Научная статья на тему 'ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ В ЭПОХУ ЭНЕРГОПЕРЕХОДА'

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ В ЭПОХУ ЭНЕРГОПЕРЕХОДА Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

CC BY
197
51
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АРКТИКА / ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ / СЕВЕРНЫЙ МОРСКОЙ ПУТЬ / ПРОИЗВОДСТВО СПГ / СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА / ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА / ПРОИЗВОДСТВО ВОДОРОДА

Аннотация научной статьи по экономике и бизнесу, автор научной работы — Ампилов Юрий

Статья поднимает проблему энергообеспечения отдаленных и малодоступных регионов Арктики. Эту задачу предлагается решить путем создания многоукладных систем, направленных на самообеспечение энергией. Для этого возможно использование небольших установок на базе энергии ветра и солнца, малых атомных реакторов. Кроме того, особое внимание уделяется развитию в Арктике сферы производства водорода.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ENERGY DEVELOPMENT OF THE RUSSIAN ARCTIC IN THE ERA OF ENERGY TRANSITION

The article raises the problem of energy supply to remote and inaccessible regions of the Arctic. It is proposed to solve this problem by creating multi-structure systems aimed at self-sufficiency in energy. For this, it is possible to use small installations based on wind and solar energy, small nuclear reactors. In addition, special attention is paid to the development the hydrogen production in the Arctic.

Текст научной работы на тему «ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ В ЭПОХУ ЭНЕРГОПЕРЕХОДА»

УДК 620.9 DOI 10.46920/2409-5516_2022_1167_30

Энергетическое развитие Российской Арктики в эпоху энергоперехода

Energy development of the Russian Arctic in the era of energy transition

Юрий АМПИЛОВ

Профессор, заслуженный деятель науки РФ, геологический и экономический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, д. ф.-м. н. e-mail: ampilovy@gmail.com

Yuri AMPILOV

Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor, Honored Scientist of the Russian Federation, Faculty of Geology and Economics, Lomonosov Moscow State University e-mail: ampilovy@gmail.com

Салмановское месторождение, ЯНАО

Источник: belomortrans.ru

сч сч

<

о

СЦ <

Аннотация. Статья поднимает проблему энергообеспечения отдаленных и малодоступных регионов Арктики. Эту задачу предлагается решить путем создания многоукладных систем, направленных на самообеспечение энергией. Для этого возможно использование небольших установок на базе энергии ветра и солнца, малых атомных реакторов. Кроме того, особое внимание уделяется развитию в Арктике сферы производства водорода. Ключевые слова: Арктика, энергообеспечение, Северный морской путь, производство СПГ, солнечная энергетика, ветроэнергетика, производство водорода.

Abstract. The article raises the problem of energy supply to remote and inaccessible regions of the Arctic. It is proposed to solve this problem by creating multi-structure systems aimed at self-sufficiency in energy. For this, it is possible to use small installations based on wind and solar energy, small nuclear reactors. In addition, special attention is paid to the development the hydrogen production in theArctic.

Keywords: Arctic, energy supply, Northern Sea Route, LNG production, solar energy, wind energy, hydrogen production.

m <

//

Освоение нефти на рубеже

Х1Х-ХХ веков началось не из-за исчерпания запасов угля, а после изобретения двигателя внутреннего сгорания

Для промышленного и социального освоения любой территории ключевым вопросом является энергообеспечение. Поэтому целесообразно рассмотреть концепцию развития энергетики Арктики в двух основных аспектах: во-первых, в качестве источника ископаемой энергии для нужд всего государства в целом, во-вторых, как громадной и неосвоенной территории, на которой будет разворачиваться большая хозяйственная деятельность, требующая серьезных энергоресурсов.

Будет правильно делать это не в отрыве, а в соответствии с общими тенденциями в энергетике, которая претерпевает сегодня значительную трансформацию. Поэтому для начала рассмотрим глобальные тренды.

Месторождение Бованенково, полуостров Ямал Источник: upstreamonline.com

Энергетические переходы в прошлом и настоящем

Наблюдающийся сегодня так называемый «энергетический переход» представляет собой меняющуюся структуру мирового энергетического баланса. Главным мотиватором этого перехода является Парижское соглашение об ограничении выбросов С02 в атмосферу вкупе с прочими инициативами и нормами экологического порядка (таблица 1).

Однако давайте рассмотрим нынешний энергетический переход, как отражение межтопливной конкуренции (уголь, нефть, газ, ВИЗ, водород и др.), в историческом ракурсе.

