Значение топливно-энергетического комплекса в мировой экономике

Топливно-энергетический комплекс  играет важ­нейшую роль в мировой экономике, так как без его продук­ции невозможно функционирование всех без исключения отраслей.

Использование энергоресурсов – необходимое условие существования и развития человеческой цивилизации. Увеличение масштабов энергопотребления в мире объясняется необходимостью удовлетворить растущие социально-экономические потребности и необходимости общества.

Топливно-энергетический комплекс мира является одной из основных составляющих современного мирового хозяйства, который охватывает и занимает все процессы добычи, переработки и транспортировки топлива, электроэнергетику и их распределение. Доля такого комплекса в совокупном мировом ВВП составляет 3%. На схеме 1 мы можем видеть упрощенную схему структуры топливно-энергетического комплекса, которую мы более детально рассмотрели в прошлом пункте.

В настоящий период времени около 90% мировой энергии обеспечивается за счет органического топлива. Данный факт заставляет обеспокоиться из-за неуклонного роста добычи природного газа, нефти и угля и возможного их полного истощения уже в этом столетии. Так же стоит заметить, что практически все потребление органического и неорганического топлива непосредственно связано с их дальнейшим сжиганием, в процессе которого в атмосферу нашей планеты происходит громадный выброс вредных веществ и элементов. Такое потребление не может не сказаться на экологии и подвергает ее опасности.

Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) играет ключевую роль в мировой экономике, в связи с тем, что без его продукции функционирование каждой из отраслей является невозможным. Топливно-энергетический комплекс мира состоит в первую очередь из топливно-энергетических комплексов национальных экономик всех стран мира и их стратегических и экономических объединений (таких как ОПЕК).

В национальной экономике у топливно- энергетического комплекса есть 2 основные задачи:

· обеспечить население и экономику всеми необходимыми видами энергии

· обеспечить бюджет страны за счет экспорта энергоресурсов

Исходя из этих задач, своих ресурсов и экономических возможностей каждая страна выбирает свой состав и структуру топливно-энергетического комплекса, который будет максимально эффективным и оптимальным для национальной экономики и экологии.

В состав топливно-энергетического комплекса входят взаимосвязанные и взаимообусловлен­ные подсистемы: отрасли топливной промышленности (угольная, нефтяная, газовая), добывающая промышленность и электроэнергетика, преобразующая энергетические ресурсы непосредственно в саму энергию. Эти подсистемы тесно связаны с машиностроением, электротехнической промышленностью, атомной отраслями промышленности и со всеми отраслями потребляющими топливо и энергию.

В свою очередь, структура топливно-энергетического комплекса в мировом хозяйстве определяется ви­дами используемых энергетических ресурсов и их балансом.

Такие задачи перед топливно-энергетическим комплексом формируются в первую очередь из ресурсов страны. К примеру, ресурсная база Российской Федерации превышает ее нужды на данные виды ресурсов, из-за чего Российская Федерация налаживает экспорт энергетических ресурсов и удовлетворяет 40% спроса на валюты за счет него. Если взять в пример Норвегию, то видно, что Норвегия, имея большой водный ресурс, обеспечивает внутренний спрос на электроэнергию примерно на 97% за счет гидроэлектростанций.  

 

Схема 1. Упрощенная схема структуры топливно-энергетического комплекса

ГЛАВА 2

ГЕОГРАФИЯ И ДОБЫЧА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ

 

Истощаемые ресурсы

Самый популярный и многочисленный энергетический ресурс – уголь. Уголь является одним из самых древних по использованию энергетических ресурсов. Он используется людьми еще с 4 века до нашей эры. Начиная с 19 века, угольная промышленность являлась одной из важнейших отраслей в мировой экономике. В настоящее время значение угля для мировой экономики и экономики развитых стран снижается главным образом из-за его негативного влияния на окружающую среду и перехода на альтернативные источники энергии. Однако использование угля в энергетики обходится в несколько раз дешевле природного газа, что позволяет угледобывающим компаниям наращивать производство угля в периоды роста цен на нефть, газ и, соответственно, на уголь. Внедрение современных технологий в переработку и использование угля позволяет сделать его относительно «чистым» источником энергии. Кроме того возрастают объемы потребления угля в металлургии и получении различных материалов. На период 2019 года уголь занимал долю в 27% в совокупном мировом потреблении энергии и уступал только нефти, которая занимала 31%.

