Топливно-энергетический комплекс

Это сложная межотраслевая система добычи и производства топлива и энергии (электроэнергии и тепла), их транспортировки, распределения и использования. В его состав входят топливная промышленность (нефтяная, газовая, угольная, сланцевая, торфяная) и электроэнергетика, тесно связанные со всеми отраслями народного хозяйства. Топливно-энергетический комплекс использует продукцию машиностроения, металлургии, связан с транспортным комплексом. Для ТЭК характерно наличие развитой производственной инфраструктуры в виде магистральных высоковольтных линий и трубопроводов.

Топливно-энергетический комплекс является ведущим в российской экономике, обеспечивает значительную часть поступлений в бюджет и около 80% национального экспорта. За годы реформ валовой выпуск в ТЭК был волатильным, однако его масштабы принципиально не изменились. Изменилась структура потребления, где более значимую часть стали составлять поставки на экспорт.

Основа экспорта России приходится на продукцию ТЭК. На экспорт поступают порядка 40% нефти, 33% нефтепродуктов, 25% газа и 16% угля.

ТЭК обладает большой районообразующей ролью: вблизи энергетических источников формируется промышленность, растут города и поселки. От развития ТЭК во многом зависит динамика, масштабы и технико-экономические показатели общественного производства, в первую очередь промышленности. Пропорции в добыче различного топлива, производстве энергии и распределении их между различными потребителями характеризуются топливно-энергетическими балансами.

Топливно-энергетическим балансом называется соотношение добычи разных видов топлива и выработанной электроэнергии (приход) с использованием их в народном хозяйстве (расход). Для того чтобы рассчитать этот баланс, разные виды топлива, обладающие неодинаковой теплотворной способностью, переводят в условное топливо (табл. 4.1), теплота сгорания 1 кг которого равна 7 тыс. ккал.

Таблица 4.1

Пересчет на условное топливо

В России функционируют 600 ТЭС, 100 ГЭС, 10 действующих АЭС. За последние десятилетия объемы производства электроэнергии практически не изменились, в отличие от ее стоимости для конечных потребителей. Структура производимой электроэнергии распределяется следующим образом: на ТЭС приходится 68%, на ГЭС и АЭС по - 16%.

Энергетическая политика в России имеет особое значение.

Во-первых, это связано с географическим и климатическим положением страны, которое требует бесперебойного отопления и освещения на протяжении шести и более месяцев в году.

Во-вторых, энергетика необходима для поддержания важнейших систем и объектов инфраструктуры (управления, транспорта, связи, бытового обслуживания), обеспечения работы базовых отраслей экономики - тяжелой и оборонной промышленности, машиностроения.

В-третьих, продукция ТЭК является предметом российского экспорта, доходы от которого составляют существенную часть налоговых поступлений в государственный бюджет.

В структуре природных ресурсов страны энергетические ресурсы занимают ведущее место. За последние десятилетия топливный баланс существенно изменился: из угольного превратился в газонефтяной. В пересчете на условное топливо потребляется газа - 42%, нефти - 38, угля - 12, других видов топлива - 8%. Размещение российских топливных ресурсов по территории страны неблагоприятно: основные потребители энергии находятся в европейской части РФ, а 80% геологических запасов топливных ресурсов сосредоточены в восточных районах России, что обусловливает дальность перевозок и в связи с этим увеличение себестоимости продукции.

Минеральное топливо - основной источник энергии в современном хозяйстве и важнейшее промышленное сырье. Его переработка является базой формирования промышленных комплексов, в том числе нефте-, газо-, углехимических и т.п.

Нефтяная промышленность

В состав нефтяной промышленности России входят нефтедобывающие предприятия, нефтеперерабатывающие заводы и предприятия по транспортировке и сбыту нефти и нефтепродуктов. В отрасли действуют 41 крупный нефтеперерабатывающий завод (НПЗ), мини-НПЗ и заводы по производству масел. Протяженность магистральных нефтепроводов составляет около 50 тыс. км и нефтепродуктопроводов - 19,3 тыс. км.