СЧ СЧ

z

<

s

s

о с

СЦ

<

п <

Естественное природное топливо

Уголь

Нефть

Эпоха до появления промышленности

Все древние цивилизации от Египта до Греции, Рима, Хорезма и Византии создали величайшие культуры безо всякой нефти и газа

Бурный расцвет в 19-20 веке

Изобретение парового двигателя и электродвигателя. Паровозы, многочисленные суда на паровой тяге. Производство чугуна и стали в больших объемах. Тепловые электростанции

20 век

Изобретение двигателя внутреннего сгорания, «перевернувшего» мир. Нефтехимия и газохимия, генерация электроэнергии

о сч

Гидроэнергия

Мирный атом

ВИЭ, водород и многоукладная энергетика

От водяных мельниц до гигантских гидроэлектростанций в эпоху всеобщей электрификации цивилизации. Наиболее значимый на сегодня из ВИЭ

Массовое строительство АЭС с 1970-х годов по настоящее время. Развитие цветной металлургии (Al etc) и других отраслей, требующих энергозатрат при ограниченности гидро- и тепловой генерации. Атомный флот СССР

Человечество озадачилось борьбой с выбросами СО2. Парижское соглашение. Большие дотации и преференции ВИЭ во многих странах и снижение себестоимости ВИЭ до конкурентных значений. Водород как топливо и накопитель энергии. Многоукладная энергетика с региональными особенностями - настоящий момент и ближайшее будущее. Термоядерный синтез (?) пока вне поля зрения

Таблица 1. Энергетические переходы в историческом ракурсе

<

о

СЦ <

С переходом от сжигания дров к развитию угольной промышленности долгое время человечество не могло представить себе жизнь без угля. Освоение нефти на рубеже Х1Х-ХХ веков началось не по причине исчерпания запасов угля в недрах, а после изобретения двигателя внутреннего сгорания и оценки его преимуществ перед паровыми машинами на угле. Осознание экологических проблем,связанных с использованием угля, пришло намного позднее.

Энергопереходы неравномерны, и в отдельных регионах мира далеко не завершены. На платнете до сих пор много районов, где основным источником энергии остается примитивное сжигание биомассы.

Так же неравномерно происходит сегодня замещение нефти природным газом. Причем этот процесс ускорился с появлением новой технологии транспортировки газа, более гибкой по сравнению с трубо-

Остров Северный, Карское море

Источник: «Гззпром;

проводной: сжижения, перевозки в сжиженном виде (СПГ) и последующей рега-зификации.

Возобновляемые энергоисточники -вода, ветер, солнце, атом - нашли свою нишу давно. Новые технологические решения, базирующиеся на повышенной эффективности и возможностях сохранения энергии, дают сегодня всплески развития уже известных видов ВИЗ и даже «древней» биомассы. Другая, «химическая», группа технологий позволяет говорить о новых видах топлива, основанных на глубоком разделении природных веществ (например, водородное направление). Каждое из этих направлений теряет (как атомная энергети-

ка в Германии) или набирает «очки», меняя общий энергобаланс.

Осмысливая исторические аналогии при смене парадигм энергопотребления человечества, мы видим сегодня появление нового технологического уклада в развитии цивилизации, в частности новый набор ключевых технологий энергообеспечения. По большому счету, управляет этим процессом межтопливная конкуренция, подчиняющаяся законам практической целесообразности. Другими словами, применение той или иной технологии, того или иного источника энергии на той или иной конкретно взятой территории зависит от таких простых характеристик региона,

Таблица 2. Три главных возражения оппонентов ВИЗ и аналоги в нефтегазовой отрасли

Возобновляемая энергетика Нефтегазовая отрасль

Большие налоговые преференции и дотации в ряде стран, без которых возобновляемая энергетика нерентабельна по мнению оппонентов Новые российские нефтегазовые проекты имеют беспрецедентные налоговые преференции, превышающие зарубежные льготы по ВИЗ, а их основная инфраструктура построена за государственные средства («Ямал СПГ», «Сила Сибири», Восток Ойл» и т. п.). При нынешних ценах большинство капитальных затрат в новые проекты не окупятся.

Проблемы с экологией ветровых ЭС (шум, вибрация, птицы, животные), а также с утилизацией отработанных солнечных панелей (примечание: постепенно решаются, т. к. в Европе очень жесткие экологические требования) Только след от ГТС в тундре не «заживает» 40 лет, не говоря о крупном промысле, а нефтегазодобыча в Арктике привела к безвозвратной потере оленьего поголовья, рыбных богатств, загрязнению грунтовых вод ит.п.в огромных ареалах. А в случае разливов на шельфе - катастрофа планетарного масштаба.

