Экономическая оценка сырьевой базы

Целесообразность использования тех или иных видов сырья для получения моторных топлив во многом определяется ресурсноэкономическими факторами, т. е. наличием достаточных запасов, техническими и экономическими показателями добычи первичных ресурсов. Говоря о ресурсно-стоимостной оценке первичных источников энергии, служащих сырьевой базой для получения моторных топлив или замещающих органическое топливо, следует отметить, что данные о мировых запасах энергии имеют приближенный характер, объясняемый недостаточной разведанностью ресурсов и условностью отнесения их к категории технически и экономически извлекаемых. Вследствие этого, мнения различных государственных и международных организаций, частных корпораций и фирм, а также отдельных специалистов по запасам мировых энергетических ресурсов и прогноза их потребления часто существенно различны.

Наиболее представительные и обоснованные оценки мировых энергетических ресурсов даются на Мировых энергетических конференциях (МИРЭК), которые проводятся раз в три года, (последние — МИРЭК-ХП в 1983 г. в Дели, Индия, и МИРЭК-ХШ в 1986 г. в Каннах, Франция). Значительный интерес представляют также энергетические обзоры, выпускаемые Международным энергетическим агентством (МЭА), объединяющим все страны ОЭСР*, за исключением Франции, Финляндии и Исландии. Рассмотрим некоторые из имеющихся оценок и прогнозов по отдельным видам первичных энергетических ресурсов.

Нефть, До энергетического кризиса 1973—1974 гг. в оценке ресурсов нефти наблюдалась тенденция роста и увеличения объемов ее добычи [5]. По оценке МИРЭК-ХП, мировые извлекаемые запасы нефти составляют около 95 млрд, т или 135,5 млрд, т у. т. [7|. Современный коэффициент извлечения нефти в среднем в мире составляет 29—30%. По оценке американского геолога Р. Уайтинга [5], при повсеместном применении вторичных методов разработки месторождений, где они экономически оправданы, коэффициент нефтеотдачи в целом может повыситься на 5,2%, а при применении третичных методов — еще на 6,5%. В этом случае конечный коэффициент нефтеотдачи разведанных ресурсов нефти составит 40,3%, а в отдельных странах 45—50%, что позволит добыть дополнительно 34 млрд, т нефти, т. е. свыше 30% ее достоверных мировых запасов. Вместе с тем эти методы интенсификации добычи нефти требуют высоких затрат. Оценки расчетных затрат при применении вторичных и третичных методов воздействия на нефтяные пласты дают следующие результаты (в долл/т): закачка пара — 77—112, внутрипластовое горение — 90—140, закачка диоксида углерода (углекислоты)—90—160, применение ПАВ и полимеров— 140—225 [4]. Очевидно, применение этих методов эффективно лишь при цене нефти от 80 до 230 долл/т и выше. Таким образом, экономическая оценка прогнозных ресурсов нефти заключается, с одной стороны, в дифференциации этих ресурсов по стоимостным показателям освоения, т. е. издержкам добычи, а с другой стороны, — по возможным уровням мировых цен на нефть. В значительной степени под влиянием последних формируются темпы и объемы потребления нефти.

* Организация экономического сотрудничества и развития, объединяющая 23 промышленно развитые капиталистические страны и одну развивающуюся страну (Турцию). Членами ОЭСР являются: в Северной Америке — США и Канада; в Западной Европе — Австрия, Бельгия, Великобритания, Греция, Дания, Испания, Ирландия, Исландия, Италия, Люксембург, Нидерланды, Норвегия, Португалия, Швеция, Швейцария, Турция, Финляндия, Франция, ФРГ; в зоне Тихого океана — Австралия, Новая Зеландия и Япония.

