Топливно-энергетические ресурсы – нефть, газ, уголь, торф, горючие сланцы, ядерное сырье, энергии воды, ветра, солнца.
Главная особенность топливно-энергетических минеральных ресурсов - их неравномерное размещение по территории страны. В основном они сосредоточены в восточной и северной зонах России (свыше 90 % их суммарных запасов).
В то же время потребление топлива на ¾ сосредоточено в западной и центральной зонах страны.
Россия занимает 1 место в мире по запасам газа, около 48 трлн. кубометров (37 % мировых запасов).
В Восточной и Северной зонах находятся наиболее крупные в стране изученные и прогнозные запасы нефти и газа. Общая перспективная площадь по этим видам в Западно-Сибирской и Тимано-Печорской провинциях составляет соответственно 1,5 и 0,6 млн. км2.
Выявлены значительные прогнозные запасы газа на западе Якутии.
Месторождения нефти и газа расположены, в основном, на территории Западной Сибири, Восточной Сибири. Поволжья, Урала, Республики Коми и Северного Кавказа.
В Западно-Сибирском регионе открыто свыше трехсот месторождений нефти и газа. Крупнейшие месторождения нефти расположены в среднем течении реки Оби. К ним относятся: Самотлорское, Федоровское, Западно-Сургутское, Мегионское, Советско-Соснинское, Черемшанское и др.
Западная Сибирь содержит почти 2/3 запасов нефти страны. Месторождения нефти Западной Сибири имеют исключительную концентрацию запасов. Этим объясняется высокая эффективность геологоразведочных работ.
Затраты на подготовку 1 т нефти в Западной Сибири в 2,3 раза ниже, чем в Татарии, в 5,5 раза ниже, чем в Башкирии, в 3,5 раза ниже, чем в Коми, и в 8 раз ниже, чем на Северном Кавказе.
Обширная территория между Волгой и Уралом также богата нефтью – ее добывают в Башкортостане, Татарстане, в Пермском крае и др.
Себестоимость ее невысока – добывается фонтанным способом, но обладает невысоким качеством.
В Западной Сибири сосредоточено 68 % промышленных (кат. А+В+С1) и 72 % потенциальных запасов природного газа России.
Уникальна Северная газоносная провинция Западной Сибири. Она занимает территорию в 620 тыс. км2. Здесь расположены крупнейшие месторождения: Уренгойское, Ямбургское, Медвежье и Тазовское. Помимо этого, к крупным месторождениям газа относятся Оренбургское (Урал), Астраханское.
Попутно с газом в них содержатся ценные компоненты: сера и газоконденсат. На территории республики Коми разведано Вуктыльское месторождение газа.
На Северном Кавказе выделяются две нефтегазоносные области: Грозненская и Дагестанская. Наиболее значительные месторождения природного газа Северного Кавказа - "Дагестанские огни" (Дагестан),
Нефтегазоносные месторождения: Северо-Ставропольское и Пелагиадинское (Ставропольский край), Ленинградское, Майкопское, Минское и Березанское (Краснодарский край).
В Восточной Сибири крупнейшим месторождением является Марковское. На Дальнем востоке крупные месторождения нефти находятся на Сахалине, в Якутии.
Перспективными являются разработки месторождений нефти и газа на континентальном шельфе, территория которого на 70 % богата этими полезными ископаемыми.
К настоящему времени высокопродуктивные запасы крупных месторождений в значительной мере выработаны и по крупным залежам происходит интенсивное снижение объемов добычи нефти. Практически весь фонд нефтяных скважин переведен с фонтанного на механизированный способ добычи.
Начался массовый ввод в разработку мелких, низкопродуктивных месторождений.
Россия обладает крупными неразведанными ресурсами нефти и газа, объем которых кратно превышает разведанные запасы. Результаты анализа качественной структуры неразведанных ресурсов в России свидетельствует об их неидентичности разведанным. Ожидается, что открытие новых крупных месторождений возможно главным образом в регионах с низкой разведанностью – на шельфах северных и восточных морей, в Восточной Сибири.
Не исключена вероятность открытия подобных месторождений в Западной Сибири. В этом регионе прогнозируется открытие еще нескольких тысяч нефтяных месторождений.
Россия занимает одно из первых мест в мире по разведанным запасам угля – 30 % мировых запасовугля различного типа: антрациты, бурые и коксующ иеся. Антрациты и бурые угли служат энергетическим топливом и сырьем для химической промышленности. Коксующиеся угли используются в качестве технологического топлива в черной металлургии.
Угольные ресурсы размещаются по территории страны неравномерно. На долю восточных районов приходится 95%, а на европейскую часть - 5% всех запасов страны. Важным показателем экономической оценки угольных бассейнов является себестоимость добычи. Она зависит от способа добычи, который может быть шахтным или карьерным (открытым), структуры и толщины пласта, мощности карьера, качества угля, наличия потребителя или дальности перевозки. Наиболее низкая себестоимость добычи углей в Восточной Сибири, наиболее высокая - в районах европейского Севера.
Значение угольного бассейна в экономике региона зависит от количества и качества ресурсов, степени их подготовленности к промышленной эксплуатации, размеров добычи, особенностей транспортно-географического положения. Бассейны восточных районов России опережают европейскую часть по технико-экономическим показателям, что объясняется способом добычи угля в этих угольных бассейнах. Открытым способом добываются угли Канско-Ачинского, Кузнецкого, Южно-Якутского, Иркутского бассейнов.
Бурые угли залегают в основном на Урале, в Восточной Сибири, Подмосковье. Каменные угли, в том числе и коксующиеся, залегают в Кузнецком, Печорском и Южно-Якутском бассейнах. Основными угольными бассейнами являются Печорский, Кузнецкий, Канско-Ачинский, Южно-Якутский.
Уголь служит топливом и сырьем для химической промышленности и металлургии.
Угольные ресурсы размещены на территории страны неравномерно – 95 % в восточных районах и только 5 % - в европейской части.