Зависимость от погоды (примечание: решаются совмещением ВЭС и СЭС - чередование солнца/ ветра, а также мощным развитием индустрии по хранению энергии) Большая отдаленность основных районов нефтегазодобычи в России от потребителей и связанные с этим большие транспортные расходы на доставку

п <

гч гч

<

о

СЦ <

как: доступность энергоресурса и технологии, потребность в энергии и интегриро-ванность с другими регионами/рынками.

Сегодня мы наблюдаем эволюционное движение к многоукладной энергетике будущего. Основные элементы ее отчетливо видны: значительное повышение доли электрогенерации из ВИЭ, заметное сокращение потребления угля, стабилизация потребления нефти и газа в ближайшие 10-20 лет, последующее снижение доли нефти (в относительных, а не абсолютных объемах) при сохранении позиций газа (таблица 2).

Многоукладность будущей энергетики будет выражена не только в глобальном масштабе. Такой принцип даст немалые преимущества отдельным регионам, в том числе тем изолированным отдаленным территориям, которые будут выстраивать свою энергетику исходя из местных возможностей и целесообразности с учетом как новейших, так и традиционных технологических достижений.

Современная картина энергоснабжения Российской Арктики

Сегодня нерациональность (до абсурдности) энергоснабжения в Арктике очевидна даже при самом схематичном описании архаичной системы, сложившейся десятилетия назад. Основную роль здесь по-прежнему играет уголь, хотя очевидно, что в долгосрочной и даже среднесрочной перспективе цивилизация будет освобождаться от него как от наиболее «грязного» с экологической точки зрения вида топлива.

На Арктику приходится большая часть Западно-Сибирской нефтегазоносной про-

Нефть и СПГ, производимые в Арктике, направляются на внешние рынки. Между тем для местных нужд бензин и дизельное топливо до сих пор поставляются «северным завозом», что делает их «золотыми»

Газовоз «Псков», «Совкомфлот» Источник: Базон Хикса / Яндекс.Дзен

винции, главной нефтегазовой житницы страны. Именно на арктической суше сосредоточена основная ресурсная база добычи «Газпрома». В последнее время здесь наблюдается сильный тренд на рост производства СПГ Основными рынками сбыта для добываемых здесь углеводородов и «Газпром», и «НОВАТЭК», и нефтяные компании определяют внешние рынки, даже на фоне прогнозируемого долгосрочного профицита нефти в мире и нестабильного уровня потребления газа.

Между тем для местных нужд бензин и дизельное топливо поставляются «северным завозом». Проще говоря, нефть, добываемая в Арктике, вывозится, перерабатывается «на большой земле» и возвращается на север в виде моторного топлива ценой громадных затрат. Газ используется чрезвычайно мало. Локально на нефтегазовых промыслах и прилегающих поселениях используется попутный газ, либо небольшие месторождения специально разрабатываются для энергоснабжения крупного производственного градообразующего кластера, как, например, в Норильском горно-металлургическом промышленном районе.

Попутно (именно попутно!) самым перспективным из углеводородных видов топлива - СПГ - планируется обеспечить все арктическое побережье России, для чего помимо заводов сжижения нужно строить терминалы регазификации и газораспреде-

лительные сети. По сути - тот же «завоз», несколько локализованный.

Этот план считается в высшей степени современным и эффективным решением, чуть ли не панацеей. С этим никак нельзя согласиться. Создание газовой инфраструктуры может решить задачи энергоснабжения для очень ограниченного числа населенных пунктов в Арктике, ведь надо понимать, что больших и даже средних точек концентрации потребителей на российском арктическом побережье просто нет, как нет и портовой инфраструктуры, способной принимать газовозы. Все они дальним транзитом идут в страны АТР и Европу.

Развитие Северного морского пути (грузооборот которого планируется через пять лет многократно увеличить) при всех колоссальных затратах само по себе тоже не обеспечит ни роста промышленности, ни заселения пустынных прибрежных земель.