Анализ материалов по экономической оценке нефтяных ресурсов зарубежных стран [5, 14] показал, что затраты на добычу нефти в большей мере определяются такими факторами, как размеры месторождения (величина запасов нефти), глубина залегания продуктивных горизонтов, глубина дна моря в экваториальных районах добычи, природно-климатические условия. Влияние этих факторов комплексно и неоднозначно, т. е. степень воздействия одного в значительной мере определяется (усиливается или уменьшается) наличием других факторов. Крупность нефтяного месторождения при прочих равных условиях весьма существенно влияет на величину затрат на добычу, но только при относительно небольших значениях этого показателя. Увеличение извлекаемых запасов нефти с 5 до 50 млн. т ведет к уменьшению удельных затрат почти в 3 раза, с 50 до 100 млн. т — только на 20%, со 100 до 200 млн. т — лишь на 10% с последующей практической стабилизацией уровня удельных затрат на добычу при возрастании крупности месторождения от 200 до 500 млн. т.

Увеличение глубины дна в экваториальных районах с 25 до 250 м повышает удельные затраты в 6—7 раз, с 250 до 500 м ¦— в 2—2,5 раза, с 500 до 1000 м — в 1,3—1,5 раза, причем это повышение практически не зависит от крупности месторождения.

Степень воздействия на величину затрат добычи нефти, глубины залегания продуктивного горизонта существенно усиливается для месторождений одной и той же крупности. При росте глубины залегания с 1 до 2 км удельные затраты возрастают в 1,6 раза, с 2 до 4 км —в 2,2 раза, с 4 до 8 км — в 5 раз. Практически каждый километр увеличения глубины залегания приводит к возрастанию затрат на добычу нефти на 50—60%. Из общих ресурсов дешевой нефти, добываемой с затратами до 10 долл/т, на долю стран Ближнего и Среднего Востока приходится 79,5 млрд, т, в том числе 42,9 млрд, т по открытым месторождениям, т. е. соответственно около 77,5 и 74% мировых ресурсов дешевой нефти. Практически все остальные ресурсы дешевой нефти приходятся на страны Латинской Америки, Африки, Юго-Восточной Азии и Дальнего Востока [14].

Однако текущие издержки не в полной мере характеризуют общие затраты на добычу нефти. В связи с этим интересен прогноз фирмы «Shell» по изменению затрат на добычу нефти в перспективе [15], согласно которому к 2000 г. ожидается удвоение удельных капитальных затрат на добычу нефти в связи с ухудшением горно-геологических условий и вовлечением в разработку во все возрастающих масштабах малодебитных нефтяных месторождений. Несколько иные оценки ресурсов нефти и затрат на ее добычу были сделаны на основе данных XI Мирового нефтяного конгресса [Ш]. Здесь ресурсы нефти оценивались в 213—369 млрд, т, из которых 50—60% отнесены к неоткрытым. Средние текущие издержки добычи нефти в капиталистическом мире в 2000 г. определяются в 44 долл./т, а без учета стран Ближнего и Среднего Востока — 80 долл/т. Полагают, что из неоткрытых ресурсов нефти 85 млрд, т могут быть извлечены с издержками до 88 долл/т и 150 млрд, т — с издержками до 146 долл/т.

Для отнесения тех или иных нефтяных месторождений к категории рентабельных (активных или маржинальных) или нерентабельных (пассивных или субмаржинальных) необходимо-затраты на добычу нефти сопоставить с текущими или прогнозными ценами на нее. В результате резкого падения мировых цен на нефть — со 183—206 долл/т в 1985 г. до 73 долл/т в первой половине 1986 г. — к категории активных ресурсов могли бы быть отнесены, очевидно, запасы и ресурсы нефти с текущими издержками добычи до 45 долл/т. Их объем может быть оценен в 158,8 млрд, т, из которых 66,5 млрд, т приходится на долю открытых месторождений, а 92,3 млрд, т приурочены к неоткрытым месторождениям. Таким образом, из общих мировых ресурсов нефти около одной трети рентабельны при мировых ценах, сложившихся в 1986 г. на уровне 73 долл/т. К субактивным могут быть отнесены ресурсы нефти с издержками на ее добычу в пределах 45—80 долл/т. Освоение этих ресурсов, составляющих 54,6 млрд, т, может стать рентабельным при повышении цен на нефть до 100 долл/т и более, т. е. примерно в 1,3 раза против уровня 1986 г. Следовательно, к категории активных ресурсов при существующем уровне цен может быть отнесено около одной трети мировых ресурсов, а с учетом субактивных ресурсов эта величина может возрасти до 213 млрд. т. Остальные 249 млрд, т нефти из известных и неоткрытых месторождений, что составляет более половины всех мировых ресурсов, могут быть отнесены к категории нерентабельных или пассивных.