Структуру отрасли составляют несколько крупных вертикально-интегрированных нефтяных компаний. Наиболее мощными из них являются нефтяные компании «Роснефть», «Лукойл», «Сургутнефтегаз», «Газпромнефть», «Татнефть», «Славнефть», «Русснефть», «Зарубежнефть». Транспортировка нефти и нефтепродуктов осуществляется предприятиями компании «Транснефть».

Месторождения нефти и газа расположены в основном в следующих нефтегазоносных провинциях: Волго-Уральской; Западно-Сибирской; Тимано-Печорской и Баренцево-Печорской; Северо-Кавказской (Северо-Кавказская-Мангышлакская); Лено-Тунгусской (западная часть Якутии, северная и центральная часть Красноярского края, западная и северная части Иркутской области. Месторождения: Среднеботуобинское, Верхневилючинское, Даниловское, Верхнечонское, Марковское, Ярактинское, Собинское). Выделяют следующие газонефтеносные провинции: Енисейско-Анабарскую (северная часть Красноярского края и западная часть Якутии); Лено-Вилюйскую (западная часть Якутии). Особенно перспективными являются континентальные шельфы на европейском Севере и Дальнем Востоке. Разведаны месторождения в Прикаспийской низменности, на о. Сахалин.

Наиболее изучены и освоены ресурсы Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Она занимает весьма обширную территорию. Ее западная граница условно проходит по меридиану г. Нижний Новгород, а восточная прилегает к Уральским горам. Здесь расположены следующие крупные месторождения: Новоелховское, Ромашкинское и Альметьевское в Татарии; Арланское, Кумертауское, Шкаповское и Туймазинское в Башкирии; Мухановское и Дмитриевское в Самарской области; Яринское в Пермской области. Залежи нефти и газа разведаны также в Саратовской, Волгоградской и Оренбургской областях. Нефть залегает на глубине 2,5-2 км, содержит большое количество парафина, смол, малосернистая.

Крупнейшие нефтяные ресурсы выявлены в пределах Западно-Сибирской равнины. В пределах Западно-Сибирской низменности открыто и частично разведано свыше 300 нефтегазовых месторождений. Наиболее значительными из них являются Усть-Балыкское, Мегионское, Локосовское, Арктическое, Бованенковское, Восточно-Сургутское, Вынгапуровское, Заполярное, Красноленинское, Мамонтовское, Новопортовское, Правдинское, Приобское, Приразломное, Русское, Салымское, Суторминское, Тевлинско-Русскинское, Уренгойское в Тюменской области; Медведевское, Соснинско-Советское в Томской области. Сибирские месторождения отличаются высоким качеством нефти. Основные месторождения находятся в среднем течении Оби. Выделяются Шаимский, Сургутский, Нижневартовский нефтеносные районы, в которых расположены такие всемирно известные месторождения, как Самотлорское (Тюменская область), Усть-Балыкское, Федоровское, Александровское, Нижневартовское, Варьеганское, Лугинецкое и др. Нефть малосернистая залегает на глубине 3000 м, условия бурения сложные, наличествует большое количество попутных газов.

В Северном экономическом районе расположена Тимано-Печорская нефтегазоносная провинция (Усинское, Возейское, Ярегское, Западно-Тэбукское, Харьягинское месторождения). На крупнейшем Усинском месторождении производят добычу тяжелой нефти (шахтным способом) - ценнейшего сырья для производства низкотемпературных масел, необходимых для работы механизмов в суровых климатических условиях.

К важным нефтяным районам относится территория, прилегающая к Каспийскому морю (Грозненское, Кубано-Приазовское, Мангышлакское, Дагестанское, Нижневолжское месторождения).

Трубопроводы - наиболее эффективное средство транспортировки нефти (исключая морские перевозки танкерами). Международное значение имеет нефтепровод «Дружба» от Альметьевска через Самару и Брянск до Мозыря (Белоруссия) и далее в Польшу, Германию, Венгрию, Чехию и Словакию.

