CC BY
30
УДК: 66.004.8:620.9
Д.А. Егорова*, Б.В. Ермоленко
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 125480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 20 *daгyayegorova26@gmail. сот
ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА КАК ИНСТРУМЕНТ СБЕРЕЖЕНИЯ ЦЕННОГО ХИМИЧЕСКОГО СЫРЬЯ
Рассмотрен текущий рейтинг стран, отображающий разведанные запасы нефти и природного газа. Проведен анализ основных направлений энергетического и сырьевого использования этих видов полезных ископаемых. Сформулирована задача замещения технологий энергетического использования органического топлива технологиями, ориентированными на применение возобновляемых источников энергии. Приведены результаты оценки топливного, электроэнергетического, теплоэнергетического, газового, нефтяного и угольного потенциалов ресурсосбережения на территории Российской Федерации. Показана возможность и эффективность использования возобновляемой энергетики как инструмента сбережения ценного химического сырья.
Ключевые слова: нефть; природный газ; разведанные запасы; направления использования; возобновляемая энергетика; потенциал ресурсосбережения; ценное химическое сырье
В последние годы мировое экономическое сообщество все больше внимания уделяет переходу от традиционной энергетики, широко использующей в качестве топлива такие ценные органические полезные ископаемые как природный газ, нефть и уголь, к альтернативным «безуглеродным» технологиям получения энергии, базирующимся на применении экологически чистых возобновляемых источников. Стремление к смене устоявшейся энергетической парадигмы обусловлено не только быстрыми темпами истощения невозобновляемых запасов
органического топлива и значительным локальным и глобальным негативным воздействием продуктов его сгорания на окружающую природную среду, но и стремлением сохранить на более длительный срок сырьевую базу для производства самых разнообразных видов продукции для будущих поколений.
Ресурсосбережение в энергетической отрасли позволит обеспечить развитие секторов нефте- и газопереработки, нефтегазохимии и производства на этой основе широкого ассортимента химической продукции самого разного назначения. Следует отметить, что
переориентация ископаемых топлив на использование в качестве химического сырья приводит к значительному, в ряде случаев к кратному повышению ценности производимых продуктов.
В качестве основных потребителей химической и нефтехимической продукции выступают население, сама химическая отрасль, машиностроение, строительство, сельское хозяйство, транспорт, связь и другие отрасли народного хозяйства. Следует отметить, что более
50% товарооборота нефтехимической и химической продукции происходит внутри самого химического комплекса. По отдельным 15 товарным группам «внутреннее» потребление превышает 90% (полиэтилен, полипропилен, полистирол, полиэтилентерефталат, синтетические каучуки). В строительной индустрии и жилищно-коммунальном секторе применяется большое количество изделий из полимерных материалов, стеклопластиков, пенопласты, клеи,
лакокрасочная продукция и другие химические продукты. В машиностроении (станкостроение, авто-, авиа-, судостроение и др.) существкет большой спрос на детали из конструкционных полимерных материалов, специальные
лакокрасочные покрытия, изолирующие,
шумопоглощающие материалы и многие другие продукты. Развитие легкой промышленности, производства автомобильных и специальных шин обуславливает необходимость дальнейшего развития производства химических волокон и нитей.
Возможности обеспечения народного хозяйства различными товара, производимыми из нефти и газа, ограничены запасами этих видов полезных ископаемых. На сегодняшний день мировые разведанные запасы нефти на планете составляют 239,8 млрд. тонн, природного газа (включая сланцевый газ) - 187100 млрд.м3. Текущий рейтинг, отображающий мировые запасы нефти (включая тяжелую нефть и нефть нефтяных песков) и природного газа по странам (включая сланцевый газ), основанный на оценках ВР в опубликованном Статистическом обзоре мировой энергетики 2015 [1], представлен в таблице 1.
