Транспортировка энергетических ресурсов

     Несмотря  на снижение за последнее десятилетие  уровня добычи и переработки нефти, Россия остается одним из ведущих  экспортеров нефти и нефтепродуктов. Нефтяной комплекс России включает в  себя 11 крупных нефтяных компаний, на долю которых приходится 90,8% от общего объема нефтедобычи в стране, и 113 мелких компаний, объем добычи которых  составляет 9,2%. Нефтяные компании России осуществляют полный комплекс нефтяных работ - от разведки, добычи и переработки  нефти до ее транспортировки и  сбыта нефтепродуктов. Крупнейшими  российскими нефтяными компаниями являются ЛУКОЙЛ, ЮКОС, ТНК, Сургутнефтегаз, Сибнефть, Татнефть, Роснефть, Славнефть  и Сиданко.

     УГОЛЬ-вид ископаемого топлива, образовавшийся из частей древних растений под землей без доступа кислорода. Уголь был первым из используемых человеком видов ископаемого топлива. Он позволил совершить промышленную революцию, которая в свою очередь способствовала развитию угольной промышленности, обеспечив её более современной технологией. Уголь образовался из остатков отмерших растений за несколько сотен миллионов лет под действием давления, температуры и микроорганизмов. Доступные для добычи запасы угля будут исчерпаны в текущем столетии

     По  количеству прогнозных ресурсов углей, которые оцениваются в 3,8 трлн т, Россия занимает второе место в мире после Китая. Однако более двух третей этого количества приходится на наименее достоверные ресурсы категории Р₃; ресурсы категории Р₁  составляют всего 540 млрд т, или 14% всех прогнозных ресурсов (см. рис.4).

     Около 94% ресурсов сосредоточено в районах  Сибири и Дальнего Востока; в европейской  части страны и на Урале их не более 6%.

     Разведанные запасы углей России очень велики, они достигают 193,3 млрд т, составляя 18% мировых. Более значительными запасами располагают лишь США. На долю каменных углей и антрацитов приходится чуть менее половины (47,6%) запасов; остальные запасы – на долю бурых углей.

     Почти 80% запасов углей находится в  Сибири, в том числе более 70% –  в Кузнецком, Канско-Ачинском и Тунгусском угольных бассейнах. В европейской  части страны, где расположены  Печорский, Донецкий и Подмосковный бассейны, находится чуть менее 9% разведанных  запасов России, на Дальнем Востоке  – около 10%. 

     Возобнвляемые энергоресурсы.

     СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ - направление нетрадиционной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует возобновляемый источник энергии и является экологически чистой, то есть не производящей вредных отходов. Производство энергии с помощью солнечных электростанций хорошо согласовывается с концепцией распределённого производства энергии.

     У солнечной энергии два основных преимущества. Во-первых, ее много и она относится к возобновляемым энергоресурсам: длительность существования Солнца оценивается приблизительно в 5 млрд. лет. Во-вторых, ее использование не влечет за собой нежелательных экологических последствий.

     Однако  использованию солнечной энергии  мешает ряд трудностей. Хотя полное количество этой энергии огромно, она  неконтролируемо рассеивается. Чтобы  получать большие количества энергии, требуются коллекторные поверхности  большой площади. Кроме того, возникает  проблема нестабильности энергоснабжения: солнце не всегда светит. Даже в пустынях, где преобладает безоблачная  погода, день сменяется ночью. Следовательно, необходимы накопители солнечной энергии. И наконец, многие виды применения солнечной  энергии еще как следует не апробированы, и их экономическая  рентабельность не доказана.

     Можно указать три основных направления  использования солнечной энергии: для отопления (в том числе  горячего водоснабжения) и кондиционирования  воздуха, для прямого преобразования в электроэнергию посредством солнечных  фотоэлектрических преобразователей и для крупномасштабного производства электроэнергии на основе теплового  цикла.

     ЭНЕРГИЯ  ВЕТРА. Ветер – неограниченный ресурс для производства электроэнергии. Он есть везде, бесконечен, экологически чист. Если в прошлом энергию ветра использовали, как правило, для повышения эффективности физического труда (для перемолки зерна или в качестве водяного насоса), то в настоящее время энергию ветра применяют в основном для выработки электроэнергии (ветер вращает лопасти электрогенератора).

     До  середины 1990-х гг. наибольшее распространение  получили малые и средние ветроэнергетические установки мощностью от 100 до 500 кВт. В последние годы началось серийное производство ветрогенераторов мощностью до 2000 кВт. Их ротор имеет диаметр до 80 м, а высота башни достигает 120 м и более.