В приложении А в таблице 1 представлен список стран по доказанным запасам углям на конец 2019 года по данным British Petroleum. Стоит обратить внимание на то, что более 90% мировых запасов угля приходится на 10 стран:

· США – 23%

· Россия – 15%

· Австралия – 14%

· Китай – 13%

· Индия – 10%

· Индонезия – 4%

· Германия – 3%

· Украина – 3%

· Польша – 2%

· Казахстан – 2%

В данной десятке США является абсолютным лидером по доказанным запасам угля и контролирует более 23% мировых запасов. Что дает Соединенным штатам неоспоримое преимущество на рынке этого ресурса и представляет эту страну как крупного продавца.  

Уголь добывается шахтным или карьерным способом в угольных бассейнах. Крупнейшие из угольных бассейнов мы уже перечислили в главе 1 пункт 2.

Далее на графике 1 и в таблице 2 представлена динамика добычи угля по регионам с 1990 по конец 2019 года. [Таблица 2 представлена в приложении Б и представляет собой числовые значения для графика 1] По этой динамике видно, что в регионах с развитой экономикой добыча угля была на одном уровне либо уменьшалась. Причинами данного снижения являются малая удельная энергоемкость по сравнению с газом и нефтью. Также на это повлиял тот факт, что использование угля в промышленных целях влечет серьезные экологические последствия для атмосферы. На снижение такого рода влияет переход развитых стран на альтернативные и более чистые источники энергии. Еще один решающий фактор формирования такой динамики добычи угля связан с его непосредственным применением. На сегодняшний день уголь наиболее востребован в металлургии, а металлургия, в свою очередь, была успешно перенесена из стран с развитой экономикой в развивающиеся страны из экологических и экономических соображений.

 

График 1. Динамика добычи угля с 1990 по 2019 год по регионам.

Далее речь пойдет о самом востребованном ресурсе – нефти. На данный период времени нефтедобыча является ключевой отраслью топливного энергетического комплекса.

Нефтедобыча — сложный производственный процесс, включающий в себя геологоразведку, бурение и строительство скважин, их ремонт, очистку добытой нефти от воды, серы, парафина и многое другое. Разработка месторождений нефти производится путём строительства нефтяных скважин, шахтным методом, карьерным методом, путём сочетания методов. По способам извлечения скважинной жидкости современные методы нефтедобычи делятся на:

· фонтан

· газлифт

· насосно-компрессионная добыча, с установкой насосов разного типа:

· установка электроприводного центробежного насоса

· установка электроприводного плунжерного насоса

· установка электроприводного винтового насоса

· установка штангового скважинного насоса

· установка винтового штангового насоса

· установка струйного насоса

Выделяют три метода нефтедобычи, в зависимости от давлений в нефтеносном пласте и способов его поддержания:

· Первичный метод. Нефть поступает из пласта под действием естественных сил, поддерживающих высокое давление в пласте, например, замещение нефти подземными водами, расширение газов, растворенных в нефти, и др. Коэффициент извлечения нефти при этом методе составляет 5—15 %.

· Вторичный метод. После исчерпания естественного ресурса поддержки давления, когда оно уже недостаточно для подъёма нефти, начинается применение вторичных методов. В пласт подводят внешнюю энергию в виде закачиваемой жидкости, природного или попутного газа. Методы достигают КИН около 30 %, в зависимости от свойств нефти и пород резервуара. Суммарный коэффициент извлечения нефти после применения первичных и вторичных методов находится обычно в пределах 35—45 %. Закачивание воды значительно повышает обводненность нефти, поднимаемой из скважины, иногда вплоть до 95 %, что требует значительных усилий для их разделения.

· Третичный метод. Третичные методы увеличивают подвижность нефти для увеличения нефтеотдачи. Данные методы позволяют повысить коэффициент извлечения нефти ещё на 5—15 %. Один из вариантов третичных методов связан с нагревом нефти в пласте для уменьшения её вязкости. Часто применяется закачивание водяного пара, иногда также используют сжигание части нефти на месте (непосредственно в пласте). Третичный метод начинают использовать, когда вторичный перестает быть адекватным, но только при условии, что добыча нефти остается рентабельной.

Так же стоит затронуть классификации месторождений нефти. По величине запасов месторождения могут быть:

· Уникальные – более 300 млн. тонн;

· Крупные – от 30 до 300 млн. тонн;

· Средние – от 3 до 30 млн. тонн;

· Мелкие – от 1 до 3 млн. тонн;

· Очень мелкие – менее 1 млн. тонн.