Конечно, там, где будут открываться и вводиться в разработку месторождения углеводородов и твердых полезных ископаемых, будет развиваться и инфраструктура, в том числе энергетическая, в случае крупных и многолетних проектов будут появляться и поселки. Нефтегазовая активность медленно сдвигается по арктическому побережью с Ямала на восток - распространяется на Гыданский полуостров, прорисовываются пока неясные перспек-

Ледоколы, Севморпуть Источник: goarctic.ru

Ставка российских СПГ-проектов на внешние рынки несет высокие риски из-за волатильности спроса. Ситуация с ценами на газ 2021 г. может исчезнуть так же неожиданно, как и появилась

тивы Таймыра. Но едва ли стоит ожидать появления здесь городов или даже крупных поселков с постоянным населением;нет смысла говорить и о затратном строительстве небольших НПЗ под местные нужды. Такие разговоры - это уже пройденный этап прожектов.

Газ арктического шельфа?

Как отмечалось выше, для малочисленных и уже освоенных «пятен» в Арктике есть приемлемые варианты газификации - либо на базе местных месторождений, либо за счет завозного СПГ Для этого подразумевается наличие достаточного спроса со стороны сложившихся потребителей - промышленных и социальных, а таких точек очень мало.

Геологи считают, что на шельфе Арктики газа в 4-5 раз больше, чем нефти. Если начнется масштабная разработка не одного, а нескольких крупных морских арктических месторождений газа, то газификация прилегающего побережья пойдет активнее. Но это только теория. Апробированных шельфовых технологий добычи газа в условиях, свойственных российским арктическим морям, нет не только в России, ноив мире. Норвежский СПГ-проект в Хаммерфесте на базе шельфового месторождения ЭпоИук не может служить примером: проходящий рядом из теплых вод Атлантики Гольфстрим делает климат гораздо мягче не только в самом районе добычи газа на месторождении ЭпоИук, но и на всем протяжении побережья Норвегии далеко на север.

Другие арктические месторождения - уже разрабатываемое Прираз-ломное в России и готовящееся к вводу в 2022 году иоИап Саэ^егд в норвежской

п <

части Баренцева моря - поистине прорывные примеры, но речь здесь идет только о нефти. Не то что примеров, но и реальных планов добычи морского арктического газа нет нигде - ни с вариантом сжижения на платформе или плавучем комплексе, ни с трубопроводной транспортировкой на берег. Не случайно заморожен до неопределенного времени российский Шток-мановский проект.

Ближайшими перспективными арктическими проектами можно считать морские части Харасавэйского и Крузенштернов-ского месторождения на Ямале, а также неоднократно переносившимися по проектным срокам месторождения Каменно-

гч гч

<

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

о

СЦ <

Карское море, Обская губа Источник: geonedra.ru

мысское-море и Северо-Каменномысское в Обской губе. Но это все же не шельф, а субаквальные прибрежные мелководные части суши.

СПГ по СМП: за льготы и госсредства

Следует прямо сказать - нынешняя экономическая эффективность СПГ-проектов обеспечивается в первую очередь беспрецедентными налоговыми льготами. И создание инфраструктуры Северного морского пути (что также будет способствовать развитию арктических СПГ-производств) осуществляется преимущественно за средства госбюджета.

Сейчас для СМП поставлена амбициозная задача: достичь к 2024 году перевозок в объеме 80 млн тонн, а в последующие годы гораздо больше. Причем в ближайшие годы основную загрузку должен обеспечивать сжиженный природный газ.

Развитие Северного морского пути чрезвычайно важно для России во всех смыслах, однако пока его загрузка очевидна только в части вывоза СПГ и нефти да ввоза различного оборудования и материалов для тех же нефтегазовых проектов. Плюс по нему по-прежнему течет ручеек пресловутого «северного завоза» и оборонного снабжения. В случае отсутствия диверсификации загрузки СМП, то есть отсутствия иных, не нефтегазовых промышленных проектов в регионе или надежного и масштабного мультипродуктового транзита, Севморпуть так и останется затратным проектом, требующим постоянных бюджетных вливаний.

Ставка СПГ-проектов на внешние рынки несет в себе высокие риски из-за волатильности спроса. До 2021 года газ с трудом находил сбыт не только в Европе, но и на азиатском направлении, где у арктического СПГ много конкурентов. Ситуация с ценами на газ 2021 года не является долгосрочной. Она может исчезнуть так же неожиданно, как и появилась. Говорить же о сколько-нибудь серьезных объемах сбыта СПГ для собственных нужд вдоль побережья Арктики - и вовсе утопия.

