Топливная промышленность

Тема 7. Топливно-энергетический комплекс

Топливная промышленность

Электроэнергетика

ТЭК — отрасль промышленности, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов. Её целью является обеспечение производства энергии путём преобразования первичной энергии топлива во вторичную, например в электрическую или тепловую энергию. При этом производство энергии чаще всего происходит в несколько стадий. Она состоит из топливной промышленности и электроэнергетики.

Топливная промышленность

Топливная промышленность — комплекс отраслей, занимающихся добычей и переработкой топливно-энергетического сырья. Включает угольную, газовую, нефтяную, торфяную, сланцевую и уранодобывающую промышленность. В условиях НТР роль топливной промышленность возрастает в связи с развитием электрификации и теплофикации производств, обусловливающих интенсивный рост потребления энергии. Топливно-энергетическая промышленность прошла в своем развитии несколько этапов: угольный (до середины XX в.), нефтяной и газовый (до 80-х гг. XX в.); в настоящее время мировая энергетика вступила в переходный этап — этап постепенного перехода от использования минерального топлива к возобновимым и неисчерпаемым энергоресурсам.

Китая выделяется в мире масш­табами развития: по производству основных энергоносителей страна занимает одно из веду­щих мест в мире. Однако дефицит электроэнер­гии — один из главных тормозов развития эко­номики. Существенно ниже, чем в развитых странах, эффективность отрасли. КНР потреб­ляет первичной энергии примерно столько же, сколько лишенная собственных ее источников Япония. В Китае ниже коэффициент использо­вания энергии, выше энергоемкость националь­ного дохода. Китайскую экономику называют одной из самых энергонеэффективных в мире. На производство одной и той же ед. продукции в Китае уходит в разы больше электроэнергии, чем в развитых странах мира.

В структуре топливно-энергетического баланса КНР стали происходить важные изменения в пользу таких компонентов, как нефть, природный газ, гидроэнергетика (рис.1).

Рис.1. Динамика роста различных энергоносителей и их соотношениею

В 2010 г. в структуре энергетического баланса Китая уголь составлял 66,1%, нефть – 20,5%, природный газ - 5,3%, ядерная энергия – 0,9%, гидроэлектроэнергия – 6,8%, альтернативные возобновляемые источники – 0,4%. По сравнению с 2005 г. доля угля и нефти снизилась, а природного газа, ядерной энергии, гидроэлектроэнергии, альтернативных возобновляемых источников – возрасла. Эти положения показывают, что в настоящее время приоритетными направлениями развития энергетики в Китае становятся модернизация энергетической отрасли и экономия ресурсов.
В целом, в последние годы претворение энергетической стратегии КНР в рамках внутренней политики страны характеризуется следующими чертами:
Во-первых, направленность на самообеспечение и увеличение добычи энергоресурсов лежит в основе энергетической стратегии КНР в течение длительного времени. Это закреплено в «Законе об экономном использовании энергоресурсов» от 1997 г. согласно которому основным принципом развития энергоносителей КНР признается опора на собственное производство энергоресурсов.

К 2010 г. сложилось 5 основных нефтегазодобывающих баз: объем производства в двух впадинах Сунляо (Маньчжурия, северо-восток Китая) и Синьцзян-Уйгурского автономного района (северо-запад Китая) достиг 50 млн т., во впадинах Бохайвань (провинция Шаньдун, северо-восток Китая) и Эрдос (западные провинции Китая) - 25 млн т., в Сычуаньской котловине - 15 млн т. В дальнейшем интенсивность разработки сырой нефти будет возрастать.

На протяжении последних лет Китай продолжает наращивать динамику разведки и освоения энергоносителей и ископаемых ресурсов. Китай богат углем, и, несмотря на то, что при энергоструктуре с приоритетом угля серьезно загрязняется атмосфера, и его использование только частично покрывает потребности страны в энергии, эта отрасль является приоритетной в энергетической политике страны. Сейчас осуществляется масштабная реконструкция угольной отрасли с целью, в первую очередь, увеличить и упорядочить добычу этого стратегически важного для экономики ресурса.
В энергобалансе на уголь приходится около 66% энергии (в 50—60-е годы — примерно 9/10), на нефть — 1/5, доля гидроресурсов и газа неве­лика. Около 4/5 первичной энергии расходуется на производственные нужды, больше всего в промышленности, особенно в тяжелой. Осталь­ная часть потребляется в быту, других отраслях промышленности, идет на экспорт (нефть и уголь).