В настоящее время трудно сделать какие-либо прогнозы в отношении тенденций изменения мировых цен на нефть. Вместе с тем маловероятно, чтобы сложившийся в 1986 г. уровень цен на нефть мог существовать длительное время. По прогнозам большинства западных экономистов, выполненным до 1986 г., начавшееся в 1982—1984 годах снижение цен на нефть должно было повлечь за собой стабилизацию или снижение реальных цен на нефть (сопоставимых цен) и рост текущих цен в соответствии с имеющимися темпами инфляции, а также рост потребления нефти в капиталистическом мире к 1990 г. до 2,2— 2,5 млрд, т в год [17]. Такая же тенденция сохранилась и в 1986 г. Так, в майском номере журнала «World oil» за 1986 г. приводятся данные о том, что фирма «CONOCO» прогнозирует повышение цен на нефть с 10 долл/барр. (73 долл/т) в 1986 г.

Технически извлекаемые ресурсы

Источник газа

Геологические ресурсы

всего

установлен ное*

предполагае мые**

Плотные породы

75—100

10—24

4,5—13,0

5,5—11,0

Горючие сланцы

690—735

0,5—8,5

0,5—1,5

0—7,0

Угленосные отложения

60—65

4,5-7,0

1,0-1,5

3,5—5,0

Зоны геодавлений

30—170

1,5—7,0

1,5—7,0

Зоны газогидратов

15—20

Итого

870—1090

16,5—46,5

7,5—23,0

9,0—23,5

* В США и Канаде.

**В остальных районах мира.

до 40 долл/барр. (293 долл/т) в 1995 г. Управление энергетики США считает возможным повышение цен на нефть (в долларах 1985 г.) до 161—235 долл/т в 1990 г.

Естественно, что прогнозируемое изменение цен должно внести соответствующие изменения в отнесение тех или иных ресурсов нефти к категории рентабельных. Вместе с тем приведенные данные подчеркивают важность оценки мировых ресурсов нефти, а также других ископаемых топлив на определенную дату с учетом затрат на добычу и цен на ресурсы, сложившихся на момент оценки или прогнозируемых с достаточной надежностью на определенный перспективный период.

Природный газ. Мировые извлекаемые запасы природного газа по оценкам, выполненным в 70-х и начале 80-х годов, колеблются от 87 до 340 трлн, м3, т. е. различаются почти в 4 раза [5, 18]. Еще более велики нетрадиционные ресурсы газа в плотных породах, угольных пластах, зонах высоких давлений (геодавлений), газогидратных залежах. Они оцениваются величинами, более чем втрое превышающими запасы традиционных газовых месторождений (табл. 1.3) [5]. Имеются и другие оценки ресурсов газа в зонах геодавлений и в виде газогидратов. Однако техническая сложность и экономическая неопределенность в оценках стоимости извлечения нетрадиционных ресурсов газа не позволяют отнести их к категории активных.

Уголь. Запасы угля, добыча которого технически возможна и экономически оправдана, оцениваются в пределах от 3600 до 550—660 млрд, т у. т. [19], а потенциальные ресурсы — от 10 200—12 500 до 4160 млрд, т у. т. [8, 19, 20]. По оценке МИРЭК-ХП, извлекаемые запасы угля составляют 720 млрд, т у. т., а потенциальные ресурсы достигают 10 500 млрд, т у. т. [7]. Необходимо подчеркнуть, что оценка экономически рентабельных запасов угля тесно связана с уровнем мировых цен на нефть, и снижение последних уменьшает конкурентоспособность угля по сравнению с нефтьр.