Важным показателем экономической оценки угольных бассейнов является себестоимость добычи. Наиболее низкая себестоимость добычи – в Восточной Сибири, наиболее высокая – на европейском Севере. Основные угольные бассейны:
Печерский – расположен в северном экономическом районе на территории республики Коми и Ненецкого автономного округа. Общая площадь – 100 тыс. кв. км балансовые запасы угля – 210 млрд. т.
Угли отличаются высоким качеством, глубина залегания – 470 м, мощность пластов до 1м. Условия добычи сложные – вечная мерзлота и значительная водоносность толщи.
В европейской зоне помимо Печорского бассейна угольные ресурсы расположены в Ростовской области (восточное крыло Донецкого бассейна), в Подмосковном бассейне с геологическими запасами в 19,9 млрд т, в Кизеловском, Челябинском и Южно-Уральском бассейнах - свыше 5 млрд т.
Угли отличаются большим разнообразием состава и свойств. Почти 35 % всех общероссийских запасов представлены бурыми углями. По эффективности добычи угля на общероссийском фоне резко выделяются два бассейна: Канско-Ачинский и Кузнецкий.
Кузнецкий бассейн расположен в Западной Сибири, в Кемеровской области. Площадь – 70тыс. кв.км. Балансовые запасы - 600млрд.т. Глубина залегания 300-600 м, мощность пластов от 6 до 25 м.
Угли различные. Большая часть – ценные коксующиеся угли (металлургия). Более 50 % угледобывающих предприятий нуждаются в срочной реконструкции.
Канско-Ачинский буроугольный бассейн – на территории Красноярского каря (Восточная Сибирь) и Кемеровской область. Вытянут вдоль Транссибирской железнодорожной магистрали на 800 км. Общегеологические запасы до глубины 600 м - 610млрд. т, до глубины 1800м – 1200млрд. т. Мощность пластов – от 14 до 100 м. Они расположены горизонтально и близко к поверхности. Себестоимость добычи – невысокая. Всего - 24 месторождения.
Южно-Якутский бассейн. Запасы – 40 млрд. т. Высокое качество – коксующиеся. Глубина залегания – 300 м, мощность 27 м, добыча ведется открытым способом. В Якутии размещаются крупнейшие, но слабо разведанные угольные бассейны: Тунгусский (общие геологические запасы 2,34 трлн. т), Ленский (1.65 трлн. т).
На Сахалине общие геологические запасы угля составляют 12 млрд. т в Магаданской области - 103 млрд. т, в Камчатской области – 19,9 млрд. т.
Следует отметить, что природные условия в северной зоне России определяют значительный рост затрат, затрудняют и удорожают все виды работ. Затраты на строительство наземных транспортных путей в 3-5 раз, а промышленных сооружений - в 4-7 раз выше.
Необходимы значительные дополнительные капиталовложения для поддержания экологического равновесия в связи с неустойчивостью природной среды. Несмотря на это, разработка природных богатств в северной и восточной зонах дает стране значительный эффект.
Затраты на добычу угля по ведущим бассейнам востока (Канско-Ачинский и Кузнецкий) в 2-3 раза, а тепловой электроэнергии в 3-4 раза ниже, чем в европейской зоне, нефть Западной Сибири в 1,5 раза, природный газ в 2 раза дешевле, гидроэнергия в Восточной Сибири в 4-5 раз дешевле, чем в европейской части.
За последние 45 лет (1965-2010) произошли значительные изменения в топливно-энергетической базе России. Вместе с расширением ее границ увеличилась удаленность ресурсов от основных потребителей, подорожала их добыча. Средняя глубина нефтяных скважин увеличилась в 2 раза, угольных шахт - в 1,5 раза. Затраты на добычу тюменской нефти выросли более чем в 3 раза, газа - в 2,5 раза, кузнецкого угля в 1,25 раза. Несмотря на это 1 т условного топлива в Сибири обходится в 2 раза дешевле, чем в других регионах страны.
география экономический топливный ресурс
Топливо - группа ресурсов, используемых в основном для получения тепловой, механической и электрической энергии.
Топливо классифицируется:
1. По физическому состоянию:
Газообразное;
Твёрдое;
2. По способу получения:
Естественное, добываемое непосредственно из земли (уголь, нефть, природный газ, сланцы, торф, дрова, уран);
Искусственное, получаемое в результате переработки природного топлива и других веществ (кокс, мазут, бензин, коксовый газ, доменный газ и др.).
Практически все виды топлива применяются во всех отраслях народного хозяйства. Основным потребителем всех видов топливно-энергетических ресурсов (кроме моторного топлива) является промышленность. Индустрия потребляет более половины суммарного расхода топливно-энергетических ресурсов в народном хозяйстве, около трёх четвертей котельно-печного топлива, почти две трети электроэнергии и 80% тепловой энергии, производимой централизованно на ТЭЦ и в крупных котельных. Топливная промышленность - совокупность отраслей горнодобывающей промышленности, занятых добычей и переработкой различных видов топливно-энергетического сырья.
Топливная промышленность входит в состав топливно-энергетического комплекса Российской Федерации и включает в себя нефтедобывающую, нефтеперерабатывающую, газовую, угольную, торфяную, сланцевую, уранодобывающую.
Российская Федерация обладает исключительно богатым и разнообразным природно-ресурсным потенциалом (табл.1). Среди стран СНГ на долю России приходиться около 3/4 разведанных запасов угля, 9/10 - нефти и газа.
Табл. 1. Доля России в мировых запасах и добыче некоторых видов природных ресурсов.
В Российской Федерации открыто и разведано свыше 20 тыс. месторождений минерального топлива и сырья, в том числе угля, нефти, газа, горючих сланцев и торфа. Из них более трети введены в промышленное освоение.
Нефти можно дать качественную оценку. Основными показателями, характеризующими качество этого углеводородного сырья, являются содержание серы, светлых нефтепродуктов, парафина, содержание и качество базовых масел.
