Строительные исследования

Таблица 2.6. Фертильность и удельное энергопотребление в некоторых странах на 1998 г.

Страна	Плотность населения (чел./км2)	Фертильность	Потребление энергии на 1 чел. Wy)
Германия	23	1.3	6.5
Испания	77	1.2	4.1
Италия	190	1.2	4.2
Китай	126	2.0	1.5
Япония	330	1.4	7.9
Норвегия	11	1.1	28.2
Швеция	19	1.1	16.2
Россия	8	1.3	5.6
США	28	2.1	13.4
Сектор Газа	2000	8.8	1.5

Прогнозы численности населения даже на коротком промежутке времени имеют существенные различия как между собой, так и с наступающей реальностью.

Таблица 2.7. Прогноз численности населения России[10-12], млн. чел.

Автор прогноза	2000г	2005г
Госкомстат РФ, 1993	150.0	150.2
Госкомстат РФ, 1996	145.5	143.0
ЦЭК, 1994	142.7	138.7
ЦДЭЧ, 1994	145.6	146.2
Бюро Цензов США, 1994	151.5	155.9
ООН, 1994	146.3	146.1

По-видимому, эти прогнозы следует признать не вполне удовлетворительными, поскольку даже на коротком интервале времени ошибка составляет 1-6 миллионов, тогда как декларируемая точность расчетов составляет, как следует из Таблицы 2.7, сотни тысяч. Заметим, что данные по численности известны с точностью 3-5%, что составляет примерно 5-7 млн. чел. Разброс цифр в Таблице 2.7 того же порядка. В долгосрочном прогнозе [7] показано, что середина XXI является критической точкой, поскольку в этот момент темп сокращения численности будет наибольшим, доля трудоспособного населения возрастет, а относительно доступное органическое топливо израсходуется. Если к этому времени будет создана база для развития новой энергетики, то возможны резкое увеличение производства и связанный с ним общий экономический подъем государства, что может повлиять в лучшую сторону и на демографическое положение.

3. Состояние и прогнозы развития ТЭК России

Из почти 14TW мировых энергетических мощностей на долю России приходится 4.5% [2], т.е. 630GW. По оценке [13], в России, составляющей 10% территории Земли, сосредоточено 45% мировых запасов природного газа, 13% нефти, 23% угля и 14% урана. При этом на труднодоступные районы Тимано-Печорского бассейна, Восточной Сибири и континентального шельфа арктических морей приходится до 50% прогнозных ресурсов нефти и до 80% природного газа. Крупным потенциальным ресурсом является шельф России, занимающий 6 млн. км2, (20% площади шельфа Мирового океана). Изученность российского шельфа на нефть и газ как по площади, так и по ресурсам составляет 1-2%. Около 88% ресурсов углеводородного сырья шельфа России сосредоточено в недрах арктических морей. На долю дальневосточных и южных морей приходится соответственно 11% и 1%.

По оценке [14], к 1990г. извлечено 18% мировых ресурсов нефти и 13% газа, причем для России эти цифры составляют соответственно 12% и 3%, что показывает ее высокую потенциальную энергообеспеченность. Однако использование ископаемого топлива сопровождается большими потерями вследствие низкой технологии процессов. Кроме того, в настоящее время плотность потока извлечения энергии из ископаемых ресурсов стабилизировалась, тогда как мощности источника с большей плотностью - ядерной энергии - еще не достигли необходимого уровня. Это приводит к необходимости выбора перспектив развития: либо использовать имеющиеся запасы, что связано с увеличением стоимости топливодобычи и, как следствие, некоторым снижением жизненного уровня, либо развивать потенциал ядерной энергетики, для чего потребуется, по-видимому, гораздо больше инвестиций, поскольку в цену реактора будет закладываться и стоимость утилизации и хранения отходов. От принятия соответствующих решений зависит не только долгосрочная перспектива развития, но и ближайшее экономическое состояние России, поскольку в ТЭК производится 40-45% доходной части бюджета (30% объема промышленного производства) и обеспечивается 45-50% валютных поступлений. Это показывает ориентированность

экономики на ресурсную базу, с чем и связана слишком высокая энергоемкость ВВП, которая составляет в настоящее время 2.41W-h/$, тогда как в США этот показатель равен 0.84W-h/$, а в Германии и Нидерландах - 0.41W-h/$. Это можно было бы рассматривать как специфику Российской экономики, однако рост удельного расхода топлива в производстве электроэнергии (см. ниже) показывает не только повышенную долю использования газа, но и снижение эффективности утилизации энергоресурсов. В связи с этим различные сценарии развития энергетики, в которых наряду с ростом топливодобычи планируется сокращение в 2 и более раз энергоемкости ВВП, являются полностью утопическими. Таблица 3.1. Структура и прогноз потребления топлива на ТЭС России (%) по данным [3].

	1990	1995	2000	2005	2020
Газ	43	60	52	43	30
Уголь	40	25	30	43	60
Нефть	10	7	7	6	5
Прочее	7	8	11	8	5

Таблица 3.2. Состояние ТЭК России на 1999г [15].