Тяжелые нефти и природные битумы относятся к нетрадиционным видам углеводородного сырья. Вместе с тем по физико-химической характеристике, условиям добычи и переработки тяжелые нефти занимают промежуточное положение между обычными нефтями и природными битумами.

Тяжелые нефти сосредоточены в основном в Канаде (провинция Альберта), где их геологические запасы оцениваются в 12—25 млрд, т, и в нефтяном поясе Ориноко в Венесуэле, имеющем 170—450 млрд, т геологических и от 10 до 135 млрд, т извлекаемых запасов,[4, 5]. Запасы тяжелых нефтей в США оцениваются в 19 млрд, т геологических и 0,7 млрд, т разведанных. Разведанные геологические запасы этих нефтей на Ближнем и Среднем Востоке оцениваются в 8—14 млрд. т. Тяжелые нефти уже в настоящее время являются объектом промышленной добычи в Венесуэле, Мексике, США и ряде других стран.

Потенциал жидких углеводородов («синтетической нефти»), содержащихся в битуминозных песках, оценивается от 270 до более 500 млрд, т, а разведанные извлекаемые запасы (без учета стоимости извлечения)—в 70 млрд, т, из которых к экономически рентабельным отнесены 4—30 млрд, т у. т. [5, 20].

Горючие сланцы. Оценки ресурсов как самих горючих сланцев, так и содержащихся в них углеводородов чрезвычайно противоречивы и колеблются от 700 млн. т до 26 трлн, т [4, 5, 21]. Из них к достоверным относятся около 460 млрд, т, из которых современными способами разработки месторождений можно извлечь 30 млрд. т.

По данным Международного газового союза,[7], общие ресурсы органических топлив в мире характеризуются значениями, приведенными ниже (млрд, т у. т.):

Извлекаемые

Дополнитель ные

Всего

Нефть

136,5

301,5

438,0

Природный газ

108,0

222,0

330,0

Сланцы, тяжелые нефти, природные битумы Уголь

129,0

553,5

682,5

720,0

10500,0

11220,0

Итого

1083,5

11577,0

12670,5

На долю нефти в извлекаемых запасах приходится 12,6% общих запасов органических топлив, а с учетом дополнительных— всего 3,4% общих ресурсов. Сопоставляя эти данные с современным уровнем мирового потребления нефти, составляющим около 40% общего потребления первичных источников энергии, можно видеть несоответствие уровней потребления нефти и содержанием ее в недрах. —

Чтобы представить целостную картину общего мирового энергетического потенциала, попытаемся оценить возможные ресурсы возобновляемых источников энергии. Следует сразу отметить, что если оценки ископаемых топлив существенно раз-

Таблица 1.4. Энергетическая эффективность возможного использования мировых ресурсов урана, приведенная по энерговыработке к условному топливу (млрд, т у. т.)

В реакторах на тепловых

нейтронах

В| реакторах-размножителях на быст рых нейтронах

Показатель

без регенерации топлива

с регенерацией топлива и рециклом урана

с повторным использованием плутония

Ресурсы природного урана:

разведанные

81

118

236

8850

(5 млн. т) прогнозные

405

590

1180

44 250

(25 млн. т) с использованием запасов урана в мировом океане (2500 млн. т)

Удельная энерговыработка, принятая в оценке и отнесенная к 1 т природного урана: МВт-сут/т т у. т./т

40 500

5500* 16 225

59000

8000* 23 600

118 000

16 000* 47 200

4 425 000

600 000** 1 770 000

* Содержание 235и в природном уране составляет 0,7%, из которых полезно используется 0г5%, а 0,2% остается в отвалах разделительных заводов.

