Рынок нефти

     Все эти тревожные тенденции усугубятся до такой степени, что потенциал Земли для поддержания жизни людей значительно уменьшится, причем, возможно, в большой мере необратимо.

     Альтернативами нефти могут быть источники энергии, которые заменили нефть в одном или нескольких приложениях, включая: в качестве первичного источника энергии, топлива для транспорта и как ингредиент в пластиках и пестицидах. Альтернативы включают в себя битумные пески, нефтеносные сланцы, а также сжижение и газификацию угля. Когда традиционные запасы нефти вступят в фазу истощения, мир начнёт всё более полагаться на эти альтернативные источники энергии, но пока что ни один из них не является достаточно дешёвым, чистым (не загрязняющим окружающей среды) и доступным в количествах, хотя бы близким к огромному каждодневному объёму потребления нефти и природного газа в мире.

     Существует несколько видов топлив, которые могут служить альтернативой нефти:

а) синтетическое топливо (жидкое горючее, получаемое и угля или биомассы);

б) биодизельное топливо (горючее на основе растительных или животных масел);

в) алкоголь (этанол и метанол, извлекаемые из зерна, древесины или биомассы);

г) электричество (накопленное в аккумуляторах или батареях);

д) водород.

     Синтетическое топливо. Под синтетическим топливом мы здесь понимаем жидкое горючее, производимое из каменного угля или биомассы. Так сложилось, что этим видом топлива пользовались главным образом репрессивные государственные режимы – во время Второй Мировой войны Германия и Япония заправляли свои танки и автомобили синтезированным из угля бензином. Позднее бензин из угля добывала ЮАР, попавшая под международные санкции из-за режима апартеида. Во всех случаях дело кончилось плохо. Рвущиеся к каспийским нефтяным месторождениям заправленные синтетическим бензином немецкие танки могут служить наглядной демонстрацией неконкурентоспособности данной технологии. Однако, на безрыбье и рак рыба. Может быть, такой путь будет, по крайней мере, приемлемым в условиях исчерпания запасов углеводородов?[9;94]

     Биодизельное топливо – топливо, производимое на основе масла растительного или животного происхождения. Может использоваться как альтернатива обычному дизельному топливу. Применялось для этих целей в ограниченном объеме с начала XX века. В промышленных объемах используется с начала 1990-х. 

     Данный вид топлива вполне может служить альтернативой дизельному, производимому из ископаемых углеводородов. И не случайно его производство и использование в мире растет быстрыми темпами. Во многих странах существуют государственные программы по внедрению биодизеля. Например, в соответствии с программой Евросоюза к 2010 году предполагается довести использование биотоплива (этанол + биодизель) до 5,75% общего объема. Лидером в этом деле является Малайзия, где доля биодизеля должна достигнуть 20%.[9;95]

     Но, как нетрудно догадаться, биодизельное топливо не станет панацеей от энергетического голода, когда таковой случится. Связано это с тем, что количество посевных площадей, на которых возможно выращивание указанных выше культур, ограничено. Например, в Евросоюзе вследствие производства биодизельного топлива из рапса площадь его посевов увеличилась с 3% в 1990 году до 12% в 2006. Дальнейшее увеличение площадей под эту культуру приведет к вытеснению других культур, снижению производства продуктов питания и, как следствие, росту цен на них. Между тем, нынешние объемы производства биодизеля невелики. Так, Германия, где посевы рапса занимают 10% пашни, имеет удельный вес биодизтоплива в топливном рынке страны около 3% (там же). В Малайзии увеличение площадей под пальмовые плантации уже вызывает протесты «зеленых» против «биологически чистого» биодизеля. Конечно, урожайность можно повысить (например, методами генной инженерии), а посевные площади в развивающихся странах больше, чем в развитых. Но и при этом к 2020 году удельный вес биотоплива в мире составит около 10%. Таким образом, данная технология способна несколько отдалить, но никак не предотвратить наступление энергетического кризиса.

     Алкоголь. Не будем подробно рассматривать другую разновидность биотоплива – различные типы алкоголей (этанол, метанол и др.). Достоинства и недостатки у них, в целом, аналогичны достоинствам и недостаткам биодизеля. Если биодизельное топливо является альтернативой дизтопливу, то спирт может служить заменой бензину. Правда, его энергоемкость при этом существенно ниже, а затраты энергии на производство часто могут превосходить энергию, извлекаемую из урожая (в зависимости от погоды, например). Программы по увеличению доли этанола в энергетическом балансе действуют в Евросоюзе, США, Бразилии и других странах. Но данные программы, как и программы по производству биодизеля, являются скорее скрытыми субсидиями сельскохозяйственного сектора. При этом только Бразилии удалось добиться существенных результатов на сегодняшний день: потребление этанола автопарком составляет 20-25% от потребления бензина. Это объясняется жарким бразильским климатом, позволяющим снимать в год до трех урожаев сахарного тростника – самой продуктивной культуры для получения спирта. В США и Евросоюзе с этой целью используется кукуруза, что гораздо менее выгодно. Чтобы обеспечить нынешние потребности США в бензине за счет этанола, пришлось бы засеять кукурузой 97% территории Штатов.