	Производство энергии и добыча топлива	Основные фонды, подлежащие замене, %
Электроэнергия, TW-h, в т. ч.:	845	50
ТЭС	562	50
ГЭС	161
АЭС	122
Отпущенное тепло	1129-106 Гкал
Добыча топлива:
Нефть	295 млн. т	80
Газ	591 млрд. м3	35
Уголь	249 млн. т	60

В России отвечает мировому уровню в топливодобывающих отраслях примерно 15% установленного оборудования. Хотя доля капиталовложений в ТЭК возрастает, общий их объем по сравнению с 1990г снизился более чем в 2 раза (а во всем народном хозяйстве - в 3.4 раза), поэтому повышается риск техногенных катастроф и связанных с ними затрат энергии на восстановительные работы. Для компенсации выбывающих мощностей на электростанциях ежегодно должно вводиться 6GW, а после 2005г - 8GW, тогда как сейчас ввод не превышает 2GW. Отсюда следует, что прогноз роста производства и потребления энергии, сделанный в [16], в котором прогнозируется и рост численности населения уже к 2010г, вряд ли можно считать реалистичным, а между тем он сделан Аналитическим Центром Энергетической Безопасности России, в котором данные об износе фондов также существуют. Еще менее подкрепленными расчетами с учетом реального положения отрасли являются прогнозы [3] роста потребления электроэнергии к 2015г почти в 1.5 раза.

Сделаем качественную оценку допустимых темпов снижения мощностей ТЭК. В отсутствие формирования новых потребностей сокращение населения в среднем на 700 тыс. чел. в год означает (с учетом того, что на личные нужды расходуется 10% произведенной энергии) снижение мощности потребления на 0.5GW. С другой стороны, демографические расчеты показывают уменьшение трудоспособного населения на 300 тыс. в год без учета миграции. Если учесть, что миграция касается в основном трудящегося населения, то эти потери почти восполняются (иммигрирует примерно 250 тыс.). Разница составляет около 0.03% от общей численности, т.е. в такой пропорции допустимо сокращение ВВП, что с учетом его энергоемкости составит еще 0.2GW. Таким образом, чтобы оставаться с прежним качеством жизни, допустимо сокращение энергетических мощностей на 0.7GW в год: на эту величину будет падать спрос на энергоресурсы. Если же допустить декларируемый реальный рост ВВП хотя бы на 2% в год, половину которого обеспечивает рост производительности труда, то ввод дополнительных мощностей должен составить около 6GW (или 5GW с учетом сокращения людских ресурсов). Вместе с заменой выходящих мощностей это составит уже 11GW. Если ввод будет составлять 2GW, то дефицит мощности будет составлять около 9GW. Если же учитывать также и последствия от аварий и снижения производства энергии в связи с износом оборудования в топливодобывающей промышленности, то спад может принять катастрофический характер. В связи с этим приводимые ниже прогнозы [16] нужно скорее считать желаемыми декларациями, в которых отражены потенциальные возможности отраслей, а не реальными тенденциями развития.

Таблица 3.3. Сценарий ИНЭИ РАН внутреннего энергопотребления.

	1990	2000	2010	2015	2020
Электроэнергия, TW-h	1073	849	895	975	1156
Теплоэнергия, млн. Гкал	2076	1470	1520	1570	1615
Первичные ТЭР, млн. т.у.т.	1257	898	925	940	970

Таблица 3.4. Развитие отраслей ТЭК и прогнозные оценки до 2020 года по данным Углекомитета при

	1990	2000	2020
Уголь, млн. т./год	400	230	500
Нефть, млн. т./год	520	300	220
Газ, млрд. м3/год	740	600	550

В работе [18] сделан прогноз, еще менее отвечающий текущим тенденциям: в 2010г предполагается увеличение по сравнению с 2000г: производства ТЭР - в 2 раза (1800 млн. т.у.т.), угледобычи - в 1.3 раза, атомной энергии - в 1.25 раза, НВИЭ - в 2.5 раза.

Таблица 3.5. Динамика степени износа оборудования в отраслях ТЭК (%), [15].

		1995		1996	1997		1998
Электроэнергетика		57.5		58.3	61.1		64
Нефтедобывающая пром.		50.9		52.7	56.1		59
Газовая пром.		58.9		61.9	67.1		70
Угольная пром.		52.4		57.0	57.8		59.5
Возрастная структура мощностей электростанций России на 1991 г, %.
более 10 лет	более 20 лет		более 25 лет			более 30 лет
71.7	39.2		24.8			12.5

Предположим, что загруженность мощностей падает пропорционально степени износа основных фондов. Обозначим P(t, т) функцию распределения мощностей по длительности т их использования, P0 (т) - состояние в некоторый момент времени, выбранный за начальный. Износ приводит к сокращению производимой энергии в д(т) раз в единицу времени, а ввод новых мощностей составляет I(t) [GW/y]. Тогда

„ dP dP4D

уравнение эволюции распределения мощностей--1--= -д(т)Р имеет решение в виде

Р((,т)-

Р0 (т-1уШ>-, t-т< 0;

Q(r-1)Q(r) = exp

I ((-т)9(т), t-т> 0;

- j q(x)dx

(3.1)

Полная мощность Y(t) в момент t определяется выражением

Y(t) = JQWI((- т)йт + JP0 (т) Q-тT- йт . 00

(3.2)

Из вышеприведенных данных следует, что уменьшение мощностей вследствие износа (т.е. без учета ввода новых мощностей) в среднем составляет 1.5% в год. Это позволяет оценить фактор износа q(. Из (3.2)

получаем, что при сохранении текущего уровня обновления мощностей к 2010г в электроэнергетике останется 88.1GW (вместо 97.8GW в 2000г). Для сохранения текущего состояния отрасли необходимо ежегодно вводить 5GW, в согласии с рекомендациями [16].

содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5]