Районы добычи нефти условно можно разделить на три группы, каждая из которых имеет свою характеристику:
1 группа. Наличие крупных запасов нефти, разведка которых по геолого-географическим условиям не представляет особых трудностей. К этой группе относятся: Башкортостан, Пермская область, Татарстан.
2 группа. Наличие крупных запасов нефти, разведка которых затруднена в связи с залеганием нефти на больших глубинах, сложностью геологического строения Земли. К этой группе можно отнести: Самарскую, Саратовскую, Оренбургскую и Волгоградскую области, Северный Кавказ.
3 группа. Районы с весьма большими запасами нефти, добыча которой осложнена геологическими и географическими особенностями. К таким районам относятся: Западная и Восточная Сибирь, Республика Коми, Якутия.
На территории Российской Федерации находятся три крупных нефтяные базы: Западно-Сибирская, Волго-Уральская и Тимано-Печерская.
Западно-Сибирская- это крупнейший нефтегазоносный бассейн мира, расположенный в пределах Западно-Сибирской равнины на территории Тюменской, Омской, Курганской, Томской и частично Свердловской, Челябинской, Новосибирской областей, Красноярского и Алтайского краев, площадью около 3,5 млн. км 2 . Нефтегазоносность бассейна связана с отложениями юрского и мелового возраста. Большая часть нефтяных залежей находиться на глубине 2000-3000 метров. Нефть Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна характеризуется низким содержанием серы (до 1,1%), и парафина (менее 0,5%), содержание бензиновых фракций высокое (40-60%), повышенное количество летучих веществ.
В Западной Сибири находятся несколько десятков крупных месторождений. Среди них такие известные, как Самотлор, Мегион, Усть-Балык, Шаим, Стрежевой. Большая часть из них расположена в Тюменской области - своеобразном ядре района. Область обеспечивает около 70 % российской добычи нефти, а общие запасы нефти и газа составляют 3/4 геологических запасов СНГ. В Тюмени добывается 219.818.161 тонна нефти (фонтанным способом - 24.281.270 тонн, насосным - 1.837.818.63 тонны), что составляет более 90% всей добычи Западной Сибири.
Переработка попутного нефтяного газа Тюмени осуществляется на Сургутских, Нижневартовских, Белозерном, Локосовском и Южно-Балыкском газоперерабатывающих заводах.
Волго-Уральская. Она расположена в восточной части Европейской территории Российской Федерации, в пределах республик Татарстан, Башкортостан, Удмуртия, а также Пермской, Оренбургской, Самарской, Саратовской, Волгоградской, Кировской и Ульяновской областей. Нефтяные залежи находятся на глубине от 1600 до 3000 м, т.е. ближе к поверхности по сравнению с Западной Сибирью, что несколько снижает затраты на бурение. Волго-Уральский район дает 24% нефтедобычи страны.
Подавляющую часть нефти и попутного газа (более 4/5) области дают Татарстан, Башкортостан и Самарская область. Значительная часть нефти, добываемая на промыслах Волго-Уральской нефтегазоносной провинции, поступает по нефтепроводам на местные нефтеперерабатывающие заводы, расположенные главным образом в Башкортостане и Самарской области, а также в других областях (Пермской, Саратовской, Волгоградской, Оренбургской).
Тимано - Печерская. Она расположена в пределах Коми, Ненецкого автономного округа, Архангельской области и частично на прилегающих территориях, граничит с северной частью Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Вместе с остальными Тимано-Печерская нефтяная область дает лишь 6% нефти в Российской Федерации (Западная Сибирь и Уралоповолжье - 94%). Добыча нефти ведется на месторождениях Усинское, Памгня, Ярега, Нижняя Омра, Водейское и другие. Тимано-Печорский район, как Волгоградская и Саратовская области, считается достаточно перспективным.
Суммарные общегеологические (прогнозные) запасы минерального топлива нашей планеты превышают 12,5 трлн. т, из них более 60% приходится на уголь, около 12% - на нефть и 15% - на природный газ, остальное - на сланцы, торф и прочие виды топлива.
Угольные ресурсы, занимающие лидирующее положение в запасах минерального топлива (разведанные запасы каменного и бурого угля превышают 5 трлн. т, а достоверные составляют около 1,8 трлн. т), встречаются на земном шаре почти повсеместно. Углем хорошо обеспечены Европа и Азия, Северная Америка, Африка и Австралия. Самый бедный углем континент - Южная Америка. Угольные ресурсы разведаны почти в 100 странах мира. Их основные запасы сосредоточены в развитых странах, исключение - Индия и Ботсвана, обладающие значительными запасами угля среди развивающихся стран. Примерно 80% общих геологических запасов угля приходится только на три страны - Россию, США, Китай. Далее в порядке убывания запасов следуют Австралия, Канада, ФРГ, Великобритания, Польша, ЮАР. Существенное значение имеет качественный состав углей, в частности, доля коксующихся углей, применяемых в черной металлургии. Наиболее велика их доля в запасах угля Австралии, ФРГ, России, Украины, США, Индии и Китая. Эффективность добычи угля во многом зависит от условий его залегания. Выгодной является разработка открытым (карьерным) способом. Она практикуется в США (Западный бассейн), России (Канско-Ачинский бассейн и др.). Казахстане (Экибастузский бассейн), Австралии, ЮАР.