По содержанию газа:

· Нефтяные;

· Газонефтяные;

· Нефтегазовые;

· Нефтегазоконденсатные.

Говоря о добыче нефти, необходимо упомянуть международную организацию ОПЕК. ОПЕК - международная межправительственная организация, созданная нефтедобывающими странами в целях контроля квот добычи на нефть. В ОПЕК входят 13 стран: Алжир, Ангола, Венесуэла, Габон, Ирак, Иран, Конго, Кувейт, Ливия, ОАЭ, Нигерия, Саудовская Аравия, Экваториальная Гвинея.

В таблице 3 [приложение В] представлены страны по добыче нефти по данным British Petroleum на конец 2019 года.  Более 50% мировой добычи нефти в 2019 году приходится на 5 стран:

· США – 17%

· Россия – 13%

· Саудовская Аравия – 12%

· Канада – 6%

· Ирак – 5%

При этом можно выделить тройку лидеров по добыче нефти, которыми являются США, Россия и Саудовская Аравия.  Что дает этим странам преимущество на рынке нефти.

На графике 2 и таблице 4 представлена динамика добычи нефти с 1990 года по конец 2019 года по регионам. [Таблица 4 представлена в приложении Г и представляет из себя числовые значения для графика 2]

График 2. Добыча нефти по регионам с 1990 года по 2019 год в млн. тонн

Динамика добычи нефти во многом схожа с динамикой добычи угля. Более развитые регионы сокращают добычу из-за уменьшения потребления, перехода на альтернативные источники энергии и улучшенной технологии переработки и использования. В свою очередь развивающиеся регионы наращивают добычу нефти в том числе из-за переноса производства из развитых регионов.

Если смотреть на общую тенденцию добычи нефти, то видно, что она растет с характерными спадами. Такие спады добычи нефти могут быть вызваны изменениями цен на этот ресурс. Однако стоит заметить, что снижение потребления и добычи нефти не будут равномерными и пропорциональными. Это связано с особенностями нефтяной промышленности связанными с дороговизной возобновления добычи или добычи в малых объемах.

По такому же принципу рассмотрим добычу природного газа.

В таблице 5 в приложении Д представлены страны по добыче природного газа на конец 2019 года по данным British Petroleum.

Так как газ чаще всего добывается вместе с нефтью как сопутствующий продукт, то лидерство по добыче газа схоже с лидерством по добыче нефти:

· США – 23%

· Россия – 17%

· Иран – 6%

· Катар – 4%

· Китай – 4%

Абсолютными лидерами по добыче газа являются США и Россия. На их долю приходится более 40% мировой добычи газа. На сегодняшний день газ являет более чистым топливом по сравнению с жидким и твердым. Стоит заметить, что газ получает широкое бытовое применение из-за простоты его использования и относительной чистоты. 

Перед нами открывается относительно новые энергетические ресурсы, которые могу стать альтернативой нефти и природному газу. Этими ресурсами являются горючие сланцы и сланцевый газ. Горючий сланец — полезное ископаемое из группы твёрдых каустобиолитов, дающее при сухой перегонке значительное количество смолы, близкой по составу к нефти (керогеновой или сланцевой нефти). Из 450 трлн. т мировых запасов горючих сланцев около 430 трлн т (90%) сосредоточены опять же в США (штаты Колорадо, Юта, Вайоминг). Также имеются крупные месторождения в Бразилии, Китае, ряде европейских стран.

Объемы запасов и добыча торфа в данной работе не рассматривается из-за того, что он имеет преимущественно бытовое использование и имеет малый удельный вес в мировой экономике энергетических ресурсов.

 

Возобновляемые ресурсы

    В прошлом пункте уже были рассмотрены исчерпаемые энергетические ресурсы и сложности их добычи и их негативное влияние на окружающую среду. Так же стоит упомянуть, что запас таких ресурсов ограничен. Именно по этим причинам развитые страны переходят на альтернативные «чистые» источники энергии. Использование таких источников энергии на данном временном этапе обходится дороже чем использование исчерпаемых источников. Именно поэтому доля возобновляемых источников в производстве энергии составляет 27%. В 2019 г. доля возобновляемых источников энергии (ВИЭ, включая гидроэнергию) в мировом энергетическом балансе выросла на 1,1 пп почти до 27 %, что соответствует восходящей тенденции, начавшейся в 2000-х.
Этот рост в основном обусловлен запуском новых ветровых и солнечных электростанций, так как с 2000 г. доля гидроэнергии в мировом энергетическом балансе в целом остается на уровне 15 %.  Продолжающееся падение стоимости технологий в ветровой и солнечной энергетике и амбициозные программы по борьбе с изменениями климата в ЕС, США, Китае, Индии, Японии и Австралии способствовали увеличению генерирующих мощностей и выработке электроэнергии из возобновляемых источников. Благоприятные гидрологические условия также привели к увеличению выработки электроэнергии из возобновляемых источников в Китае, Индии, Турции, России, Иране и Нигерии.