Источники энергии для Российской Арктики

Однако вернемся именно к ним - энергетическим нуждам Арктики. Если не строить Нью-Васюки, а исходить из реальных нужд имеющихся потребителей, то для развития отдельных горнодобывающих производств в ненаселенных районах, а также для других целей (например, для удаленных воинских гарнизонов)потребуется энергетическое обеспечение малых и средних мощностей. А в силу разрозненности и удаленности этих «островков цивилизации» на обширной территории потребности и возможности каждого из них следует рассматривать индивидуально.

Мы даже в этом смысле хотели бы уйти от расхожего понятия «альтернативной энергетики». Здесь, в Арктике в целом и в каждой отдельной ее точке - альтернатива чему? Разве что «северному завозу». Поэтому

предлагаем подходить к вопросу с точки зрения самообеспечения отдельных районов и населенных пунктов всеми доступными на месте источниками энергии. Самообеспечение и многоукпадность - ключевые слова в решении энергетической задачи Арктики.

Малый «атом». Одним из обсуждаемых ныне концептуальных предложений является сооружение плавучих или наземных атомных реакторов небольшой мощности для Российской Арктики. Теоретически интересная возможность, но у нее

не оставляют существенного места АЭС в Арктике, даже небольших мощностей. Малый атомный реактор мог бы решить проблему какого-нибудь среднего объекта потребления при полном отсутствии других источников энергии, однако такое маловероятно. Тем не менее, запуск в эксплуатацию ПАЭС «Ломоносов» в районе Певека можно на данном этапе считать необходимой временной мерой. Считать это направление долговременным трендом ошибочно по вышеуказанным причинам.

Использованиеледоколов при освоении нефтегазовых месторождений

Источник: newvz.ru

больше минусов, чем плюсов. Прежде всего - дороговизна. Кроме того, даже минимальная мощность такого реактора является чрезмерной для большинства поселков. Доступность мест для монтажа ограничена крайне малыми глубинами моря по всему арктическому побережью и почти исключена во внутренних сухопутных районах, где ожидается открытие большинства месторождений твердых полезных ископаемых. Перезарядка мобильных реакторов раз в 10-20 лет - тоже очень серьезная проблема. Экологический фактор соседствует с террористическими угрозами. В добавление к сказанному -это потенциальная военная цель в случае вооруженного конфликта. Все эти факторы

Ветер. По потенциалу ветровой энергии арктический регион объективно является самым привлекательным на планете. Достаточно одного взгляда на карту скорости ветров, чтобы понять неисчерпаемость этого ресурса для Российской Арктики по сравнению с исчерпаемостью таких источников, как углеводороды в недрах и деньги в госбюджете.

Однако технологическое первенство в этом направлении, к сожалению, не за Россией, и при отсутствии собственных технологий импорт тут не поможет. Разработанные для теплой Европы и тропических стран промышленные серии ветровых генераторов не подходят для суровых климатических условий Арктики. Даже

гч гч

<

о

СЦ <

в Европе они дали серьезный сбой в относительно холодную зиму 2020-2021 года. В мире уже развито серийное производство ветрогенераторов разной мощности (наиболее распространенные по 1,98 МВт, а сегодня уже и 13 МВт не редкость). На побережьях и в море создаются и успешно работают огромные ветровые парки. И ни одного такого парка в Российской Арктике!

Суровые условия - не оправдание. Так, в еще более суровой Антарктике 90 % всей генерируемой энергии получают из ветра и солнца, а завозить сюда дизельное топливо для электрогенерации не приходит в голову никому кроме россиян, прежде всего по экономическим причинам.

У водорода самая высокая энергетическая плотность: 1 кг водорода обладает такой же энергией, как 2,8 кг бензина. Он очень экологичен: единственным продуктом выброса является вода

Большое достоинство ветропарков -широкие рамки выбора мощности, от одного ветряка до сотен и более. А основной минус ветроэнергетики для Европы - требуемые под них большие площади - практически не имеет значения на наших северных и восточносибирских просторах. Зато есть другая проблема: имеющиеся сейчас в Российском Заполярье единичные ветроустановки зачастую некому обслуживать из-за сложностей привлечения квалифицированных кадров в эти районы и отсутствия налаженного серийного сервиса, как в Европе. Кадровая проблема для развития новой энергетики в России является не менее серьезной, чем техническая и технологическая. Кадров просто нет.

Солнце. В условиях Арктики, где полгода приходится на полярный день, у солнечной энергетики есть реальные перспективы. Ключевым фактором здесь будет себестоимость получения солнечной энергии, которая в мировой практике кратно снизилась за последние несколько лет. Это делает данное направление привлекательным для Арктики даже с учетом сезонности в качестве одного из компонентов местной энергосистемы, хотя, конечно, не единственного. При этом потребуется разработка нового типа оборудования с учетом специфики суровых

условии на всех уровнях - от материалов и механизмов до решения задачи сохранения и передачи энергии. Однако это тоже вполне посильная задача для отечественных НИОКР.