Формирование в Западной Сибири главной нефтяной базы страны изменило ориентацию основных потоков нефти. Дальнейшее развитие сети магистральных нефтепроводов связано с Западной Сибирью. Основные трубопроводные магистрали:

1) западное направление: Усть-Балык - Курган - Альметьевск; Нижневартовск - Самара; Самара - Лисичанск - Кременчуг - Херсон - Одесса; Сургут - Новополоцк (Беларусь);

2) южное направление: Шаим - Тюмень; Усть-Балык - Омск; Омск - Павлодар - Чимкент (Казахстан);

3) восточное направление: Александровское - Анжеро-Судженск.

Диверсификация направлений поставок нефти, создание высокоэффективных экспортных маршрутов для обеспечения прогнозируемого роста нефтедобычи в перспективных российских регионах, устранение зависимости экспорта российской нефти от транзита по территории сопредельных государств, повышение роли России в обеспечении международной энергетической безопасности привело к разработке и реализации проектов развития системы магистрального транспорта нефти. В перспективе необходимо создать единую нефтепроводную систему, позволяющую осуществлять оперативное перераспределение потоков нефти как в западном, так и в восточном направлениях в зависимости от конъюнктуры рынка.

Нефть - это важное исходное сырье для химии и нефтехимии. Она перерабатывается на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) и нефтехимических комбинатах (НХК), где выпускается большое количество различных видов нефтепродуктов в виде светлого моторного топлива - бензина, керосина и углеводородного сырья для промышленности органического синтеза и полимерной химии. Многие нефтеперерабатывающие предприятия размещаются в районах потребления, на трассах нефтепроводов и в крупных городах на речных магистралях, по которым перевозится нефть. Основные центры переработки нефти: Москва, Рязань, Нижний Новгород, Ярославль, Кириши, Саратов, Сызрань, Самара, Волгоград, Уфа, Пермь, Орск, Омск, Ангарск, Ачинск, Комсомольск-на-Амуре, Хабаровск.

Газовая промышленность

Она является самой молодой и наиболее эффективной отраслью ТЭК. В России открыты около 300 газовых месторождений. Большую часть выпуска обеспечивает ПАО «Газпром». Основные месторождения расположены в Западной Сибири, где выделяются три крупные газоносные области:

• Тазовско-Пурпейская (основные месторождения: Уренгойское, Ямбургское, Надымское, Медвежье, Тазовское) в Ямало-Ненецком автономном округе;

• Березовская (основные месторождения: Пахромское, Игримское, Пунгинское), расположенная вблизи Урала;

• Васюганская (основные месторождения: Лугинецкое, Мыльджинское, Усть-Сильгинское) в Томской области.

В Волго-Уральской провинции ресурсы газа имеются в Оренбургской, Саратовской, Астраханской областях, Республиках Татарстане и Башкортостан. В Тимано-Печорской провинции наиболее значительное месторождение - Вуктылское в Республике Коми.

На Северном Кавказе ресурсами газа располагают Республика Дагестан, Ставропольский и Краснодарский края. Открыт ряд месторождений газа в Республике Саха в бассейне р. Вилюй.

На базе ресурсов газа формируются крупные газопромышленные комплексы в Западной Сибири, Тимано-Печорской провинции, в Оренбургской и Астраханской областях. Кроме того, газ является высокоэкологичным топливом, и при его переработке извлекается большое количество сопутствующих ценных компонентов (серы, гелия, этана).

На основе вовлечения в оборот Оренбургского газоконденсатного месторождения создан мощный газохимический комплекс. Развернута промышленная эксплуатация месторождений Прикаспийской низменности в целях создания на этой базе крупномасштабного газохимического комплекса. Формируется промышленный узел по добыче и переработке газа и конденсата, а также по производству серы благодаря освоению Астраханского газоконденсатного месторождения.