Таблица 1. Текущий рейтинг, отображающий разведанные запасы нефти и природного газа по странам мира
Запасы нефти Запасы газа
Рейтинг Страны млрд.тонн Рейтинг Страны 3 млрд.м
Весь мир 239,8 Весь мир 187100
1 Венесуэла 46,6 1 Иран 34020
2 Саудовская Аравия 36,7 2 Россия 32600
3 Канада 27,9 3 Катар 25070
4 Иран 21,7 4 Туркменистан 17500
5 Ирак 20,2 5 США 8734
6 Россия 14,1 6 Саудовская Аравия 8235
7 Кувейт 14,0 7 ОАЭ 6089
8 ОАЭ 13,0 8 Венесуэла 5562
9 США 5,9 9 Нигерия 5118
10 Ливия 6,3 10 Алжир 4505
Россия в 2015 году вышла на уровень добычи нефти (с газовым конденсатом) в 0,534 млрд.т/год. При сегодняшнем уровне добычи разведанных российских запасов в 14,1 млрд. т хватит примерно на 26 - 27 лет. Из 0,534 млрд.т лишь около 0,15 млрд.т идет на внутренне потребление, а остальное продается за рубеж. На производство топлива тратится приблизительно ~50% добываемой нефти. Остальная продукция нефтехимии используется в основном при производстве пластмассовых изделий - 12,1%, органическом синтезе - 9,6%, синтетического каучука- 9,0%, пластамасс и синтетических смол - 8,5%, резинотехнических изделий - 7,7%, лаков и красок-2,3%, производстве синтетических и искусственных волокон - 1,3%, химические средства защиты растений и других агрохимических продуктов - 0,2%. Несмотря на существенный сырьевой потенциал Россия занимает скромные позиции по производству базовых нефтехимических продуктов. Доля страны на международном рынке полимеров остается незначительной (примерно 2% от общего объема выпуска полипропилена и 1,5% — полиэтилена).
Разведанные российские запасы природного газа в 32600 млрд. м3 при его добыче на уровне 2014 года могут быть израсходованы примерно за 50 лет. В 2014 году в России было добыто 639,55 млрд.м3 газа природного и попутного, что на 4,2% ниже объема добычи предыдущего года. Добыча природного газа за 2015 год снизилась до 635,349 млрд. м3/год. Потребление природного газа в стране последние десять лет колебалось в пределах 450 -468 млрд. м3/год. В 2014 году оно составило 455 млрд. м3/год.
Производство нефтепродуктов и продуктов газопереработки - одна из важнейших составляющих нефтегазовой промышленности. По итогам 2014 года на переработку в Российской Федерации было направлено 288,7 млн. тонн нефти и более 70 млрд. м3 природного газа. При этом с каждым годом увеличивается количество нефти
отправляемой на нефтепереработку по сравнению с нефтью отправляемой на экспорт. В 2012 году разница между нефтепереработкой и экспортом нефти составила 26 млн. тонн., в 2013 этот показатель увеличился до 37 млн. тонн, а в 2014 году достиг 67 млн. тонн.
Согласно международному исследованию "Пути к глубокой декарбонизации" [2], Россия к 2050 году может увеличить ВВП на душу населения с 13 до 41 тысячи долларов.
Для этого России необходимо увеличить инвестиции в альтернативную энергетику, нарастить процент электрификации промышленности, транспорта и систем отопления. Авторы российской части исследования просчитали пять моделей по декарбонизации экономики, в том числе с разными вариантами структуры энергобаланса. Ключевой вывод: РФ может снизить энергоемкость ВВП на 73% и углеродоемкость электроэнергетики на 98%, одновременно повысив долю электричества в секторах транспорта, ЖКХ и промышленности с 14% до 30%. Эти меры приведут к снижению общего объема выбросов парниковых газов в РФ на 87% от уровня 2010 года.