Россия по общегеологическим запасам угля (5,3 трлн. т), составляющим около половины мировых, превосходит все страны мира, а по разведанным (202 млрд. т) уступает США (445 млрд. т) и Китаю (272 млрд. т). 90% общих геологических запасов России приходится на Сибирь и Дальний Восток, где своими размерами выделяются Тунгусский (содержит около 2,3 трлн т угля и является крупнейшим в мире), Таймырский, Канско-Ачинский, Кузнецкий, Иркутско-Черемховский, Минусинский, Ленский, Южно-Якутский, Буреинский, Сахалинский бассейны. Несравненно меньшими запасами располагают бассейны, расположенные на севере (Печорский), в центре (Подмосковный) и юге (восточное крыло Донецкого угольного бассейна в Ростовской области) европейской части страны и на Урале (Кизеловский, Южно-Уральский, Челябинский и др.). Разнообразен качественный состав углей - есть и высококачественные каменные угли (99 млрд. т, или 49% разведанных запасов), в том числе антрациты, и коксующиеся и бурые угли, отличающиеся низким качеством - сайт. Ресурсами коксующегося угля располагают Печорский, Кузнецкий, Донецкий и Южно-Якутский бассейны. Наиболее глубоко залегают угли в европейской части страны. В бассейнах восточных районов (Канско-Ачинском, Кузнецком, Южно-Якутском и др.). имеется возможность добычи угля открытым (карьерным) способом. К положительным свойствам бассейнов восточных районов относится также большая мощность угольного пласта - в среднем от 40 до 100 м.
Из стран СНГ, помимо России, богаты углем Украина (Донецкий, Львовско-Волынский бассейны и др.) и Казахстан (Карагандинский, Экибастузский, Убаганский бассейны и др.)- Слабее обеспечены Грузия (Ткварчели, Ткибули), Узбекистан (Ангрен), Киргизия.
В целом обеспеченность мирового хозяйства ресурсами угля довольно велика (значительно больше, чем другими видами топлива). При современном уровне мировой добычи угля (4,5 млрд. т в год) разведанных запасов может хватить более чем на 1000 лет.
Разведанные запасы нефти оцениваются в 270-300 млрд. т, достоверные - в 140 млрд. т. В отличие от угольных нефтяные ресурсы размещены на земном шаре крайне неравномерно. Более половины разведанных запасов нефти приурочено к морским месторождениям, зоне континентального шельфа, побережьям морей. Крупные скопления нефти выявлены у берегов Аляски, в Мексиканском заливе, в приморских районах северной части Южной Америки (впадина Маракайбо), в Северном море (особенно в Британском и Норвежском секторах), в Баренцевом, Беринговом и Каспийском морях, у западных берегов Африки (Гвинейский залив), в Персидском заливе, у островов Юго-Восточной Азии и в др. местах. Среди стран мира особенно богаты нефтью развивающиеся страны Ближнего и Среднего Востока (Саудовская Аравия, Ирак, ОАЭ, Кувейт, Иран, Катар, Бахрейн и др.), Латинской Америки (Мексика, Венесуэла, Эквадор и др.). Африки (Алжир, Ливия, Нигерия, Габон), Юго-Восточной Азии (Индонезия, Бруней и др.)- Они сосредоточивают более 4/5 мировых запасов нефти. Кроме развивающихся стран крупными запасами нефти располагают Россия, США, Китай, Великобритания, Канада, Румыния и некоторые другие, промышленно развитые страны мира.
На Россию приходится примерно 4,8-5% (13-14,5 млрд. т) мировых разведанных запасов нефти. По этому показателю она уступает Саудовской Аравии (25,4%), Ираку (11%), Кувейту (9,3%), Ирану (9,1%), Венесуэле (6,8%), но превосходит США (2,4%), Китай (2,4%) и др.
Около 70% разведанных (балансовых) запасов нефти России находится в Томской и Тюменской областях Западной Сибири, где эксплуатируется крупнейшее в мире Самотлорское месторождение, а из других выделяются Сургутское, Нижневартовское, Усть-Балыкское, Мегионское, Федоровское, Шаимское, Соснинско-Советское и Красноленинское. Остальную часть разведанных запасов нефти России разделяют между собой Поволжье (Альметьевское, Ромашкинское, Бугурусланское - в Республике Татарстан, Мухановское в Самарской области и др.), Северный район (Усинское. Ухтинское, Возейское, Южно-Шапкинское, Южно-Хылчуюкское и др. месторождения), Северный Кавказ (Дагестанская и Грозненская нефтегазоносные провинции), Восточная Сибирь (Марковское месторождение) и Дальний Восток (Оха на о, Сахалин). Из стран СНГ крупные источники нефти находятся в Азербайджане (месторождения Апшеронского полуострова и шельфа Каспия - Нефтяные Камни, остров Жилой и др.), Казахстане (Урало-Эмбинский бассейн; месторождения Узень и Жетыбай на полуострове Мангышлак; Тенгизское в Гурьевской области; полуостров Бузачи и др.), в Туркмении (Челекен, Небит-Даг), Узбекистане (Ферганская долина), Киргизии (Нефтеабад, Андижан и др.). Менее значительными месторождениями располагают Украина (Долинское, Бориславское, Радченковское, Зачепиловское) и Белоруссия (Речицкое в Припятской впадине).
Обеспеченность разведанными запасами нефти при современном уровне добычи (около 3 млрд. т в год) по миру в целом составляет 45 лет. В США этот показатель едва превышает 10 лет, в России - 20 лет, а в Саудовской Аравии он составляет 90 лет, в Кувейте и ОАЭ - около 140 лет.
Мировые разведанные запасы природного газа оцениваются в 144 трлн. куб. м. Ресурсы природного газа, как правило, залегают вблизи нефтяных месторождений, поэтому наибольшими запасами располагают страны, богатые нефтью: Ближнего и Среднего Востока, СНГ (Россия, Туркменистан, Узбекистан, Казахстан), Северной и Латинской Америки {США, Канада, Мексика, Венесуэла), Северной Африки (Алжир, Ливия), Западной Европы (Норвегия, Нидерланды, Великобритания), Центральной (Китай) и Юго-Восточной Азии (Бруней, Индонезия).
