Мировые запасы и динамика их освоения

Нефть.

Накопленная мировая добыча нефтей по состоянию на 01.01.10 г. оценивается в 140,0 млрд. т. При этом весьма важно, что в последние 5 лет (начиная с 2005 г.) она стала близкой к 4,0 млрд. т/год и растет незначительно, несмотря на высокий уровень мировых цен. При этом в накопленной добыче ведущую роль сыграли традиционные нефтедобывающие страны. На долю стран Ближнего и Среднего Востока приходится около 28%, Северной Америки – 24% и стран СНГ – 15%.

Доля 10 стран, достигших наибольшего уровня извлечения нефти из недр, сегодня, достигает 65% от общей мировой годовой ее добычи (>2,5 млрд. т/год). Эти же страны обладают и наибольшими разведанными доказанными (proved) запасами нефти. Однако приведенные ниже данные (табл. 1.2) об их уровнях добычи и разведанных запасах свидетельствуют о широком диапазоне колебаний отношения – разведанные запасы/годовая добыча. Это отношение прямо не отражает обеспеченность ресурсами нефтедобывающей промышленности в годах. Его уменьшение чаще всего указывает на недостаточный размах геолого-разведочных работ, снижение качества нефтей, исчерпание ресурсов крупных месторождений и системные ошибки государственного управления ресурсным потенциалом недр.

В целом разведанные доказанные мировые запасы, включая тяжелые нефти и битуминозные песчаники Атабаски (Канада), близки к 200,0 млрд. т. Кроме того, не менее 200 млрд. т имеется в предварительно оцененных известных месторождениях и прогнозных геологических ресурсах в нефтеносных зонах и бассейнах, включая шельфы Северного Ледовитого океана. При прогнозируемом максимальном росте уровней годовой нефтедобычи в 30-40-е годы XXI века – 4,2-4,5 млрд. т/год разведанные сегодня мировые запасы нефти и прогнозные ресурсы позволяют в конце текущего столетия возможность добычи нефти на уровне 3,5-2,5 млрд. т/год

Таблица 1.2. Уровень добычи и разведанных запасов нефти в мире

страна	добыча (млн.т./год)	разведанные запасы (млрд.т.)
Саудовская Аравия		36,0
Россия		10,0
США		< 4,0
Иран		19,0
Китай		2,0
Мексика		1,5
Канада		> 24,0
Венесуэла		14,0
Кувейт		>14,0
ОАЭ		>13,0

Природные горючие газы.

Накопленная мировая добыча природного горючего газа (свободного и попутного) оценивается в 90,0 трлн. м³. При этом важно подчеркнуть, что за последние 20 лет добыча природного газа возросла в 1,7 раза и превысила в 2009 году 3,0 трлн. м³. На Россию и США, при этом приходится почти 40% мировой его добычи. Разведанные доказанные запасы природного газа в мире составляют около 190 трлн. м³. Суммарные извлекаемые мировые ресурсы газа оцениваются в 460-480 трлн. м³, из которых более 45% приходится на Россию, 17-18% – на Ближний и Средний Восток, 6-7% на Африку и 4-5% на Северную Америку.

Намечаемое увеличение мировой добычи природного газа вполне обеспечено его ресурсами до конца текущего столетия. При этом надо иметь в виду, что прогнозные ресурсы горючего газа (свободного и попутного) существенно превышают ресурсы нефтей. В связи с успешным развитием газохимических технологий в ближайшие годы станет возможным и эффективным получение из газа (включая и попутный нефтяной газ) бензина и других топлив для транспортных средств по вполне приемлемым ценам. Решение этой проблемы поможет надежно обеспечить топливом транспортные и другие технические средства по крайней мере до конца текущего столетия.

При существенном снижении потребления газа для производства электроэнергии природный газ, несомненно, мог бы существенно усилить свою роль в обеспечении потребностей в топливе транспортных средств и в следующем веке.

Каменные угли.

Накопленная добыча каменных и бурых углей для энергетики, к сожалению, может быть оценена лишь по косвенным данным, т.к. системный учет объемов их добычи был организован лишь в послевоенный период, во второй половине ХХ века. За последние 20 лет (с 1990 до 2010 гг.) в мире было добыто более 1,0 трлн. т каменных и бурых углей (без коксующихся).