Единая система газоснабжения (ЕСГ) страны включает сотни разрабатываемых месторождений, разветвленную сеть газопроводов, компрессорных станций, промысловых установок комплексной подготовки газа, подземных хранилищ газа и других сооружений. Газовые хранилища - подходящие куполообразные структуры под землей и истощенные месторождения газа и нефти. В настоящее время вблизи многих крупных районов газопотребления создано более 35 подземных хранилищ газа (например, Щелковское и Калужское под Москвой; Колпинское и Гатчинское под Санкт-Петербургом).

Основные газопроводы: Саратов - Самара; Саратов - Нижний Новгород - Владимир - Ярославль - Череповец; Миннибаево - Казань - Нижний Новгород; Оренбург - Самара - Тольятти; Ставрополь - Невинномыск - Грозный; Владикавказ - Тбилиси; Игрим - Серов; Медвежье - Надым - Пунга - Нижняя Тура - Пермь - Казань - Нижний Новгород - Москва; Пунга - Вуктыл - Ухта; Уренгой - Москва; Уренгой - Грязовец; Уренгой - Елец; Уренгой - Петровск; Уренгой - Помары - Ужгород; Северный поток.

Угольная промышленность

Общие геологические запасы угля на территории России - 6421 млрд т, кондиционные - 5334 млрд т. В разных районах запасы по зонам глубин распределяются не одинаково. Ближе к поверхности залегают угли Урала, Сибири, Дальнего Востока. Наиболее глубокое залегание угля характерно для европейской части России. На территории России представлены все известные виды углей: от бурых землистых до каменных графитизированных. В общих запасах преобладают каменные угли - 2/3 общих запасов. Уголь добывается шахтным способом и в карьерах: открытая добыча (40%). Запасы угля, которые могут добываться открытым способом, превышают 200 млрд тонн, они в основном сосредоточены на востоке страны.

Важнейшим угольным бассейном является Кузнецкий, на его долю приходится 40% всей добычи. Расположен в основном в Кемеровской области. По запасам, качеству углей и мощности пластов Кузбассу принадлежит одно из первых мест в мире. Угли Кузбасса отличаются высокой калорийностью (8,6 тыс. ккал). Значительны ресурсы коксующихся углей. Их запасы составляют 643 млрд т. К основным центрам добычи относятся Прокопьевск, Анжеро-Судженск, Ленинск-Кузнецкий.

Второй крупной угольной базой является Печорский бассейн с запасами 210 млрд т. Его угли отличаются высоким качеством, имеют теплотворную способность 4-7,8 тыс. ккал. Значительная часть печорских углей коксуется. Расположен данный бассейн в Республике Коми и Ненецком автономном округе (Архангельская область). Основные центры добычи расположены в Воркуте, Инте.

К угольным бассейнам общероссийского значения относится Канско-Ачинский буроугольный бассейн, его запасы составляют 600 млрд т. Он расположен в пределах Красноярского края и частично в Кемеровской и Иркутской областях. Теплотворная способность углей - 2,8-4,6 тыс. ккал. Мощность пластов огромна (от 14 до 70 м). Канско-Ачинские угли имеют самую низкую себестоимость в России и используются как энергетическое топливо. К основным центрам добычи относятся Назарово и Бородино.

Располагают ресурсами углей и другие районы: Урал - Кизеловский, Челябинский, Южно-Уральский угольные бассейны; Сибирь - Тунгусский, Минусинский, Черемховский; Дальний Восток - Ленский, Сучанский, Южно-Якутский; Центральный экономический район - Подмосковный угольный бассейн (Тверская, Калужская, Тульская, Рязанская, Смоленская области).

Основными производителями угля в России являются «Сибирская угольная энергетическая компания» («СУЭК»), «Кузбассразрезуголь», «Мечел».

Большое значение имеет добыча и производство ядерного топлива из урановых руд. Россия наряду с США, Канадой, Австралией, ЮАР производит и экспортирует обогащенный уран. В России расположено самое крупное разрабатываемое месторождение урана - Краснокаменский рудник в Забайкалье. Переработку руды осуществляет Приаргунский горно-химический комбинат.

