Перспективы добычи и использования трудноизвлекаемых углеводородов

Важность альтернативных источников энергии подтверждается и вниманием  известного американского журнала Forbes к этой проблеме. В одной статье. обсуждается проблема сланцевого газа, а в другой, приводятся данные по 10 профессиям, которые будут востребованы в ближайшем десятилетии. Две  из них связаны с альтернативными  источниками энергоресурсов ("Эксперт  в сфере альтернативной энергетики" и "Специалист по труднодобываемым запасам нефти").

Следует отметить, что Китай, вследствие быстрого развития экономики, нуждается  в альтернативных источниках не только газа, но и нефти. Например, он вкладывает 4 млрд. дол. в добычу нефти из нефтеносных  песков в Канаде (Sуncrude Canada).

Германия к 2050 году увеличит долю возобновляемых источников энергии до 80%. Все более  широко находит применение в качестве биотоплива цилиндрические гранулы (пиллеты). Их относят к наиболее экологичному виду топлива, изготовленные на основе торфа, древесных отходов и отходов  сельского хозяйства. На европейских  рынках пиллеты стоят от 80 до 120 евро за тонну. В США проводятся масштабные исследования по производству новых  поколений биотоплива на основе достижений синтетической биологии, использующей генетические методы. Планируется уже  в 2014 году выпустить на рынок биотопливо, получаемое из нового вида водорослей (компании Synthetic Genomics и Solazyme).

Поскольку из-за СПГ многократно  возрастают ресурсы природного газа, то имеется возможность несколько  уменьшить долю потребления электрической  энергии, заменив ее локальной газовой, поскольку уровень загрязнения  электрическими магнитными полями (ЭМП) достиг на Земле критического значения. Однако окончательную оценку экономической  целесообразности масштабной добычи ПСГ, как считают некоторые эксперты, можно будет дать года через 2-3.

Стоимость 1кВт эл. энергии: солнечной  на расплавленной соли 5 центов, на фотодиодах – 20 ц.; гидроэлектростанции – 2-3 ц.; ядерной – 4 ц.; угольной – 5 ц.; природный  газ – 10 ц.

Глобальная потребность в энергии  увеличится к 2035 году на 36%, а в Китае  – на 75%.м Страны Ближнего Востока  – будут основными поставщиками нефти и газа.

К 2035 г. он ожидает увеличения на 14% доли возобновляемой энергетики в глобальном балансе. Нужно усилить меры по более  эффективному использованию энергии. Спрос на нефть в мире достигнет  к 2035 году 99 млн. баррелей в сутки. Производство нефти стабилизируется к 2020 году на уровне в 68–69 млн. баррелей в сутки  и никогда не достигнет исторического  пикового показателя в 70 млн. баррелей в 2006 г.

Река времени течёт и информационное общество уступает чему-то новому, обществу хаоса. В котором правит не информация, а профессиональная интуиция. Победит  тот, кто не только знает прошлое  и настоящее, но и предвидит будущее.

Природный сланцевый газ (ПСГ) в  настоящее время добывают в США  и Канаде. В США, где его доля в общей добыче природного газа (ПГ) в стране составила более 15% (2012). По прогнозу Департамента по энергетике США, добыча ПСГ в стране будет  возрастать до 2035 года со среднегодовым  приростом 5,3%, а импорт газа снижаться  на 2,6% ежегодно.

Перспективные газоносные сланцы имеются  во многих странах мира. Наиболее активно  оценка их газового потенциала ведется  в странах Европы (особенно в Польше) и Китае, где созданы научно-исследовательские  коллективы, и крупнейшие газовые  компании мира получили лицензии на производство там геологоразведочных работ. На десятом  Форуме стран-экспортеров газа ("Газовый  ОПЕК"), который проходил в 2010 г. в  Оране, было признано, что "потенциал  сланцевого газа огромен", а "интерес  к нему возрастает". Однако реальной угрозы, по мнению ФСЭГ, пока нет.

Быстрыми темпами ежегодно возрастает производство метана угольных пластов (МУП) и сжиженного природного газа (СПГ), которые позволяет доставлять ПГ потребителям без строительства  магистральных трубопроводов. Беспрецедентное  решение для ФРГ и стран  ЕС принял Верховный Федеральный  суд ФРГ о запрете корректировки  цен на газ для конечных потребителей по только изменению цен на нефть, необходимо также учитывать спотовые цены на газ. При любом развитии событий  с ПСГ, значительные вложения средств  в его добычу не будут потеряны. Накопленный опыт по энергетическому  использованию сланца поможет выходу из возможной критической ситуации в целом, либо в некоторых регионах.