В табл. 1.3. приведены основные страны, добывающие сегодня угли, используемые в энергетике.

Таблица 1.3. Список основных стран, добывающих угли, используемые в энергетике

страна	добыча	запасы
Китай	>2,5 млрд. т./ год	115,0 млрд. т (разведанные)
США	>1,0 млрд. т/год	130,0 млрд. т (разведанные)
Индия	500 млн. т/год	5,0 млрд. т (разведанные) 40,0 млрд. т (общие)
Австралия	400 млн. т/год	>75,0 млрд. т (разведанные)
Россия	300 млн. т/год	>200 млрд. т (разведанные)
ЮАР	250 млн. т/год	30 млрд. т (разведанные)
Германия	200 млн. т/год	>20,0 млрд. т (общие)

В целом разведанные подтвержденные запасы углей в мире превышают 850,0 млрд. т, при общих разведанных запасах 3,6 трлн. т.

Несомненно, что запасы углей для обеспечения намечаемых уровней производства электроэнергии вполне достаточны не только на XXI век, но и на более продолжительное время. Как хорошо известно, развитие электроэнергетики, базирующейся на использовании углей, сдерживается высоким уровнем выбросов парниковых газов, сильным загрязнением окружающей среды, а также высокими расходами на добычу и транспорт углей. Радикальные научно-технические решения, снимающие эти проблемы, даже при успешном вовлечении альтернативных источников производства электроэнергии не снимут в повестки дня быстрый рост доли углей в балансе природных энергетических источников в XXI веке.

Ресурсы ядерной энергетики.

Из двух возможных природных источников ядерной энергетики – урана и тория, пока в практическом использовании находится лишь уран. В будущем возможно потребуется и торий.

Суммарные ресурсы урана, использованные в атомной энергетике, не могут оцениваться по количеству его добычи из недр. Как известно, некоторая его часть была использована и для других целей, в частности для производства оружия. Однако основная часть добытого урана сегодня находится в хранилищах облученного ядерного топлива (ОЯТ), т.к. КПД использования энергии заключенной в уране, к сожалению не превышает 1%. В мире пока используются в основном легководные реакторы на тепловых нейтронах в открытом топливном цикле, без использования технологий рециклинга ОЯТ.

Новые технологии современного этапа развития атомной энергетики именуются ренессансными и связаны с ее переводом на замкнутый топливный цикл с использованием реакторов на быстрых нейтронах. Однако этот процесс происходит на фоне ускоренного введения в действие легководных реакторов. По данным МАГАТЭ в конце 2010 г. находилось в эксплуатации 441 энергетический реактор, строилось 60 новых блоков. Уже сегодня Франция, Литва Словакия, Бельгия, Швеция и Украина на АЭС производят более половины электроэнергии. К 2030 г. установочная мощность АЭС может составить 1000 ГВт при 370 ГВт в 2010 г.

Мировое производство урана, начатое в середине 40-х годов прошлого столетия не было стабильным. До 1957 г. оно быстро развивалось и достигло 48,0 тыс. т в год. Затем к 1964 г. упало до 30,0 тыс. т/год. С середины 60-х годов динамично росло и к началу 80-х достигло 68,0 тыс. т/год. Затем в начале 1990-х оно снизилось до 30,0 тыс. т/год и лишь последнее 10-летие стало медленно нарастать до 40,0 тыс. т/год.

Как видно на рис. 1.3 хорошо проявлены два «пика» максимального взлета производства первичного урана.

Рис. 1.3. Динамика производства урана и его использования в атомной энергетике (1945-2010 гг.)

Первый пик подъема его добычи связан с гонкой ядерных вооружений, а второй – с «дочернобыльским этапом» развития атомной энергетики. Последствия этой технологической катастрофы в энергетике были преодолены лишь к началу нового XXI века. Именно последние 10 лет происходит заметный прогресс в решении многих проблем дальнейшего развития атомной энергетики.