Энергетика Китая — угольная. По добыче угля КНР занимает первое место в мире. В 2012 году суммарная добыча угля в Китае превысит показатель в 3,7 млрд. т. Такие данные обнародовала Национальная ассоциация угольщиков Китая (CNCA). Месторождения угля обнаружены во всех провинциях и автономных районах страны, что обусловило широкую географию его добычи. В Китае около 100 крупных центров угледобычи и более 11 тыс. мелких и мельчайших угольных шахт, дающих около половины всего производ­ства. Но даже крупные центры угледобычи не отличаются большой мощностью: на самых крупных из них добывается от 15—17 (Хуайнань, Хэган) до 25—30 млн т (Кайлуань. Датун, Фу-шунь, Фусинь). (В странах с крупной угледобы­чей, как правило, есть бассейны, дающие по 100—200 млн т угля каждый.) Невысокая кон­центрация угледобычи создает трудности в обес­печении транспортировки этого вида топлива, вывоза его из внутренних районов к потребите­лю.

В настоящее время преобладает шахтная до­быча угля (более 80%), но на вводимых в экс­плуатацию крупных месторождениях Внутрен­ней Монголии и севера провинции Шаньси ведется открытая добыча. Марочный состав до­бываемых углей разнообразен, доля коксующихся составляет 40—50%. Почти 40% всех извлекаемых углей очень низкого качества, используется на предприятиях местного значения и в быту. Хотя весь этот уголь требует обогащения, обогати­тельные мощности обеспечивают переработку лишь менее его половины.

Промышленность — главный потребитель угля в стране (около 3/4), причем легкая и пи­щевая расходуют его больше, чем любая из от­раслей тяжелой индустрии. Очень мало угля используется для получения электроэнергии (всего 1/5 против 3/4 в ФРГ, США и др.). Недо­статочное производство электроэнергии, слабая электрификация и теплофикация, газификация хозяйства и быта вынуждают вести прямое сжи­гание угля. Это вызывает сильное загрязнение атмосферы, особенно в районах с плотной за­стройкой.

Хотя добыча угля ведется повсеместно, круп­ными ее масштабами выделяются провинции Шаньси (более 1/5 в стране), Хэбэй, Шаньдун, Хэйлунизян, Ляонин.

Рис. 2. Угольная и нефтегазовая промышленность Китая

Именно на уголь возлагаются наибольшие надежды в деле обеспечения топливно-энергетического комплекса страны. Помимо того, что этот вид сырья будет эксплуатироваться в качестве традиционного источника для получения тепловой и электрической энергии, его также планируют использовать как альтернативу нефти для получения жидкого топлива.

Спрос на уголь в Китае значительно превышает предложение, и такая тенденция будет оставаться актуальной еще достаточно длительный период. В 2010 г. дефицит поставок угля составил 330 млн тонн.

Другой проблемой угольной отрасли являются серьезные недостатки в обеспечении охраны труда на производстве. Китай является «мировым лидером» по числу шахтеров, погибающих при добыче угля. В 2011 г. на шахтах погибло около 1973 человек, и этот показатель увеличивается ежегодно.