** При суммарных тепловых потерях в топливном цикле около 2%.

личаются, то в оценке возобновляемых источников энергии таких противоречий еще больше, в связи с чем ограничимся рассмотрением лишь нескольких работ [4, 8, 11]. Начнем с атомной энергии, занимающей, как отмечалось, промежуточное положение между ископаемыми топливами и возобновляемыми источниками энергии. Возможная энерговыработка (а, следовательно, замещение органического топлива), получаемая с 1 т природного урана, в зависимости от типа реакторов, организации топливного цикла и повторного использования регенерированного топлива (урана и плутония) может колебаться в весьма широких пределах, что видно из данных, приведенных в табл. 1.4 [11]. Ядерная энергетика на базе реакторов на тепловых нейтронах даже при использовании прогнозных ресурсов урана и повторном использовании плутония может заместить около 1416 млрд, т у. т. органического топлива, что составляет лишь ~ 11 % общих его запасов. Использование урана в реакторах-размножителях на быстрых нейтронах будет эквивалентно 53 трлн, т органического топлива в условном исчислении, что почти в 5 раз превышает всю ресурсную базу органических топлив.

Весьма значительной ресурсной базой обладают возобновляемые источники энергии. Оценка энергетических ресурсов возобновляемых источников энергии приведена ниже (в млрд, т у. т. в год) [8]:

Потенциальные ресурсы

Технический-

(ресурсная

потенциал

база)

Энергия Солнца

72 000*

Нет данных

Гидравлическая энергия

3,6

2,34

Энергия морских приливов

0,5—0,36

и отливов

Энергия морских волн

1,08**

Тепловая энергия океана

72

1.1

Геотермальная энергия***

36—576

2 16***

Энергия ветра

56

1,44

* По оценкам [7, 11] — около 192 000—197 000 млрд, т у. т.

** На 35 тыс. км.

*** Приняты во внимание только районы вулканической деятельности.

Как видно, потенциальные ресурсы этих источников, особенно Солнца, огромны. Однако техническое использование их в силу ряда причин, прежде всего низкой концентрации энергии и неравномерности ее поступления, чрезвычайно сложно. Кроме того, географическое размещение значительной части этих ресурсов, в частности гидроресурсов, ветровой энергии, приливной энергии Мирового океана, в силу удаленности от основных районов потребления также не способствует широкому их внедрению.

Возобновляемые источники энергии могут быть прямо преобразованы в электрическую энергию, а солнечная и геотермальная энергия также в тепловую, что уже нашло практическое применение как в СССР, так и в ряде зарубежных стран. Однако к. п. д. преобразования и экономические показатели производства энергии при использовании большинства этих источников (за исключением гидравлической энергии) уступают в настоящее время получению электрической энергии на базе органических топлив. Поэтому, несмотря на высокий оцениваемый годовой технический потенциал рассмотренных источников энергии — свыше 80% современного мирового потребления энергоресурсов (даже без учета энергии солнечного излучения), общий вклад их в развитие мировой энергетики до конца века будет незначительным. Небольшим будет и вклад биомассы в качестве альтернативного сырья для производства заменителей нефтяных моторных топлив в виде спиртов или биогаза, хотя для отдельных стран, в основном расположенных в тропическом поясе, использование биомассы может играть существенную роль.

Динамика мировых тенденций в потреблении и производстве первичных энергетических ресурсов, по данным [7], приведена в табл. 1.5. Развитие мирового энергетического хозяйства рассмотрено в двух вариантах.

Прогнозные оценки энергопотребления в первом варианте базируются на средних темпах прироста валового национального продукта (ВНП), составляющих 3,3% в период с 1981 г. по 2020 г., по сравнению с 5% в течение предшествующего двадцатилетия. Второй или «пессимистический» вариант развития мирового энергетического хозяйства основывается на предположении, что средний темп прироста ВНП не превысит 2,3%. Среднегодовые темпы роста энергопотребления приняты в размере 2,3% для первого варианта и 1,7% —для второго.

Классификация альтернативных топлив и источников сырья для их производства | Моторные топлива из альтернативных сырьевых ресурсов | Потребление первичных энергетических ресурсов

Добавить комментарий