Для того, чтобы ПСГ газ оказал по-настоящему революционное воздействие  на экономику, необходимо соблюдение пяти условий:

1. Концентрация природного газа  должна быть достаточно высока, чтобы его добыча была экономически  обоснована;

2. Нужно много пресной воды;

3. Требуется много средств (каждая  скважина для ПСГ, требует гораздо  больших вложений, чем для обычного  газа), опытные кадры;

4. Необходимо наличие множества  небольших компаний;

5. Успешная разработка ПСГ требует  наличие инфраструктуры как для  сбора, так и для распределения  добытого газа.

Такие условия, несомненно, имеются  в США, а при их помощи возникнут  и в Польше.

Снижение спроса на газ из-за кризиса  и успехи в добычи сланцевого газа в США грозят обрушить цены на этот вид углеводородов

Хотя многие вопросы с природным  сланцевым газом требуют ещё  уточнения, но, пожалуй, ясно главное: на мировом газовом рынке наступило  время перемен. Не последнюю роль в этих переменах будет играть горючий сланец, его применение в  качестве топлива, получения из него сланцевой нефти, искусственного сланцевого газа, а также добычи из месторождений  сланца в большом объеме природного сланцевого газа. Фактически в мировой  газовой энергетике происходят три  тихие революции: производство в  больших объемах природного сланцевого газа (сланцевая революция), метана угольных пластов и сжиженного природного газа, а также учет спотовых цен  в долгосрочных контрактах на газ. На мировом газовом рынке произошла  смена лидера от России к США. Сланцевая  революция, по мнению проф. Марка Перельмана, может привести к трем геополитическим  последствиям:

1) Увеличение конкуренции между  странами-экспортерами, что может  вести к уменьшению влияния  ОПЕК, даже к ее распаду.

2) Резкое снижение сверхприбыли  от экспорта нефтегазопродуктов, диверсифицикация всей экономики

3) Существенная перестройка мировой  конъюнктуры в течение 2-3 лет.

Большие перспективы открываются  перед водородной энергетикой. Успехи нанотехнологии позволяют без сжигания осуществлять прямое получение электрической  энергии из водорода, минуя стадию его окисления через горение. Остается только найти дешевый источник водорода. И такая возможность  имеется. Еще в 60-е годы прошлого столетия известный геолог и геохимик Владимир Ларин разработал оригинальную металлогидридную теорию строения Земли. В результате металлогидратного  строения ядра Земли происходит постоянная  водородная дегазация этой планеты. Добыча такого водорода позволит обеспечить водородную энергетику (электростанции, гибридные автомобили и др.) дешевым  водородом.

Перпективным источником энергии  является океан. Он обладает огромной мощью, которую можно использовать для производства электроэнергии. Эту  энергию получатют тремя способами: использование энергии волн, приливных  сил и температурной разницы  между слоями океана. Использование  энергии океана предпочтительнее, чем  использование энергии ветра (приливы  и отливы постоянны и абсолютно  предсказуемы, объемы рабочих турбин меньше). Из-за высокой стоимости  технологии получения энергии из океана носят экспериментальный  характер, но по мере их доработки расходы  неизбежно снизятся.

По решению Совета ЕС (02.2011) необходима диверсификация источников энергии: отход  от традиционных источников (Россия, Норвегия, Алжир), к странам Каспийского  бассейна, Ближнего Востока, а также  к использованию сжиженного природного газа Катара и Нигерии.

1. 6.5. Технологические процессы разработки и использования источников энергии
1. 6.5.1. Биотопливо

Производство биотоплива возрастает. Есть риск роста цен на сельскохозяйственные культуры, экологической опасности  производства биотоплива. Биотопливо двух типов: первого (биоэтанол) и второго  поколения (из непищевого сырья). Разрабатываю ещё два поколения на основе "синтетической  биологии". Биоэтанол получают из сахарного тростника, кукурузы, пшеницы  и других злаковых культур, и биодизель - из масленичных культур - сои, рапса, пальмы, подсолнечника. Топливный биоэтанол  получают сбраживанием сахаров с  помощью технологии производства пищевого этанола без дополнительных стадий очистки. Биодизель получают методом  химической реакции жиров растительных масел и низших спиртов (в первую очередь метанола).

Биотоплива второго поколения: отработанные жиры и растительные масла, биомасса деревьев и трав. Эффективность  производства энергии из биомассы биотоплив  обоих поколений около 50%.Из лигноцеллюлозы два типа биотоплив - биоэтанол и  бионефть. Биодизель из непищевого сырья - биотопливо второго поколения. Получают из технических масленичных  культур и микроводорослей. Из микроводорослей  можно получить топлива от 15 до 200 раз больше, чем из лучшей сельскохозяйственной масленичной культуры. Новый тип  биотоплива - грин-дизель (смесь углеводородов  дизельной фракции). Высок цетановым  числом (характеристикой воспламеняемости) - 70-85. Грин-дизель – хорошая добавка  к традиционным дизельным топливам.