Основные проблемы дальнейшего развития и размещения топливной промышленности заключаются в следующем.

Освоенные месторождения Западной Сибири в среднем выработаны на 40% (для сравнения отметим, что залежи Волго-Уральского региона истощены почти на 70%, Северного Кавказа - на 82%). Сибирь дает более 70% российской нефти, но уровень добычи снижается. Для выхода нефти новых сибирских месторождений в действующую систему магистральных трубопроводов требуется проложить несколько новых ниток общей протяженностью в сотни километров.

Одной из основных проблем отрасли является крайне низкая глубина переработки нефти. На Ухтинском НПЗ, например, она не превышает 41 % и в среднем по России составляет 63%, а остальное превращается в мазут, тогда как в передовых индустриальных странах 85-90% извлеченного из недр сырья перерабатывается в ценнейшие продукты, пользующиеся неизменным спросом на мировых рынках.

Нельзя не отметить при этом, что производственные издержки на российских НПЗ выше, чем на зарубежных. На российских предприятиях они составляют в среднем 15,6 дол. на 1 т продукции, на зарубежных не превышают 14,5.

Энергетика

Она занимается производством и передачей электроэнергии и является одной из базовых отраслей тяжелой промышленности. Отличительная особенность экономики России - это высокая по сравнению с экономически развитыми странами удельная энергоемкость производимого национального дохода.

Электроэнергетика включает тепловые электростанции, атомные электростанции, гидроэлектростанции (включая гидроаккумулирующие и приливные), прочие электростанции (ветростанции, гелиостанции, геотермальные), электрические, тепловые сети, самостоятельные котельные.

Тепловые электростанции (ТЭС). Основной тип электростанций в России - тепловые, работающие на органическом топливе (уголь, газ, мазут, сланцы, торф). Основную роль играют мощные (более 2 млн кВт) государственные районные электростанции (ГРЭС), обеспечивающие потребности экономического района и работающие в энергосистемах. На размещение тепловых электростанций оказывают основное влияние топливный и потребительский факторы. Наиболее мощные ТЭС расположены, как правило, в местах добычи топлива (чем крупнее электростанция, тем дальше она может передавать энергию).

ГРЭС мощностью более 2 млн кВт расположены в следующих экономических районах: Центральном (Костромская, Рязанская, Конаковская); Уральском (Рефтинская, Троицкая, Ириклинская); Поволжском (Заинская); Восточно-Сибирском (Назаровская, Березовская); Западно-Сибирском (Сургутские); Северо-Кавказском (Ставропольская); Северо-Западном (Киришская); Дальневосточном (Нерюнгринская).

К тепловым электростанциям относятся и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), обеспечивающие теплом предприятия и жилье, с одновременным производством электроэнергии. ТЭЦ размещаются в пунктах потребления пара и горячей воды, поскольку радиус передачи тепла не превышает 10-12 км.

Положительные свойства ТЭС: относительно свободное размещение, связанное с широким распространением топливных ресурсов в России; способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний (в отличие от ГЭС).

Отрицательные свойства ТЭС: используют невозобновимые топливные ресурсы; обладают низким коэффициентом полезного действия (КПД); оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду; имеют большие затраты на добычу, перевозку, переработку и удаление отходов топлива.

Гидравлические электростанции (ГЭС). Гидроэлектростанции являются эффективным источником энергии, поскольку они используют возобновимые ресурсы, просты в управлении (количество персонала на ГЭС в 15-20 раз меньше, чем на ГРЭС), имеют высокий КПД (более 80%), производят самую дешевую энергию. С другой стороны, строительство ГЭС требует длительных сроков и больших удельных капитальных вложений, связано с потерями земель на равнинах, наносит ущерб сельскому и рыбному хозяйству.

К ГЭС мощностью более 2 млн кВт относятся Саяно-Шушенская (в настоящее время восстанавливается после крупной аварии в августе 2009 г.), Красноярская, Братская, Усть-Илимская в Восточно-Сибирском экономическом районе; Волжская (Волгоград), Волжская (Самара) в Поволжском экономическом районе.