Россия сосредоточивает 1/3 мировых разведанных запасов природного газа (47 600 млрд. куб. м). Это более чем в 2 раза превышает запасы занимающего второе место в мире Ирана (21 200 млрд. куб. м) и существенно больше, чем у США (4654), Норвегии (3800), Алжира (3424), Туркмении (2650), Казахстана (1670), Нидерландов (1668), Ливии (1212), Великобритании (574). Основные запасы природного газа России (до 80% всех ее разведанных запасов) приходятся на Тюменскую область в Западной Сибири - сайт. Здесь на севере области располагаются крупнейшие в России и в мире месторождения природного газа: Уренгойское, Медвежье, Ямбургское, Заполярное, Надым, Бованенковское, Арктическое, Крузенштерновское, Новопортовское и др. Значительны также запасы природного газа Поволжья (Астраханское газоконденсатное месторождение и др.), Урала (Оренбургское месторождение), Северного (Вуктыльское, Войвожское, Штокмановское, Ардалинское месторождения и др.), Северо-Кавказского (Ленинградское и Староминское месторождения в Краснодарском крае, Майкопское месторождение в Республике Адыгея, Северо-Ставропольское и др.), Восточно-Сибирского (Марков-ское, Пилятинское, Криволукское и др. месторождения) и Дальневосточного (Усть-Вилюйское месторождение и др.) районов.
Среди стран СНГ высок газовый потенциал у Туркмении (Ачакское, Шатлыкское, Майское и др. месторождения), Казахстана (Карачаганакское и др.), Узбекистана (Газлинское, Мубарекское и др.), Азербайджана (Карадагское). Небольшие по запасам месторождения есть на Украине (Дашавское и Шебелинское).
Обеспеченность мировой экономики природным газом при современном уровне его добычи (2,2 трлн. куб. м в год) составляет 71 год.
Урановые руды, составляющие базу современной ядерной энергетики, сконцентрированы в небольшой группе стран - Северной и Латинской Америки (Канада, США, Бразилия), Африки (ЮАР, Нигер, Намибия), Западной Европы (Франция), СНГ (Россия). Есть они и в Австралии. В России крупнейшие месторождения урановых руд находятся в Восточной Сибири (юг Читинской области).
Распределение доказанных запасов органического топлива (нефть, газ, уголь) по регионам земного шара крайне неравномерно.
Если доказанные запасы угля, в основном, сосредоточены в Азии (Китай, Россия, Казахстан), Северной Америке и Европе, то запасы нефти – на Ближнем и Среднем Востоке, а природного газа в России, на Ближнем и Среднем Востоке.
Реальные запасы сырой нефти и соотношение запасы/добыча приведены на диаграмме.
Данные приведены в млрд. баррелей (1 тонна=7÷7,5 баррелей)
Мировая добыча урана достигла, согласно статистике ООН, около 36 тыс.т., из них почти треть в Северной Америке (четверть в США), 19% в Африке (в основном в ЮАР, и Нигерии), столько же в Азии (в основном, в Казахстане и Узбекистане) и почти четверть – в Европе (в основном, в России, на Украине и во Франции).
Казахстан из-за природного потенциала входит в число тех немногих стран мира, которые не только способны обеспечить не только себя первичными ресурсами как в настоящее время, так и на перспективу, но и экспортировать их в значительных объемах.
В Казахстане из балансовых запасов органического топлива на долю угля приходится 80%, нефти и газового конденсата – 13%, природного и попутного газа – 7%, что отражено на диаграмме (рис.2).
Страны Центральной Азии, получившие независимость 17 лет назад в результате распада СССР, обладают значительным энергетическим потенциалом. В регионе расположены большие запасы нефти, природного газа, каменного угля, урана, значительные водно-энергетические ресурсы. Однако по территории Центральной Азии они распределены крайне неравномерно. В результате энергетические ресурсы, которыми в больших количествах располагают одни государства региона, являются дефицитными для других и наоборот. Так, Казахстан, Туркменистан, Узбекистан имеют большие запасы нефти и газа, но испытывают острый дефицит воды, тогда как Киргизия и Таджикистан своих запасов нефти и газа почти не имеют, зато водно-энергетическими ресурсами обеспечены в избытке. Этой статьей мы открываем цикл обзорных публикаций по топливно-энергетическому потенциалу стран Центральной Азии, отражающих проблемы, преимущества и перспективы его использования.
Самое большое по территории государство Центрально-Азиатского региона –Казахстан – относится к числу наиболее обеспеченных энергетическими ресурсами стран. В республике имеются запасы нефти, газа, угля и урана, составляющие заметную часть мировых ресурсов. На добыче и экспорте полезных ископаемых и базировался феноменальный экономический рост Казахстана, нередко превышавший в 2000-е годы уровень10% в год.
Нефтегазовые ресурсы. По запасам углеводородных ресурсов Казахстан занимает восьмое место в мире и второе в СНГ, уступая лишь Саудовской Аравии, Ирану, Ираку, Кувейту, ОАЭ, Венесуэле и России. На долю Казахстана приходится около 3,3% мировых запасов нефти и 1% мировых запасов газа. Более половины всех прогнозируемых запасов нефти (13-18 млрд. тонн) находится в бассейне Каспийского моря, которое в перспективе станет главным нефтедобывающим районом страны.
Высокая доходность нефтегазового сектора обусловила значительный приток инвестиций. По данным на 2006 г. из 142 компаний, работавших в сфере разведки и добычи углеводородных ресурсов, 74 являлись отечественными, 20 – совместными и 48 – иностранными. На протяжении 1996-2005 гг. инвестиции в сферу добычи нефти и газа составили 40,6 млрд. дол., увеличившись за это время в 11 раз. В 2006 г. Казахстаном было добыто 65,4 млн. тонн нефти и газового конденсата, в 2007 г. – 67 млн. тонн, а в 2008 г. планируется добыть 70 млн. тонн. По прогнозам главы Министерства энергетики Казахстана, к 2015 г. объемы добычи нефти увеличатся до 100 млн. тонн, причем большая ее часть будет идти на экспорт.