На протяжении 1950-х годов Китай импортировал относительно небольшое количество нефти из СССР, однако в середине 1960-х годов, после разведки крупного нефтяного месторождения в провинции Хэйлунцзян, перешел на самообеспечение. С последующими открытиями нефтяных месторождений, особенно в провинциях Шаньдун и Хэбэй, потенциальные возможности добычи нефти увеличились более чем вдвое. Второе место в структуре топливно-энергетических ресурсов Китая занимает нефть. К освоению нефтяных месторождений были привлечены крупные ТНК. Интерес иностранных компаний к разработке шельфовых месторождений КНР объясняется тем обстоятель­ством, что запасы нефти на шельфе, занимающем площадь бо­лее 1 млрд. кв. км., одни из наиболее крупных в мире, но оценки ее запасов сильно расходятся. Согласно международной статистике, по разведанным запасам нефти (2,2 млрд т) Китай не входит в первую десятку стран мира. Но если верить некоторым китайским источникам, то экономически рентабельные для добычи запасы нефти достигают 12–13 млрд т, т.е. уровня Ирака, Кувейта или ОАЭ. Разработка данных месторождений дает возможность Китаю смяг­чить энергетическую ситуацию в стране, а также значительно расширить экспорт нефти на мировой рынок. По данным Министерства земельных и природных ресурсов КНР, в 2011 году в Китае добыто 203 млн тонн нефти, по этому показателю Китай вышел на 4-е место в мире. Нефтяная промышленность — молодая, быстро выросшая отрасль, ее значение опреде­ляется сравнительно крупными запасами нефти, эффективностью транспортировки ее по нефте­проводам, растущими потребностями хозяйства и экспорта. Разрабатывается свыше 125 место­рождений. Добываемые нефти разнообразны по качеству — от легких малосернистых до тяжелых и парафинистых. Несмотря на то, что большинство нефтяных месторождений на суше близки к своему истощению, продолжается их активная эксплуатация. Кроме того, в качестве наиболее одного из наиболее перспективных направлений развития добычи углеводородов сейчас выступает добыча шельфовой нефти. Перспективны месторождения на шельфе, хотя объемы добычи там пока неве­лики (Бохайский и Ляодунский заливы, Восточ­но-Китайское и Южно-Китайское моря).

В географии нефтедобычи произошли существен­ные сдвиги. Возникнув после 1949 г. на западе страны (Цайдамская котловина, Джунгарская впадина), в 70-е годы она переместилась на северо-восток (провинция Хэйлунцзян), а в последующие годы возросло значение северной и восточной час­тей Китая (прибрежные районы Бохайского зали­ва). Производственная и территориальная концент­рация нефтедобычи гораздо выше, чем в угольной промышленности. В целом на восточную часть КНР приходится свыше 4/5 всей нефти. Самое крупное месторождение — Дацин, на котором до­бывается около 1/3 всей нефти. Растет добыча на месторождениях Шэнли, Даган, Жэньцю и проч. Высокая концентрация нефтедобычи благоприятна для развития отрасли, но в силу слабости транспор­та создает трудности для снабжения нефтью и неф­тепродуктами остальных районов, особенно распо­ложенных южнее Янцзы. Министерство прогнозирует, что к 2030 году объем разведанных нефтяных геологических запасов в северо-восточной части Китая составит 2,8 млрд тонн, общий объем добытой нефти — 1,06 млрд тонн. В частности, к 2020 году годовая добыча нефти на нефтепромыслах Дацин будет сохраняться на уровне 40 млн тонн.

В КНР сложилась мощная нефтепереработка (более 130 млн т) — вторая по значению в Восточной Азии после Японии. Наряду с круп­ными НПЗ (5—10 млн т) есть много мелких (до 0,5 млн т). Около 1/3 нефтеперерабатываю­щих мощностей размещается в районах добычи, а 2/3 — в центрах потребления нефтепродуктов, ча­ще всего в крупных городах приморских районов.

Китай экспортирует нефть (в Японию, КНДР), однако из-за роста внутренних потреб­ностей значение этого вида продукции для экс­порта стремительно падает. Китай переходит к импорту нефти. От районов добычи к местам переработки и к портам, откуда идет экспорт, транспортировка нефти ведется главным обра­зом по нефтепроводам (около 3/4), главные из которых: Дацин—Далянь, Дацин—Циньхуан-дао—Пекин с ответвлением на КНДР, Шэнли— Циндао, Шэнли—Циньхуандао. Небольшая часть нефти перевозится автомобильным и же­лезнодорожным транспортом. В последние годы быстро повысилась зависимость Китая от импорта нефти и газа из-за рубежа, которая в 2011 году достигла 56 процентов,

Газовая промышленность представлена добы­чей природного и попутного газа, получением искусственного промышленного (коксового, слан­цевого и др.) и полукустарного (биометан) газов. По оценке, геологический запас природного газа на севере-востоке Китая вырос на 127 процентов, в частности, объем геологических запасов сланцевого газа достигает 5,9 трлн кубометров.