В таблице 6 в приложении Е  представлено соотношение использования альтернативных источников энергии в странах. В лидерах видны страны с развитой экономикой и страны располагающие географическими преимуществами для использования альтернативных источников энергии.

Крупнейшие солнечные электростанции:

· Tengger Desert Solar Park. В настоящий момент это самая большая солнечная электростанция в мире. Она располагается в Китае, в пустыне Тэнгэр и занимает 43 км². Пиковая мощность станции равняется 1 547 МВт, что эквивалентно мощности некоторых атомных электростанций.

· Bhadla Solar Park. Электростанция мощностью в 1 365 МВт и площадью 40 км² располагается в северо-западной части Индии, округе Джодхпур.

· Longyangxia Dam Solar Park. Солнечная станция находится в провинции Цинхай, Китай. Ее мощность составляет 850 МВт, а площадь — 30 км². Территория СЭС совмещена с территорией гидроэлектростанции с одноименным названием (ее мощность равна 1 280 МВт). Вместе они образуют целостный энергетический комплекс и служат дополнением друг для друга: СЭС снижает затраты водных ресурсов ГЭС, а она, в свою очередь, берет на себя перепады при генерации энергии панелями.

Крупнейшие гидроэлектромтанции:

· "Три ущелья", Китайская народная республика. Заявленная мощность 22500 МВт, среднегодовая выработка 98,1 млрд Квт/ч.

· "Итайпу", Бразилия, Парагвай. ГЭС вырабатывает такое количество электроэнергии, что потребности Бразилии обеспечиваются на 16,4%, а Парагвая - на 71,3%.

· "Гури", Венесуэла. Сейчас она удовлетворяет 65% необходимого электричества страны, а ее мощность 10235 МВт.

· "Тукуруи", Бразилия. ГЭС имеет наибольшую в мире пропускную водную способность: 24 генератора и мощность примерно в 8,3 МВт. За 1 секунду через ее водосбор проникает и с ревущем грохотом обрушивается около 120 тыс литров воды.

· "Гранд-Кули", США.

· «Саяно-Шушенская», Россия. До аварии мощность электростанции составляла 6400 МВт, то после аварии ее рабочая мощность снижена до 1280 МВт.

Крупнейшие ветроэлектростанции:

· «Ганьсу». Город Цзюцюань, провинция Ганьсу, Китай. Установленная мощность: 7965 МВт.

· «Муппандал». Каньякумари, штат Тамил Наду, Индия. Установленная мощность: 1500 МВт.

· «Джайсалмер». Джацсалмер, штат Раджастан, Индия. Установленная мощность: 1064 МВт.

· «Альта». перевал Техачапи, штат Калифорния, США. Установленная мощность: 1020 МВт.

· «Шефердс Флэт». город Арлингтон, штат Орегон, США. Установленная мощность: 845 МВт.

Самая мощная геотермальная электростанция (1517 МВт) «The Geysers», находящаяся в США, - представляет собой комплекс, состоящий из 22-х геотермальных электростанций. Месторождение геотермальных источников расположено в 116 км к северу от Сан-Франциско и составляет 78 км². Также к крупнейшим геотермальным электростанциям можно отнести «Cerro Prieto Geothermal Power Station» (720 МВт) в Мексике и «Hellisheiði Power Station» (300 МВт) в Исландии.

Таким образом, видно, что электростанции, использующие альтернативные источники энергии, по мощностям вполне могут конкурировать с электростанциями, использующими традиционные источники энергии. 

На графике 3 видна динамика доли истых источников энергии по частям света. На графике прослеживается положительная динамика использования альтернативных источников энергии в рамках тенденции экологизации и использования «зеленой» энергии. Эта тенденция охватывает такие регионы как Европа и Северная Америка. В таких регионах как Латинская Америка и Тихий Океан использование такой энергии экономически выгоднее из-за их географических преимуществ.

График 3. Динамика доли возобновляемых источников энергии по частям света в %.

 

ГЛАВА 3