Основные надежды на увеличение добычи власти Казахстана связывают с Тенгизским месторождением, на котором с 1994 г. работает созданное американскими компаниями ChevronTexaco Overseas (50%), ExxonMobil Kazakhstan Ventures Inc (25%), казахстанской НК "КазМунайГаз" (20%) и российско-американским СП LUKArco (5%) совместное предприятие "Тенгизшевройл" (ТШО). К 2008 г. ТШО рассчитывает увеличить добычу нефти с 13,3 (2006 г.) до 22 млн., а к 2010 г. – до 27 млн. тонн.
Одновременно все более пристальное внимание уделяется добыче природного газа, который становится одним из основных экспортных товаров республики. По данным Министерства энергетики, в 2007 г. было добыто около 27 млрд. кубометров природного газа, к 2010 г. добычу планируется увеличить до 40, а экспорт – до 15 млрд. кубометров. Тем самым добыча газа увеличится в 1,5, а его экспорт – в 2 раза.
Основным ресурсом для увеличения добычи является Карачаганакское месторождение - одно из крупнейших в мире по запасам нефти (1,2 млрд. тонн) и газа (1,35 трлн. кубометров). Разработкой месторождения занимается международный консорциум "Карачаганак Петролеум Оперейтинг Б.В." с участием компаний BGGroup (32,5%), ENI (32,5%), Chevron (20%) и Лукойл (15%).
Каменный уголь. По запасам каменного угля Казахстан является восьмой страной мира, уступая США, России, Китаю, Австралии, Индии, ЮАР и Украине. На долю республики приходится 3% мировых запасов угля, большая часть которых сосредоточена в Центральном и Северном Казахстане. В 2000-2006 гг. добыча каменного угля увеличилась в 1,6 раза, достигнув 95,4 млн. тонн. Для отрасли характерна высокая концентрация производства - 99% всего объема добычи контролируются 13-ю компаниями, среди которых выделяются "Богатырь Аксес Комир" (44%), "Евроазиатская энергетическая корпорация" (19%) и "Миттал Стил Темиртау" (12%). Помимо экспортных поставок и сырья для черной металлургии уголь является основным видом топлива для теплоэлектростанций. Несмотря на быстрый рост добычи нефтегазовых ресурсов, более 2/3 ТЭЦ республики до сих пор работают на угле.
Уран.
Наиболее перспективным видом энергоресурсов Казахстана является, возможно, не газ, нефть или каменный уголь, а уран, значение которого по мере истощения углеводородных ресурсов и развития атомной энергетики будет возрастать. Казахстан входит в тройку ведущих мировых производителей урана (27% мировых запасов), уступая Австралии и опережая Канаду. В десятку мировых производителей урана также входят ЮАР, Бразилия, Намибия, Узбекистан, США, Нигер и Россия. Запасы Казахстана составляют 1,6 млн. тонн. На 1 января 2006 г. в республике было разведано 58 месторождений урана, 16 из которых разрабатывались (59% запасов), а 42 являлись резервными. Большинство из них сосредоточено в Южном Казахстане, где расположены Шу-Сарысуйская и Сырдарьинская ураноносные провинции.
В урановой отрасли, как и в угольной промышленности, наблюдается высокая концентрация производства. Три компании - СП "Инкай", "Горнорудная компания" (АО НАК "Казатомпром") и СП "КАТКО" - контролируют 71% общих запасов урана. В 2006 г. пять крупнейших компаний произвели 100% добытого в стране урана. Лидером отрасли является "Горнорудная компания", добывшая 3123,8 т (59,1%). На долю остальных производителей приходится немногим более трети общей добычи. Так, добыча СП "Бекпак дала" в 2006 г. составила 1017,1 т (19,2%), "Степногорский ГХК" – 409,7 т (7,8%), СП "КАТКО" – 405,3 т (7,7%), СП "Инкай" – 328,6 т (6,2%).
В 1996-2005 гг. инвестиции в развитие урановой отрасли Казахстана составили 551 млн. дол., увеличившись за это время в 8 раз. Согласно прогнозам, к 2010 г. объем добычи урана в Казахстане составит порядка 10 тыс., а к 2015 г. – 15 тыс. тонн.
Контрольные вопросы:
1. Какое место занимает в мире РК по запасам углеводородных ресурсов?
2. Какое место занимает в мире РК по запасам каменного угля?
3. Какое место занимает в мире РК по запасам урана?
РЕФЕРАТ
Топливные ресурсы. Классификация топлив. Состав топлива
Топливом называется горючее вещество, используемое в качестве источника получения теплоты в энергетических, промышленных и отопительных установках.
В зависимости от типа реакций, в результате которых выделяется теплота из топлива, различают органическое и ядерное топливо.
В настоящее время и по прогнозам до 2030 г. органическое топливо является основным источником энергии (теплоты) для промышленного использования. В органических топливах теплота выделяется в результате химической реакции окисления его горючих частей при участии кислорода, а в ядерных топливах - в результате распада (деления) ядер тяжелых элементов (урана, плутония и т.д.).
Таблица 1
Добыча органического топлива в 2007 г.
Вид топливаТвердоеЖидкоеГазообразноеВо всем мире, млрд.т5,13,82,6 трлн.куб.мРоссия, млн.т314,4491653,1 млрд.куб.м.