     Электрические батареи и аккумуляторы. Электромобили, работающие на энергии, получаемой от батарей или аккумуляторов, появились значительно раньше автомобилей с ДВС. Где-то до начала XX века их выпуск превышал выпуск обычных автомобилей, и первым транспортным средством, превысившим скорость 100 км/ч, был именно электромобиль. Но потом эта технология проиграла конкурентную борьбу. Причиной, как известно, является недостаточная емкость элементов питания. И по сей день, электромобили заперты в достаточно узком секторе рынка транспортных средств. Современный электромобиль развивает скорость от 50 до 100 км/ч, имеет запас хода 50-150 км, и время зарядки аккумуляторов 4-8 часов.

     Водород. В последнее время «водородная экономика» - одна из самых модных тем при обсуждении проблем энергетики.

     Действительно, получить эффективную энергоустановку, использующую в качестве топлива воду, разложенную на водород и кислород, а в качестве выхлопа выбрасывающую в атмосферу водяной пар, было бы чрезвычайно желательно. Собственно, энергоустановки, работающие на водороде, созданы. Это топливные элементы – электрохимический источник тока, в котором осуществляется прямое превращение энергии топлива и окислителя, непрерывно подводимых к электродам, непосредственно в электрическую энергию. Их КПД значительно выше, чем у традиционных энергоустановок и может составлять до 90% (описание есть, например, здесь). И автомобили на них бегают. Ожидается, что к концу 2008 года в мире таких автомобилей будет 620-650 штук. Это достаточно символическое их количество вызвано большим количеством проблем, стоящих на пути массового применения данной технологии. Например:

- дороговизна получения водорода и отсутствие необходимой, еще более дорогой, инфраструктуры для его получения. Обычно предполагается, что его будут получать на атомных станциях с помощью высокотемпературных ядерных реакторов или путем газификации угля. Все это необходимо строить и объем строительства впечатляет. По некоторым оценкам, Великобритании, чтобы перевести нынешний автомобильный парк на водородное горючее, пришлось бы построить около сотни новых атомных станций. Насколько в этом случае хватит земных запасов урана – вопрос еще более сложный, чем о запасах нефти;

- отсутствие соответствующей промышленной и транспортной инфраструктуры (собственно заводы по производству двигателей, сети заправочных станций и т. п.). Пока в мире есть всего несколько сотен километров «водородных шоссе»;

- отсутствие дешевой и безопасной технологии хранения водорода на транспортном средстве. Поскольку при смеси водорода с кислородом воздуха образуется взрывающийся от любой искры или толчка гремучий газ, любая транспортная авария, сопровождающаяся утечкой этого топлива, будет приводить к объемному взрыву;

- при производстве энергии топливными элементами используются каталитические мембраны, изготовленные с использованием платины или палладия, и имеющие при этом короткий срок службы. Это делает ТЭ чрезвычайно дорогими устройствами. Да и вообще не факт, что этих редких металлов на планете Земля достаточно для производства необходимого количества энергоустановок. Дешевых и эффективных катализаторов пока нет. Впрочем, возможно, платина – тот ресурс, который окажется рентабельным добывать на соседних планетах? Если она там, конечно, есть.

     Несмотря на указанные выше проблемы, водородная энергетика развивается достаточно быстро. Мировой рынок топливных элементов всех видов последние 5 лет растет примерно на 30% в год. Что же касается водородного автотранспорта, то его доля к 2020 году по одному из прогнозов составит от 0,7% до 3,3% всего парка машин, а к 2050 - от 40% до 74,5%, но этот прогноз, по-видимому, был следствием конъюнктурных соображений. 2050 год – срок более реальный, но вот хватит ли нам нефти и до этого времени?