Газогидраты. Геологами уже доказано, что Российская Арктика богата газогидратами, залегающими вблизи поверхности воды. Правда, это вопрос далекой перспективы. Несмотря на прогресс, достигнутый в последнее время японскими и китайскими исследователями на экспериментальном уровне, до промышленного использования этого ресурса еще далеко. Для гидратов метана, залегающих на Арктической суше в зонах многолетнемерзлых пород, такие технологии представляются менее сложными, чем для морских придонных газогидратных залежей, над технологиями добычи которых много лет трудятся японские инженеры. В случае решения задачи рентабельной добычи метана из газогидратов, этот энергоресурс, не требующий затрат на транспортировку, станет существенным подспорьем в местном топливообеспечении.

Водород. Двигатели на основе свободного водорода имеют неплохие перспективы для Арктики, куда завоз традиционного жидкого моторного топлива - бензина

Арктика требует создания новых центров притяжения для населения. Этому будут способствовать перенос в регион ряда центров компетенций и баз для инженерно-производственных разработок

и дизеля - слишком затратен. Сейчас водородные решения уже внедряются для многих групп техники: от легковых автомобилей, автобусов, грузовиков и карьерных самосвалов до беспилотных летательных аппаратов. По сравнению со всеми видами топлива у водорода самая высокая энергетическая плотность: 1 кг водорода обладает такой же энергией, как 2,8 кг бензина. При этом он очень экологичен: единственным продуктом функционирования двигателей на водороде является вода. Его использование не ведет к образованию выбросов С02. А запасы этого ресурса практически неисчерпаемы. Во-

го <

Ветровая установка на севере США Источник: w3.windfair.net

п <

гч гч

<

о

СЦ <

В условиях Арктики, где полгода приходится на полярный день, у солнечной энергетики есть реальные перспективы. Ключевым фактором будет себестоимость получения солнечной энергии

дород можно получать с использованием экологически чистых методов благодаря энергии солнца, ветра, воды или тепла Земли, и эти технологии уже достаточно апробированы во многих странах: Европе, США, Японии, Китае.

Наиболее современные водородные двигатели не используют принцип ДВС. В основе водородного топливного элемента лежит электрохимическая реакция, результатом которой является электрический ток, приводящий в движение электродвигатель. То есть это, по сути, тот же электромобиль, только без огромных аккумуляторов. Однако требуется развитая сеть водородных заправок. Все ведущие автопроизводители в мире уже производят автомобили на водородных топливных элементах. В Германии к 2023 году планируется построить сеть из 400 водородных заправок. Уже сейчас при имеющейся сети можно проехать более половины территории Западной Европы на «водородном» автомобиле, поскольку пробег между заправками у него намного больше, чем у бензинового.

При этом водород - это не только и не столько автомобили. Это использование его во всех тех же позициях, где сегодня присутствуют уголь, нефтепродукты, газ и т. п. Получать водород из природного газа методом паровой конверсии метана на сегодня наиболее дешево, что дает «Газпрому» серьезные преимущества для поставок водорода на европейские рынки. Вопрос в том,что этот водород не является «зеленым» в отличие от получаемого из ВИЭ, поскольку сопровождается выбросами в атмосферу СО2. Другие методы (улавливание СО2, пиролиз метана и т. п.) приводят к удорожанию технологии.

Водород в Арктике интересен не только как топливо, но и как накопитель энергии. Например, летом, когда наблюдается избыток солнца и/или ветра при стабильном потреблении, водород можно произвести в больших объемах, чтобы использовать в долгие полярные зимы. Тогда и «Северный завоз» топлива можно сократить до нуля, например, в те районы, где нет дорог, и тот же дизель или уголь становятся просто «золотыми», превосходя по себестоимости доставки водород, произведенный на месте из ВИЭ.

Таким образом, с учетом имеющихся и будущих нефтегазовых месторождений, точечных возможностей поставок СПГ и всех перечисленных выше перспективных источников энергии, можно смело выстраивать для каждого отдельно взятого района, предприятия, населенного пункта в Арктике собственную энергетическую тактику на принципах самообеспечения и многоукладности.