В 2008 г. добыча нефти в России достигла 504,1 млн. т., газа 635 млрд. куб.м., угля 322 млн. т. По мировым оценочным прогнозам геологические запасы минерального (органического) топлива превышают 12,5 трлн.т. (12500 млрд.т). При современном уровне добычи этих ресурсов должно хватить примерно на 600-1000 лет. Эти запасы состоят на 60% из угля, 27% нефти и газа, а также сланцев и торфа. С разведанными запасами дела обстоят не так оптимистично. Следует иметь ввиду, что приведенные ниже данные достаточно ориентировочные. Разведанные запасы угля составляют 5 трлн.т., а достоверные около 1,8 трлн.т. По достоверным разведанным запасам Россия (200 млрд. т) занимает третье место в мире после США (440 млрд.т) и Китая (272 млрд.т). При современных темпах добычи угля хватит на 400 лет. Запасы нефти на начало столетия оценивались в 139,7 млрд.т. Кроме того, прогнозные запасы нефти из горючих сланцев и битуминозных песков оцениваются в 750 млрд.т. Но затраты на добычу такой нефти будут значительно выше. По разведанным запасам на первом месте стоит Саудовская Аравия (25,4 млрд. т), Ирак (11 млрд.т), Кувейт (9,3), Иран (9,1), Венесуэла (6,8), Россия (4,8 млрд.т), Китай (2,4 млрд.т), США (2,4 млрд.т) и др. Обеспеченность мировой экономики разведанными запасами нефти составляет примерно 45 лет. Для России этот показатель составляет 23 года, для Саудовской Аравии 90 лет и т.д. Разведанные запасы газа на начало века составили 144 трлн. куб.м. На Россию приходится 39,2%, Западную Азию 32%, Северную Африку 6,9%, Латинскую Америку 5,1% и т.д. По странам: Россия 47 600 млрд. куб. м., Иран 21200 млрд. куб. м, США 4654 млрд. куб. м., Алжир 3424 млрд. куб. м, Туркмения 2650 млрд. куб.м., Норвегия 3800 млрд. куб. м, Казахстан 1670 млрд. куб. м. и т. д. Но ситуация на мировом газовом рынке начинает принципиально меняться, причем не в пользу России.
В 2009 г., несмотря на кризис, добыча газа в Катаре увеличилась на 37,6%, в Норвегии - на 13%, а в США - на 3,7%. В России за тот же период она рухнула на 12,4%.
США подняли добычу газа на своей территории вплотную к уровню собственного потребления, составляющего около 650 млрд. кубометров в год, и многие эксперты склонны говорить о революционных изменениях на американском, а возможно и мировом газовом рынке. Это подтверждается намерениями США отказаться от закупок сжиженного газа за рубежом, в том числе и от поставок с российского Штокмановского месторождения. Причиной прорыва стали принципиальные изменения в технологии добычи так называемого сланцевого газа. Это горючий природный газ, содержащийся в сланцевых породах. Его промышленная добыча долгое время была затруднена из-за высокой сложности и стоимости извлечения. Ситуация изменилась в начале 2000-х, когда получили развитие новые технологии добычи. До последнего времени основным способом добычи природного газа было вертикальное бурение, позволяющее извлекать газ из природных подземных резервуаров, встречающихся далеко не везде. Это обеспечивало существенные преимущества странам, на территории которых имеются такие месторождения. Со сланцами все обстоит иначе - они есть практически везде. Современные технологии горизонтального бурения и гидравлического разрыва пластов позволяют создавать в них искусственные полости, в которые устремляется газ, содержащийся в сланцевой породе. Важной особенностью данного способа остается пусть и не самая низкая, но относительно стабильная стоимость добычи, составляющая около $100-120 на 1000 кубометров. При этом используемая технология существенно расширяет географию добычи, снижая привязку потребителей к крупнейшим поставщикам, диктующим цены. Все это существенно бьет по позициям "Газпрома". Его основные месторождения, осваиваемые обычным способом, находятся в труднодоступных местах, что требует значительных капитальных затрат на их содержание. Не меньше затрат связано и с необходимостью строительства протяженных трубопроводов. Отказ США от сжиженного газа уже привел к резкому падению спотовых (текущих, срочных) цен на голубое топливо. В результате в проигрыше оказались европейские клиенты "Газпрома", заключившие долгосрочные контракты по высоким ценам по принципу take-or-pay ("бери или плати"), привязанным к стоимости нефти. Серьезные проблемы могут ждать в скором времени и самого газового монополиста, а возможно и весь российский ТЭК. Если в странах Европы развернется собственная добыча и импорт сланцевого газа, потребность в газпромовском топливе будет сокращаться. Российской компании придется снижать цены до уровней, сопоставимых с ценами на сланцевый газ. В условиях строительства новых дорогостоящих газопроводов в обход Белоруссии, Польши и Украины это может обернуться невосполнимыми убытками. Возможно, скоро эти перемены потребуют от "Газпрома" изменения принципа take-or-pay или даже упразднения системы долгосрочных контрактов. Пока же российская сторона продолжает отстаивать прежние позиции. В декабре прошлого года заместитель главы "Газпрома" Александр Медведев заявил, что компания отклонила все запросы европейских потребителей на изменение принципа take-or-pay в уже заключенных контрактах. По его словам, европейский спотовый рынок по своей структуре не может служить альтернативой поставкам в рамках долгосрочных контрактов. В минувшую субботу в пользу долгосрочных контрактов высказался и глава Минэнерго РФ Сергей Шматко, по словам которого, эта система является "одним из самых великих завоеваний нашего сотрудничества с Европой". Министр четко дал понять, что "Газпром" не готов учитывать снизившиеся спотовые цены в текущих долгосрочных контрактах. "Газпром" должен оперативно реагировать на изменившиеся условия на рынке, но ни в коем случае систему долгосрочных контрактов, которая у нас была создана, разрушать нельзя", - подчеркнул министр, при этом не уточнив, в чем конкретно должна заключаться реакция на изменения. В то же время глава Минэнерго признал растущую роль на рынке сланцевого газа, отметив, что американский сланцевый газ стал перенаправляться в Европу. "США займут свое место в европейском балансе, но мы