Для гидростроительства в настоящее время характерно сооружение на реках каскадов гидроэлектростанций.

Каскад представляет собой группу ГЭС, расположенных ступенями по течению водного потока для последовательного использования его энергии. При этом помимо получения электроэнергии решаются проблемы снабжения населения и производства водой, устранения паводков, улучшения транспортных условий. Но создание каскадов привело к нарушению экологического равновесия.

Перспективным является строительство гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС). Их действие основано на циклическом перемещении одного и того же объема воды между двумя бассейнами (верхним и нижним), соединенных водоводами. В ночное время за счет излишков электроэнергии, вырабатываемой на постоянно работающих ТЭС и ГЭС, вода из нижнего бассейна по водоводам, работающим как насосы, закачивается в верхний бассейн. В часы дневных пиковых нагрузок, когда энергии в сети не хватает, вода из верхнего бассейна по водоводам, работающим уже как турбины, сбрасывается в нижний бассейн с выработкой энергии. Это один из немногих способов аккумуляции электроэнергии, и поэтому ГАЭС строятся в районах ее наибольшего потребления. В России функционируют Загорская и Кубанская ГАЭС.

Атомные электростанции (АЭС). В России действуют 10 АЭС, на которых функционируют 30 энергоблоков. На АЭС эксплуатируются реакторы трех основных типов: водоводяные (ВВЭР), большой мощности канальные урано-графитовые (РБМК), водно-графитовые (ВГ) и на быстрых нейтронах (БН). Атомные электростанции в России объединены в концерн «Росэнергоатом» (см. табл. 4.2.).

Положительные свойства АЭС: их можно строить в любом районе, независимо от его энергетических ресурсов; атомное топливо отличается большим содержанием энергии; АЭС не делают выбросов в атмосферу в условиях безаварийной работы, не поглощают кислород.

Отрицательные свойства АЭС: сложность захоронения радиоактивных отходов (для их вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения); тепловое загрязнение используемых АЭС водоемов.

Таблица 4.2

Атомные электростанции России

В отечественной электроэнергетике используются альтернативные источники энергии: солнца, ветра, внутреннего тепла земли, морских приливов. Построены природные электростанции (ПЭС). На приливных волнах на Кольском полуострове сооружена Кислогубская ПЭС (400 кВт), которой более 40 лет; проектируется Мезенская ПЭС. На термальных водах Камчатки построена Паужетская ГеоТЭС. Ветровые энергоустановки имеются в жилых поселках Крайнего Севера, гелиоустановки на Северном Кавказе. Однако следует отметить и тот факт, что большинство возобновляемых источников энергии в условиях экономической нестабильности в России неконкурентоспособны в сравнении с традиционными электростанциями из-за высокой удельной стоимости электроэнергии.

Энергосистема - это группы электростанций разных типов, объединенные высоковольтными линиями электропередачи (ЛЭП) и управляемые из одного центра. Энергосистемы объединяются Единую Энергетическую систему.

Создание ЕЭС имеет экономические преимущества. Объединенные энергетические системы (ОЭС) Северо-Запада, Центра, Поволжья, Юга, Северного Кавказа, Урала входят в ЕЭС европейской части. Они объединены такими высоковольтными магистралями, как Самара - Москва (500 кВ), Самара - Челябинск, Волгоград - Москва (500 кВ), Волгоград - Донбасс (800 кВ), Москва - Санкт-Петербург (750 кВ).

В электроэнергетике России произошли радикальные преобразования: изменилась система государственного регулирования отрасли, сформировался конкурентный рынок электроэнергии, были созданы новые компании. В структуре отрасли осуществлено разделение естественно монопольных (передача электроэнергии, оперативно-диспетчерское управление) и потенциально конкурентных (производство и сбыт электроэнергии, ремонт и сервис) функций; вместо прежних вертикально-интегрированных компаний, выполнявших все эти функции, созданы структуры, специализирующиеся на отдельных видах деятельности.