наиболее распространен, увы, другой тип войны, не имеющий отношения к высоким технологиям. Вспомним, например, как во время войны в Сербии самолеты НАТО распыляли над сербскими электростанциями и ЛЭП сажу, вызывая короткие замыкания между проводами и в силовом оборудовании... Кроме того, ЛЭП, в отличие от электростанций, как правило, не охраняются. И потому во многих странах (в Северной Африке, Юго-Восточной Азии и т. д.) на ЛЭП нередки диверсии. При этом обычно диверсионно-террористическая группа повреждает опору ЛЭП, дожидается в засаде прибытия ремонтной бригады с охраной, и затем уничтожает ремонтников и охранников… Наконец, еще одна сфера проблем (и войн) в энергетике — передовые энергосберегающие технологии промышленного и бытового назначения. Которые — вновь подчеркну — оказываются в руках ограниченного числа корпораций развитых стран. И которые развивающимся странам чаще всего «не по карману». В итоге человечество сегодня теряет в разных формах, по наиболее скромным оценкам, до 50–60 % достающейся с таким трудом энергии. Это — гигантское количество! И за то, чтобы терять меньше, идут (и будут идти с нарастанием и обострением!) «тихие» и громкие войны. Поскольку выигрышем или проигрышем в них все чаще оказываются не только деньги и энергия, но и государственные суверенитеты. Однако поскольку кардинально сократить потери крайне сложно, главной сферой энергетических войн все же остается доступ к относительно дешевым и обильным энергоресурсам. То есть, взятие таких ресурсов под свой контроль и неограниченное использование. И, соответственно, помехи в достижении тех же целей стратегическим конкурентам. И странам, и корпорациям. Яркий пример — произошедшее 16 января 2013 года террористическое нападение исламских боевиков на газовое месторождение Ин-Аменас на юге Алжира, при освобождении которого алжирскими войсками погибли около 40 иностранных специалистов. «Злые языки» настойчиво утверждают, что это нападение — «предупреждение» Франции и другим западным странам, которые решились на вооруженное вмешательство в Мали ради обеспечения своего контроля над ураном Нигера и Мали, нефтью Чада, а также недавно обнаруженными в Мали нефтегазовыми месторождениями... Повторю: энергетика «по факту» является технологическим базисом современной цивилизации. Нашу цивилизацию просто невозможно представить без использования огромного количества энергии. Потому энергетические войны еще долгое время будут являться одним из ключевых факторов развития ситуации не только в глобальной экономике, но и в глобальной политике. И потому наше обсуждение «большой энергетической войны» оказалось довольно длинным. А в следующих статьях мы перейдем к рассмотрению других аспектов и других типов экономических войн. Источник: Суть времени. Вернуться назад |