Разрабатываются концепции и технологии для получения биотоплив третьего поколения. Основной аргумент противников  биоэнергетики - конкуренция биотоплива с пищевыми продуктами, что может  привести к повышению цен на продукты питания.

Основными недостатками этанола как  топлива является его невысокая  теплотворная способность (на 37% меньше, чем у бензина) и высокая способность  к поглощению воды. Биодизель почти  не содержит серы. Высокая вязкость не позволяет использовать его в  холодное время, поэтому  применяют смеси (20% из биодизеля и 80% из солярки).

Рост цен на ископаемое топливо  обеспечивают неуклонный рост экономической  привлекательности биоресурсов. Через  несколько лет ВМС США будут  использовать 50% биотоплива (из водорослей, опилок, горчичных семян). Германия к 2050 году увеличит долю возобновляемых источников энергии до 80% (сейчас более 16%). Недостаток биотоплив их высокая  стоимость.

Россия входит в тройку стран  – экспортеров пеллет на европейском  рынке. В России работает около 150 предприятий, занятых в сфере биоэнергетики. Пеллеты («топливные гранулы») делают из торфа, опилок различных пород  древесины, щепы, сельскохозяйственных отходов.

1. 6.5.2. Нанотехнология и наноэнергетика

По прогнозам ученых человечество к 2050 году уже создаст нанообщество, в котором многие виды природных  ресурсов будут получать на базе нанотехнологии, а не добывать традиционным способом. Поэтому следует отнестись с  большим вниманием к предостережению  А.А. Давыдова, тем более что такое  общество может быть построено на десятилетие раньше указанного срока: «Россия позиционирует себя в  мировом сообществе в качестве великой  энергетической державы. Однако нанотехнологии потенциально позволяют "выращивать" на молекулярном уровне нефть и другие природные ресурсы в промышленных масштабах по прогнозам уже к 2050 году. Поэтому в обозримом будущем  Россия может оказаться "ненужной" мировому сообществу, как энергетическая держава».

Наноэнергетика будет применять  в качестве топлива обычный водород, эффективное преобразование энергии  солнечной батареи, использование  управляемых нестатистических ядерных  реакций.

По нанопроектам Россия отстала  от многих стран, но ликвидировать отставание быстро не получится.

Заключение

Мировой рынок природного газа после  ПСГ-революции последнего десятилетия  стоит на пороге новых структурных  изменений. Рынок США уже испытал  на себе, что такое добыча нетрадиционного  газа, в данном случае - сланцевого. В результате цены на газ упали  до 10-летних минимумов, импорт газа сокращается, а превратиться в экспортера стране мешает пока лишь неразвитость инфраструктуры. Последняя, впрочем, будет построена  в США и Канаде в течение  ближайших 5 лет, и присоединение  Северной Америки станет еще одним  шагом к полной глобализации рынка  газа.

В мире существуют еще несколько  стран, имеющих потенциал для  масштабной добычи нетрадиционного  газа. В первую очередь, это - Китай, который обладает значительными  запасами, но пока не обладает технологиями. Европейским странам, в свою очередь, будет мешать густонаселенность  и экологические опасения. Но формирование единого глобального рынка увеличит конкуренцию и создаст дополнительное давление на цены и в этом регионе. Таким образом, уже через 4-5 лет  газовые экспортеры России столкнутся с резким ростом конкуренции во всех странах, являющихся потенциальными импортерами. В этой связи необходимо задуматься о повышении эффективности предприятий  отрасли и ее возможной реструктуризации.

Синергизм трёх тихих революций  существенно диверсифицирует энергетику начала XXI века. В целом, использование  альтернативных источников нефти и  газа, а также возобновляемых источников энергии (ветра, солнца, биотоплива) - мировой  тренд. В США, например, в 2009 г. электроэнергия от солнечных установки выросла  на 29%, от ветра на 40%, геотермальная  на 6%. Рост зеленой энергии мог  быть и больше, но низкие цены на природный  газ этому не способствуют. Большое  внимание будет уделено существенному  уменьшению расхода энергии на транспорте (система интеллектуального транспорта), жилье (пассивные дома) и др.

Такой сценарий в энергетике отвечает принципам теории рациональных ожиданий и эволюционной экономики. Только это  сможет с наименьшими издержками адаптировать международное сообщество к реалиям XXI столетия - созданию нанообщества.

Нанотехнологии могут существенно  снизить энергопотребление как  в производстве, сфере обслуживания, так и быту. Однако для этого  потребуется время и огромные вложения средств. Определенный вклад  в становление нанообщества внесет и ПСГ. Производство в больших  масштабах ПСГ в США, промышленное производство ПСГ в Польше, а затем  и в Германии, приведут к непредсказуемым  радикальным изменениям в энергетике и ценах на энергию в Европе, а возможно, и других регионах мира.