Проблемы этноса и кадров

В дискуссиях об энергообеспечении Арктики часто упускается один важный фактор - особенности местного социально-экономического уклада. Новые и уже реализованные проекты, такие как «Ямал СПГ», платформа Приразломная, терминал Варандей, Новопортовское месторождение почти не оказывают влияния

Резервуары «Ямал СПГ» Источник: oilexp.ru

Источник: pro-arctic.ru

«Ямал СПГ»

на местную социально-экономическую среду, а иногда стимулируют отказ коренных жителей от традиционных форм жизнедеятельности.

Все материально-технические ресурсы, технологии, оборудование, кадры и компетенции - завозные. Максимум, что делают компании для местных сообществ - это строительство и оснащение больниц, школ, музеев в райцентрах и редких поселках, поддержка культурных мероприятий, экологические акции вроде выпуска мальков и прочее. Между тем такие регионы требуют системного создания новых центров притяжения для населения, формирования постоянных, а не только вахтовых, рабочих мест, формирования спроса на высококвалифицированных специалистов и карьерного роста в рамках региона. Этому будут способствовать перенос части центров компетенций и принятия решений, баз для инженерно-производственных разработок, сопутствующего материально-технического обеспечения из традиционных промышленных и интеллектуальных центров страны на новые осваиваемые территории. Все это требует новых кадров, которых пока не готовят в нужном количестве и качестве наши вузы, в перечне которых даже отсутствуют требуемые на сегодняшний день специальности для этих регионов.

Промежуточные выводы

Арктика и Дальний Восток для России являются чрезвычайно важными в социально-экономическом, геополитическом и оборонном аспектах. Однако это не означает, что развитие этих территорий нужно вести неэффективными и нерациональными методами, которые десятилетиями держат их в дотационных «ежовых рукавицах». Это не прогресс - это бессмысленная лямка и хождение по кругу.

Поэтому мотивировка освоения Арктики только высоким углеводородным потенциалом шельфа и прилегающих территорий не вполне уместна. Большие тра-

Большое достоинство ветропарков - широкие рамки выбора мощности: от одного ветряка до сотен установок. Требование больших площадей под ВЭС не является ограничением для Арктики

сч сч

<

о

сх

<

п <

ты в Арктике действительно неизбежны, но следует более вдумчиво определить стратегию развития данного огромного региона и направления этих трат.

Как нефтегазовая отрасль не может и не должна быть основным источником благосостояния страны, так и углеводородные ресурсы не могут и не должны быть основным предметом наших интересов к Арктике, особенно с учетом быстро меняющейся структуры энергетики в мире.

Концепция разведки и освоения недр Российской Арктики должна быть комплексной и включать все полезные ископаемые, углеводородные, твердые, иные, с точки зрения их востребованности в буду-

гч гч

<

о

СЦ <

Солнечные батареи зимой Источник: commons.wikimedia.org

щем технологическом укладе цивилизации, включая энергетический сектор.

Кроме того, для Арктического региона необходимо разрабатывать другие направления развития, не основанные на полезных ископаемых. Для энергообеспечения преобладающих здесь небольших поселений, обширных территорий, которые никогда не будут густонаселены, а также для точечного и в лучшем случае кластерного подхода бизнеса к организации производств нужно более широко использовать огромный потенциал других энергетических ресурсов. Например, экологически чистой ветровой энергии. Первоочередной задачей является адаптация имеющихся и разработка новых технологий и обору-

дования для климатических и ветровых условий Арктики.

У нефти и газа российского арктического шельфа также есть обозримое будущее, но они должны гармонично вписываться в общую концепцию с учетом востребованности на местных, общероссийских и внешних рынках, перспективных технологий разведки и добычи в целях рационального пользования ресурсами и максимально бережного отношения к экологии.

Энергостратегия в Российской Арктике

При всем возможном разнообразии ключевыми источниками энергии в Арктике для ее собственных нужд на наш взгляд в среднесрочной перспективе должны стать всего четыре: атом, ветер, водород и СПГ в том порядке, в котором они здесь перечислены.

Круглогодичная навигация по СМП немыслима без ледокольной проводки. В условиях Арктики пока не может быть речи о бункеровке ледокольных судов обычным дизельным топливом и СПГ из-за отсутствия портов для бункеровки и немыслимой себестоимости завезенного туда топлива, которого для тяжелых ледоколов надо не просто много, а очень много. Иначе им самим потребуется спасение при попадании в тяжелые ледяные поля, где это топливо у них быстро закончится. Поэтому наиболее оптимальным является использование атомных ледоколов, не требующих дозаправки много лет. Программа строительства нового ледокольного атомного флота уже принята и реализуется.