Специфика отрасли: относительно малая доля ес­тественных и большая — искусственных газов при общем ограниченном объеме всех их видов. По данным агентства Синьхуа, что темпы роста добычи природного газа в Китае в последние годы значительно выше, чем средние ежегодные темпы роста в 4% во всем мире, поэтому по добыче природного газа Китай вышел на девятое место в мире (103 млрд. м3 в 2011.г.). Китай стал не только крупнейшим производителем нефти, но и мировым производителем природного газа, причем половина этого количества приходится на провинцию Сычуань. Природный газ добывается также в Синьцзян-Уйгурском автономном районе (Цайдамский и Таримский бассейны). Кроме того, газовые промыслы работают и на шельфе Южно-Китайского моря, и в заливе Бохай. За исключением последних все они расположены очень далеко от главных центров потребления природного газа – крупных городов восточной части страны. Но больших по протяженности магистральных газопроводов пока в Китае всего два. Преобладают же разобщенные газопроводы небольшой длины, которые соединяют места добычи с ближайшими потребителями газового топлива. Однако перспектива увеличения добычи газа предполагает и сооружение новых крупных газопроводов.

Китай занимает ведущее место в мире по производству биометана, получаемого из отхо­дов сельского хозяйства, лесозаготовок и т. д. Его вырабатывают на небольших генераторах в сельской местности и применяют в основном в быту. Особенность энергетики Китая — использо­вание очень большого количества некоммерче­ских видов топлива (отходы сельского хозяйства, лесозаготовок, камыш и т. д.), которые крестьяне употребляют для отапливания жилищ и приготовления пищи.

ЭНЕРГЕТИКА

По размерам своего экономического гидропотенциала Китай не просто входит (наряду с Россией, Бразилией, Канадой и Индией) в группу стран-лидеров, но и занимает в ней первое место. Его гидропотенциал оценивается в 1260 млрд кВтч. Гидропотенциал страны распределяется между реками и речными бассейнами неравномерно. Наиболее велик он у Янцзы – самой полноводной реки Китая с годовым стоком более 1 тыс. км³.

По выработке электроэнергии (3 451 000 000 000 квт/ч в г 2009г.) Китай вышел на второе место в мире. Установленная мощность электростан­ций - 217 тыс. МВт. Однако по душевому потреблению элек­троэнергии КНР занимает примерно 80-е место среди стран мира, а дефицит и при таком уровне потребления составляет около 20%. Подавляю­щую часть электроэнергии (около 80%) произ­водят на ТЭС, основная часть которых (3/4) ра­ботает на угле. Лишь немногие из них использу­ют сырую нефть, еще меньше — газ. Крупные ТЭС сосредоточены на индустриальном севе­ро-востоке страны. Крупнейшая ТЭС КНР — «Цзяньби» в пров. Цзянсу (1625 МВт). В Лхасе (Тибет) построена первая в КНР геотермальная электростанция.

Развивается гидроэнергетика (около 1/5 вы­рабатываемой электроэнергии, планируется до­вести ее долю до 35—40% к 2015 г.). Крупнейшая ГЭС — Три ущелья — действующая и достраивающаяся на реке Янцзы, крупнейшая электростанция в мире (рис.2).

Рис.3. ГЭС «Три ущелья»

Расположена близ г. Саньдоупин. Проектная мощность ГЭС — 22,4 ГВт. Планируемая среднегодовая выработка около 100 млрд кВт·ч, в 2008 году было произведено 80,8 млрд кВт·ч. В трёх зданиях ГЭС должны быть размещены 32 радиально-осевых гидроагрегата мощностью по 700 МВт при расчетном напоре 80,6 м. После добавления подземного машинного зала количество вырабатываемого электричества в год будет в бо́льшей степени зависеть от размера паводка на Янцзы, для выработки которого и предназначены дополнительные электрогенераторы. Напорные сооружения ГЭС образуют крупное водохранилище площадью 1 045 км², полезной ёмкостью 22 км³.