Возможности по широкому внедрению возобновляемой энергетики в нашей стране имеются. Оцененный в 2015 году технический потенциал возобновляемых источников энергии (ВИЭ) на территории Российской Федерации [3] составил в тоннах условного топлива 37150,8 млн. тут/г. Результаты расчета топливного, электроэнергетического, теплоэнергетического, газового, нефтяного и угольного потенциалов ресурсосбережения приведены в таблице 2.
Однако топливо - это лишь одна часть добываемых нефти и газа, вторая часть - это сырье для нефте- и газоперерабатывающей промышленности. Задача состоит в том, чтобы найти заменители «черному и голубому золоту» не только в энергетике, но и в химической промышленности.
Таблица 2. Результаты оценки топливного, электроэнергетического, теплоэнергетического, газового, нефтяного и
угольного потенциалов ресурсосбережения ВИЭ
Вид потенциала Ветер Солнце Биоресурсы Геотерм. Низкопотенц. тепло Малые реки Всего
Топливный потенциал, млн. тут/г 5891,2 30060,7 1090,4 92,9 15,2 0,2 37150,8
Электроэнергетический потенциал, млрд. кВтч/г 17100,9 87747,7 2893,3 246,6 40,4 0,6 108029,4
Теплоэнергетический потенциал, млн. Гкал/г 39645,0 202293,0 5776,5 492,3 80,6 1,2 248288,6
Газовый потенциал, млдр. м3/г 5105,1 2596,9 1024,9 87,3 14,3 0,2 8828,7
Нефтяной потенциал, млн.т/г 4119,8 21021,5 762,5 65,0 10,6 0,2 25979,6
Угольный потенциал, млн.т/г 7670,9 39141,6 1419,8 121,0 19,8 0,3 48373,4
Сегодня одним из самых востребованных направлений переработки нефти и газа является производство полимеров. Их потребление в мире превысило 210 млн. тонн в год. Наибольшая доля потребления приходится на полиэтилен (порядка 37%), на втором месте — полипропилен (около 26%), на третьем — поливинилхлорид (примерно 18%). Для снижения расхода ценного ископаемого сырья в полимерной отрасли во многих передовых странах мира широко внедряется вторичная
переработка отходов полимеров, осуществляется замена нефти на биодеградируемые материалы, развиваются технологии производства пластмасс из углекислого газа.
Интенсивное развитие ресурсозамещения как в области энергетики, так и в химической отрасли, отвечает приоритетным задачам российской экономики и может стать мощным стимулом ее развития.
Егорова Дарья Андреевна, студентка 3 курса факультета Биотехнологии и промышленной экологии РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва.
Ермоленко Борис Викторович, к.т.н., доцент, доцент кафедры промышленной экологии РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва.
Литература
1. BP Statistical Review of World Energy 2015.
2. Pathways to deep decarbonization. The interim 2014 DDPP report (IDDRI, July 2014)
3. Атлас ресурсов возобновляемой энергии на территории России: науч. издание. - М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2015. - 160 с.
D. A. Egorova*, B. V. Ermolenko
Russian chemical-technological University. D. I. Mendeleev, Moscow, Russia 125480, Moscow, street Panfilov Heroes, 20 *daryaye gorova26@gmail. com
RENEWABLE ENERGY AS A TOOL FOR SAVING VALUABLE CHEMICAL RAW MATERIALS
Abstract
The current rating of the countries displaying explored reserves of oil and natural gas is considered. The analysis of the main directions of power and raw use of these types of organic substances is carried out. The problem of replacement of technologies of power use of organic fuel is formulated by the technologies focused on application of energy sources. Results of an assessment of fuel, electrical power, heat power, gas, oil and coal potentials of resource-saving in the territory of the Russian Federation are given. An opportunity and efficiency of use of renewable power as instrument of saving of valuable chemical raw materials is shown.
Keywords: oil; natural gas; explored stocks; directions for use; renewable energy; resource-saving potential; a valuable chemical raw material.