должны беречь, обстраивать и развивать дальше принципиальную систему долгосрочных контрактов с Европой, и наши европейские коллеги прекрасно это понимают", - пояснил Шматко. Завидное упорство, проявляемое российскими газовиками, может объясняться лишь уверенностью в том, что российский газ по-прежнему будет составлять значительную долю в газовых балансах европейских стран. В отличие от США, в Европе разработка сланцевых полей затруднена высокой заселенностью территорий. Добыча сланцевого газа требует бурения большого количества скважин, с закачиванием в них воды и различных химических веществ. Экологов пугает опасность обводнения подземных пластов и прочие побочные эффекты процесса добычи. Все это создает множество проблем правового и экологического характера. Но будет ли все так оставаться и далее, не очевидно. Применяемые технологии и материалы постоянно совершенствуются. Возможно, в скором времени из процесса удастся исключить использование вредных веществ. Весьма вероятны и другие усовершенствования метода. Уверенность в этом подтверждается высочайшим технологическим потенциалом, накопленным в нефтегазодобывающей и сервисной отраслях, а также стоящими на кону колоссальными выгодами. Согласно данным Международного энергетического агентства, запасы сланцевого газа в Европе составляют 16 трлн. кубометров. Европейцы уже приступили к их исследованию на предмет промышленного использования. В настоящий момент этим активно занимается Исследовательский центр по вопросам геологии в Потсдаме. Первые результаты его работы будут сформулированы в 2012 году. Даже с учетом не до конца ясных перспектив добычи сланцевого газа в Европе вся эта история показывает, как наличие высоких технологий позволяет теснить тех, кто ими не обладает, с их традиционных рынков. Фактический отказ США от импорта сжиженного газа и связанное с этим подвисание Штокмановского месторождения, должно стать для "Газпрома" поводом задуматься над собственной политикой - теперь уже в отношении Европы и Китая. В запасе у российского концерна не так уж много времени. Технологии добычи газа находятся в постоянном развитии, и то, что еще недавно казалось невозможным, в скором времени может оказаться свершившимся фактом. А Северный и Южный "потоки" - самым дорогим в мире металлоломом. По суммарным разведанным запасам нефти и газа на первом месте стоит Россия, на втором Саудовская Аравия, на третьем Иран. Но условия добычи этих видов топлива в России значительно более тяжёлые (заболоченные места Сибири, низкая температура в течение большей части года и т.п.). Запасы ядерного (неорганического) топлива оцениваются в 4 млн.т. Австралия обладает 23% всех запасов, страны СНГ 33% (на долю России приходится 4,3%, 170000 т.), 16% имеет ЮАР и Намибия, 11% Канада и 9% США. При современных темпах потребления ядерного топлива (55000 т в год) его хватит на 70 лет. Следует, однако иметь в виду, что общие геологические запасы урана оцениваются в 40 000 млрд.т условного топлива, что в несколько раз превышает запасы органического топлива. Но для использования природного урана нужны другие реакторы, чем используемые в настоящее время (об этом подробнее будет сказано при изучении ядерных реакторов). топливо добыча сланцевый газ Таблица 2 Классификация органических топлив по агрегатному состоянию ТопливоАгрегатное состояниеТвердоеЖидкоеГазообразноеПриродноеДрова, торф, бурые и каменные угли, антрацит, горючие сланцыНефтьПриродный газИскусственноеДревесный уголь, полукокс, кокс, угольные и торфяные брикетыМазут, керосин, бензин, соляровое масло, газойльГазы нефтяной, коксовый, генераторный, доменный, газ подземной газификации Твердые и жидкие топлива состоят из горючих (углерода - С, водорода - Н, летучей серы - S) и негорючих (азота - N и кислорода - О) элементов и балласта (золы - А, влаги - W). Сера состоит из двух компонентов-органической и колчеданной. Элементарный состав твердого и жидкого топлива дается в процентах к массе 1 кг топлива. При этом различают рабочую, сухую, горючую и органическую массу топлива. Рабочая масса - это масса и состав топлива, в котором оно поступает к потребителю и подвергается сжиганию. Состав рабочей, горючей, сухой и органической массы обозначается соответственно индексами "р", "с", "г" и "о" и выражаются следующими равенствами:
Ср + Нр + Sрл + Nр + Oр + Aр + Wр = 100 %;
Сс + Нс + Sсл + Nс + Oс + Aс = 100 %;
Сг + Нг + Sгл + Nг + Oг = 100 %;
Со + Но + Sоорг + Nо + Oо = 100 %.
Органическая масса топлива в отличии от горючей массы содержит только органическую серу и не включает колчеданную. Коэффициенты пересчета состава топлива из одной массы в другую приведены в табл. 1.
Таблица 3 Заданная масса топливаКоэффициенты пересчета на массурабочуюгорючуюсухуюРабочая1100/100/(100 - Wр)Горючая/1001(100 - Aс)/100Сухая(100 - Wр) / 100100 / (100 - Aс)1
Газообразное топливо представляет собой смесь горючих и негорючих газов. Горючая часть состоит из предельных (СnH2n+2) и непредельных (СnH2n) углеводородов, водорода Н2, окиси углерода СО, и сернистого водорода (Н2S). В состав негорючих элементов входит азот (N2), углекислый газ (СO2) и кислород (О2). Составы природного и искусственного газообразных топлив различны. Природный газ характеризуется высоким содержанием метана (СH4), а также небольшого количества других углеводородов: этана (С2H6), пропана (С3H8), бутана (С4H10), этилена (С2H4), и пропилена (С3H6). В искусственных газах содержание горючих составляющих (водорода и окиси углерода) достигает 25-45%, в балласте преобладают азот и углекислота 55-75%.
Состав газообразного топлива задается в объемных долях и в общем виде можно записать следующим образом:
ΣСnH2n+2 + ΣСnH2n + Н2 + СО + Н2S + О2 + N2 + CО2 = 100%,
где ΣСnH2n+2 - предельные углеводороды; ΣСnH2n - непредельные угловодороды; Н2S - сернистый водород. СО - окись углерода; CО2 - углекислый газ
1. Теплотехника - Баскаков А.П. 1991г. Теплотехника - Крутов В.И. 1986г. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция - Тихомиров К.В. 1981г.57. Теплотехнические измерения и приборы - Преображенский В.П.1978г.