Ведущее место в добыче урана до 1991 г. занимал СССР. После его распада в России осталось лишь одно горнодобывающее предприятие. Добыча урана в нашей стране, начиная с 1992 г., снизилась до 2,5-3,5 тыс. т в год, что составляет 7-8% от мирового уровня. До 2005 г. половину мирового уранового концентрата производили Канада и Австралия. Начиная с 2008 г. в тройку лидеров вошел Казахстан и в 2010 г., с уровнем добычи урана, превысившим 10,0 тыс. т/год, вышел на первое место в мире. Добыча урана в этой стране прогрессивными методами подземного выщелачивания («ПВ»), разработанными и освоенными еще в СССР, растет быстрыми темпами и к 2015 г. планируется на уровне 15,0 тыс. т/год. Разведанные здесь подтвержденные запасы по себестоимости добычи урана <80 долларов США за 1 кг урана, составляют около 350,0 тыс. т, что обеспечивает дальнейшее наращивание его производства.

Мировые общие запасы урана сегодня достигают 5,0 млн. т. Суммарное производство урана за все время существования атомной промышленности превысило 2,5 млн. т. В реакторах использовано 1,9 млн. т. В складских запасах имеется не менее 600 тыс. т урана. Почти 500,0 тыс. т его имеется в хвостах изотопного обогащения. Значительная доля урана сосредоточена в хранилищах ОЯТ, хотя часть его переработана. При вводе в действие усовершенствованных тепловых реакторов, организации рециклинга ОЯТ, использовании МОХ-топлива и сбалансированном развитии атомной энергетики на быстрых нейтронах к 2050 г. возможно увеличить ядерные мощности до 2000 ГВт за счет имеющихся суммарных установленных и прогнозных ресурсов природного урана.

Классификация возобновляемых источников энергии приведена на рис. 1.4.

Результатами прямой солнечной деятельности являются тепловой эффект и фотоэффект, в результате чего Земля получает тепловую энергию и свет. Результатом побочной деятельности Солнца являются соответствующие эффекты в атмосфере, гидросфере и геосфере, которые вызывают появление ветра, волн, предопределяют течение рек, создают условия для сохранения внутреннего тепла Земли.

Рис. 1.4. Классификация возобновляемых источников энергии

Преимуществами возобновляемых источников энергии по сравнению с традиционными являются:

- - они практически неисчерпаемы;

- - незагрязняющаяся окружающая среда;

- отпадает необходимость в добыче, переработке и доставке топлива;

- нет потребности использовать воду для охлаждения, изымать золовые отходы или продукты распада;

- нет необходимости в дефицитных высокотемпературных материалах, за исключением солнечных концентраторов тепла;

- могут работать без обслуживания;

- нет потребности в транспортировке энергии.

Основным недостатком большинства возобновляемых источников энергии является непостоянство их энергетического потенциала.

Необходимость использования возобновляемых источников энергии определяется такими факторами:

- быстрым ростом потребности в электрической энергии, потребление которой через 50 лет, по некоторым оценкам, вырастет в среднем в 3-4 раза, а в развитых странах - в 5-6 раз;

- исчерпыванием в ближайшем будущем разведанных запасов органического топлива;

- загрязнением окружающей среды оксидами азота и серы, углекислым газом, пылеобразными веществами от сгорания добывающего топлива, радиоактивным загрязнением и тепловым перегревом при использовании ядерного топлива.

Необходимость и возможность развития энергетики Украины на базе возобновляемых источников предопределены такими причинами:

- дефицитом традиционных для Украины топливно-энергетических ресурсов;

- дисбалансом в развитии энергетического комплекса Украины, ориентированного на значительное производство электроэнергии на атомных электростанциях (к 25-30%) при фактическом отсутствии производств, получения ядерного топлива, утилизации и переработки отходов, а также производств по модернизации оборудования действующих АЭС (ядерных реакторов, котельного оборудования и тому подобное);

- благоприятными климато-метеорологическими условиями для использования основных видов возобновляемых источников энергии;

- наличием промышленной базы, пригодной для производства практически всех видов оборудования для возобновляемой энергетики.

Дата добавления: 2014-11-08