Использование плавучих атомных электростанций типа уже установленной в Певеке ПАЭС «Ломоносов» тоже может быть эффективным. Но они лишь точечно могут закрыть наиболее узкие проблемные места с энергопотреблением, пока не будут возведены стационарные и долговременные источники энергообеспечения. К тому же ПАЭС весьма дороги по капитальным затратам в расчете на киловатт мощности и требуют многих лет на строительство каждой отдельной станции.

На сегодня некоторые АЭС, построенные еще в СССР, недогружены из-за отсутствия промышленных потребителей, которые сошли со сцены вместе с Советским Союзом. Наиболее яркий пример в Арктике - Кольская АЭС. Мощности таких АЭС

можно направить на производство «зеленого» водорода. Промышленные технологии транспортировки и хранения водорода разработаны много лет назад, но сейчас они очень быстро усовершенствуются под новые требования и новые масштабы.

Энергия ветра на арктическом побережье неисчерпаема. Наиболее апробированы в мире ветровые установки мощностью 2 МВт. В Германии с ее высоким энергопотреблением такая ветровая турбина обеспечивает энергией 600-800 домохо-зяйств, а это 2-2,5 тысячи человек. Столько жителей нет ни в одном арктическом населенном пункте за исключением Певе-ка, Тикси и Хатанги, где их лишь немногим больше. Это говорит о том, что всего лишь один небольшой по европейским меркам ветрогенератор способен решить энергетические проблемы любого арктического российского поселка с избытком. Надо лишь адаптировать его для Арктики.

Избытки мощности могут быть также использованы для производства водорода, который может применяться в том числе как как резервное топливо для наземной техники и бункеровки заходящих небольших судов, переведенных к тому времени на водород вслед за развитыми странами. По массо-габаритам это идеальное топливо с максимально возможной теплотворной способностью и нулевыми выбросами С02.

Колоссальные ресурсы природного газа в Арктическом регионе могут стимулировать создание в регионе газохимических кластеров и водородных производств, продукция которых будет востребована как на внешних, так и на внутренних рынках.

Решение проблемы энергообеспечения, развитие сферы производства водорода, создание газохимических кластеров и других производственных центров улучшит социальную жизнь людей, будет способ-

ствовать снижению миграции населения и созданию дополнительных рабочих мест, в том числе для высококвалифицированных специальностей.

Кто должен предлагать обоснованные решения по новым глобальным и местным проектам, от которых зависит это будущее? Назрела проблема управленческих и инженерных кадров, способных выйти за границы индустрий и всесторонне оценивать традиционные и новейшие технологии.

При всем возможном разнообразии ключевыми источниками энергии в Арктике для ее собственных нужд в среднесрочной перспективе должны стать всего 4: атом, ветер, водород и СПГ

Проблема постепенно уже начала решаться. Количество созданных новых рабочих мест в Арктической зоне - 11 тысяч 613 единиц (при плане созданных рабочих мест на 2021 год - 1,3 тыс.). Сфера направления инвестиций достаточно разнона-правлена (логистика, добыча полезных ископаемых, туризм, производство рыбной продукции, сервисные бизнесы и сельское хозяйство). Существующая и планируемая диверсификация топливных ресурсов и структуры локальной энергетики уже сегодня требует незамедлительного повышения профессиональных компетенций специалистов в области ВИЭ с учетом их вовлечения в специфику Арктической зоны.

е источники -

1. Ампилов Ю. П. Новые вызовы для российской нефтегазовой отрасли в условиях санкций и низких цен на нефть //Минеральныересурсы России. Экономика иуправление. №2, 2017. С. 38-50.

2. Ампилов Ю. П. Освоение недр Российской Арктики: углеводороды или новые тренды?// Энергетическая политика. №3(141), 2019. С. 42-53.

3. Ампилов Ю. П. Новый взгляд на концепцию энергетического развития Российской Арктики // Гэзовый бизнес. №3, 2020. С. 2-9.

4. Ампилов Ю. П., Жуков О. В. Освоение недр Арктики: уточнение концепции или смена приоритетов?// Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. № 1, 2018. С. 27-34.

5. Ампилов Ю. П., Важенин Ю. И., Шмаль Г И. Что изменилось за последние годы в наших представлениях об освоении российского шельфа?//Деловой журнал Neftegaz.RU. № 8 (92), 2019. С. 50-61.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.