Гидроэнергетика пока имеет меньшее значение, обеспечивая 19% общей выработки электроэнергии в стране. Это объясняется тем, что сооружение ГЭС гораздо более капиталоемко. К тому же в условиях постоянного дефицита электроэнергии только строительство ТЭС позволяло быстрее улучшить снабжение ею. В гидроэнергетике же долгое время предпочтение отдавалось строительству мелких и мельчайших ГЭС, предназначенных для снабжения отдельных деревень и поселков; таких ГЭС в Китае насчитывается почти 100 тыс. Но затем началось и сооружение крупных гидростанций и даже их каскадов. Одновременно наметились большие сдвиги в размещении гидроэнергетики страны.

«Гэчжоуба» (2,7 тыс. МВт) на р. Янцзы. В верховьях этой реки идет строительство кас­када ГЭС общей мощностью около 10 тыс. МВт. А в среднем течении в 1995 г. начато строитель­ство гидроузла «Санься» («Три ущелья»), кото­рый по мощности должен стать величайшим в мире — 17,7 тыс. МВт. ГЭС должна дать ток в 2009 г. Планируется каскад ГЭС и на Хуанхэ. Особенность современной гидроэнергетики — большое количество мелких (до 500 кВт) и мельчайших (до 25 кВт) ГЭС, обеспечивающих электроэнергией крестьян сельских уездов (рис.3). Гид­ростроительство имеет многоцелевое значение: производство дешевой электроэнергии, улучше­ние водоснабжения, защита от периодических катастрофических наводнений путем регулиро­вания стока, поддержание необходимых для су­доходства глубин на ряде участков рек.

Рис. 4. Планы строительства электростанций.

В 90-е годы в КНР получила развитие атом­ная энергетика были введены в эксплуатацию две АЭС: Циньшаньская (300 МВт) в провинции Чжэцзян и Даяваньская (два энергоблока по 900 МВт каждый) в провинции Гуандун. Оборудова­ние для них было поставлено Францией. Вели­кобританией, Японией. Намечено строительство еще двух АЭС: в провинции Ляонин (при техни­ческом содействии России) и еще одной в про­винции Гуандун. Общую установлен­ную мощность АЭС предполагается довести до 10 тыс. МВт.) АЭС -Дйия Бэй). Китай является страной, в которой в настоящее время ведется самое крупномасштабное в мире строительство в сфере атомной энергетики. День ото дня возрастают потребности в природном уране.

По статистике государственного управления по делам энергетики КНР, к концу 2010 в Китае было утверждено к строительству 34 ядерных энергоблока мощностью 36,92 тыс. мвт., из них уже начато строительство 25 энергоблоков мощностью 27,73 тыс. мвт. Это значит, что Китай является крупнейшей в мире страной по масштабу строящихся атомных электростанций.

Китай освоил передовые технологии добычи урановой руды и накопил довольно значительные запасы урана. В последние годы основные районы геологоразведки находятся на севере страны, и в Синьцзяне, и во Внутренней Монголии обнаружена урановая руда Китайские урановые горнодобывающие предприятия ускоряют темпы выхода на рынки Африки, Австралии, Канады и других регионов, по одному из проектов уже идет строительство уранового рудника, по четырем проектам ведется геологоразведка урановых месторождений, проходят переговоры по другим проектам. В последней обнародованной национальной стратегии развития китайской энергетики на период до 2020 года, большую долю составляют планы развития ядерной энергетики. Планируется вводить в строй не менее 1,8 ГВт ядерных генерирующих мощностей ежегодно, чтобы к 2020 году суммарная мощность китайских АЭС выросла до 40 ГВт, что к тому времени должно составлять около 4 % в общем энергобалансе страны. Китайская ядерная энергетика за предыдущие 20 лет развития построила АЭС с суммарной мощностью энергоблоков на уровне 6,7 ГВт, что дает чуть больше 1 % всей выработки электроэнергии в стране.