     Можно ли ожидать в ближайшей перспективе существенного роста роли альтернативных, возобновляемых источников энергии? Если понимать под существенным ростом получение ими двухзначной доли в энергобалансе, то, если учитывать среди возобновляемых источников энергии гидроэнергетику, которая уже сегодня составляет значительную долю в энергобалансе (более 5% в балансе первичной энергии), этого можно добиться. Но использование альтернативных видов энергии будет развиваться и без учета гидроэнергетики. Совокупная доля новых и возобновляемых источников энергии наряду с углем, нефтью, газом, ядерной энергией в перспективе может стать одним из важных компонентов структуры энергетического баланса, к которой придет человечество. В среднесрочной перспективе совокупная доля возобновляемых энергоресурсов с учетом гидроэнергетики вряд ли превысит уровень 10-15%, хотя в отдельных, особенно в экономически развитых странах доля некоторых их видов (например, производство ветроэлектроэнергии) уже приближается к 10%-ной планке. Однако следует помнить, что применение новых и возобновляемых источников энергии в значительной степени является пока уделом высокоразвитых государств. Основным преимуществом большинства возобновляемых источников энергии является их экологическая чистота. Забота же об экологии среды обитания начинается, как правило, при достижении довольно высокого уровня экономического развития. К тому же новые и возобновляемые источники энергии в массе своей находятся в фазе высоких издержек производства, на стадии опытно-промышленного применения. Их развитие будет зависеть от того, насколько сильно будут снижаться издержки производства электроэнергии на их основе, а также от мер административного и экономического стимулирования, как это делается в ЕС. Но никогда ни каждый из них в отдельности, ни все они в совокупности не станут играть роль доминирующего ресурса в энергопотреблении, потому что абсолютно большая часть этих энергоресурсов нацелена на производство электроэнергии. Они будут играть в основном важную, но вспомогательную роль пиковых и полупиковых энергоисточников, источников децентрализованного энергоснабжения (в основном – электроснабжения). Мы не можем перевести всю нашу экономику на электроэнергию, всегда останется ниша для жидкого и для газообразного топлива. Но основным итогом их распространения должен стать отход человечества от монополии одного энергоресурса к достаточно диверсифицированной их совокупности.

     Нефть не является определяющим фактором энергетического развития. Она используется на транспорте, от этого никуда не деться. Много нефти потребляется в химической промышленности, но это не энергетическое ее использование. Но во многих других сферах масштабное использование нефти ушло в прошлое. К примеру, в производстве электроэнергии доля мазута снизилась до уровня менее 10%, в то время как уголь пережил второе рождение, стал широко использоваться газ, те же возобновляемые источники энергии. Однако нефть остается определяющим финансово-экономическим фактором энергетического, а посему и экономического развития. Например, внешнеторговые цены на газ в тех странах, которые еще не вышли на биржевое ценообразование, как правило, привязаны к ценам на нефть или нефтепродукты. Получается, что в экономическом плане нефть продолжает оказывать большое влияние, особенно в странах-экспортерах и импортерах (достаточно вспомнить, что до сих пор цена на нефть является ключевым параметром при выработке бюджета России). Кроме того, из-за увеличения доходов населения в странах Азии (особенно в Китае) и Латинской Америки там растет автомобильный парк. Таким образом нефть еще надолго останется очень важным, но не монопольно определяющим фактором в мировой энергетике. Роль нефти, вытесняемой во многом газом и электроэнергией, будет продолжать относительно сокращаться: экономический рост в развивающихся странах будет сопровождаться повышением качества жизни. И то и другое невозможно без синхронной или опережающей электрификации. Производство электроэнергии будет опираться на дальнейший интенсивный рост потребления экологически чистого газа, сопровождаться формированием его глобального рынка (бурно развивающийся рынок сжиженного природного газа свяжет между собой региональные рынки сетевого газа). Выход рынка газа на следующие фазы развития приведет к отрыву механизмов его ценообразования от цен на нефть и к дальнейшему относительному уменьшению роли нефти в мировой экономике. Однако это произойдет не сегодня и не завтра.

     Альтернатива есть. Существуют старые источники энергии, которые человечество знало до того, как на сцене появились ископаемые виды топлива. Существует ветер, движущая сила воды, приливы и отливы, внутреннее тепло Земли, дерево. Все они производят энергию и не имеют в качестве последствия загрязнения, и все они возобновляемы и неиссякаемы. Более того, их можно использовать более сложным образом, чем ранее.

     Например, стране не нужно как сумасшедшим рубить деревья, чтобы жечь их ради тепла или, чтобы выжечь древесный уголь для сталелитейной промышленности. Мы можем выращивать специальные культуры, разводимые за их высокую скорость поглощения двуокиси углерода, и приготовить из них биомассу. Мы можем сжечь эти специально выращенные культуры прямо или все же лучше вырастить определенные разновидности, из которых можно выделить горючее масло или из которых мы сможем получить спирт. Такие естественно произведенные виды топлива могут помочь нашим будущим автомобилям и фабрикам.