     География мировой ветроэнергетики за последние  десятилетия претерпела довольно существенные изменения. До середины 1990-х гг. по суммарной  мощности ветроэлектростанций первое место занимали США: в 1985 г. на эту страну приходилось 95% мировых мощностей. Почти все они были сконцентрированы в штате Калифорния. Во второй половине 1990-х гг. мировое лидерство перешло к Западной Европе, где уже в 1996 г. было сосредоточено 55% мировых мощностей ветроэнергетических установок. Десять лет назад ветроэнергетические установки Западной Европы обеспечивали бытовые потребности в электроэнергии примерно 3 млн человек.

     В последние годы ветроэнергетика развивалась более высокими темпами, чем энергетика, использующая остальные виды альтернативных источников энергии. Объём выработки электроэнергии из ветра в период с 2000 г. по 2006 г. вырос в 4 раза. Темпы роста рынка ветрогенераторов в мире за последние несколько лет составляют 25-30%. На конец 2006 г. суммарная мощность всех ветрогенераторов в мире оценивалась в 74 ГВт. Суммарная мощность всех ветрогенераторов, установленных в 2006 г. составила 15,2 ГВт. Общая стоимость ветрогенераторов, установленных в 2006 г. составила 23 млрд долл. США (или 1500 долл. США за 1 кВт).

     И хотя энергия ветра составляет лишь около 1% от общей величины выработки электроэнергии в мире, для некоторых стран этот показатель значительно выше. В частности, доля ветряной электроэнергии в Дании составляет 20%, в Испании – 9%, в Германии – 7%.

     Как распределяются ветроэнергетические  мощности по странам мира? На первом месте уверенно «расположилась»  Германия, в которой установленная  мощность ветрогенераторов составляет 20,6 ГВт. Далее следуют Испания (11,6 ГВт), США (11,6 ГВт), Индия (6,2 ГВт), Дания (3,1 ГВт). Наибольшие мощности по ветроэнергетике в 2006 г. были введены в США (2,4 ГВт), Германии (2,2 ГВт), Индии (1,8 ГВт), Испании (1,5 ГВт), Китае (1,3 ГВт), Франции (0,8 ГВт).

     ГИДРОЭНЕРГИЯ -  энергия, сосредоточенная в потоках водных масс в русловых водотоках и приливных движениях. Чаще всего используется энергия падающей воды. Для повышения разности уровней воды, особенно в нижних течениях рек, сооружаются плотины.

     Гидроэнергетика дает почти треть электроэнергии, используемой во всем мире. Норвегия, где  электроэнергии на душу населения больше, чем где-либо еще, живет почти  исключительно гидроэнергией.

     На  гидроэлектростанциях (ГЭС) и гидроаккумулирующих  электростанциях (ГАЭС) используется потенциальная  энергия воды, накапливаемой с  помощью плотин. У основания плотины  расположены гидротурбины, приводимые во вращение водой (которая подводится к ним под нормальным давлением) и вращающие роторы генераторов  электрического тока.

     Существуют  очень крупные ГЭС. Широко известны две большие ГЭС в России: Красноярская (6000 МВт) и Братская (4100 МВт). Самая  крупная ГЭС в США – Грэнд-Кули полной мощностью 6480 МВт. В 1995 на гидроэнергетику  приходилось около 7% электроэнергии, вырабатываемой в мире.

     Гидроэнергия  – один из самых дешевых и самых  чистых энергоресурсов. Он возобновляем в том смысле, что водохранилища  пополняются приточной речной и  дождевой водой. Остается под вопросом целесообразность строительства ГЭС  на равнинах.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Месторождения, добыча и транспортировка энергетических ресурсов.

     ПРИРОДНЫЙ  ГАЗ - основные запасы газа сосредоточены в уникальных месторождениях левобережья реки Пур (Уренгойское, Ямбургское, Медвежье), которые эксплуатируются уже в течение многих лет и характеризуются высокой (более 55%) степенью выработанности. В расположенных восточнее, в междуречье рек Пур и Таз, вновь осваиваемых месторождениях Заполярном, Южно-Русском и ряде других содержится не более 30% разведанных запасов.

     Вне пределов Надым–Пур-Тазовского региона  в Ямало-Ненецком АО находится еще  около 25% российских разведанных запасов  природного газа. Однако регион пока не приспособлен для газодобычи – нет  газотранспортной сети, предприятий  для подготовки газа к транспортировке  и перерабатывающих мощностей. К  освоению запасов газа полуострова  Ямал в настоящее время приступает ОАО «Газпром».

     Около 13% запасов природного газа России содержат редкий, обладающий уникальными свойствами компонент – гелий; по его запасам  страна находится на втором месте  в мире после США. Основные запасы гелия РФ сосредоточены в газовых  месторождениях Сибирского и Дальневосточного федеральных округов. Предварительное  извлечение гелия усложняет разработку месторождений, поскольку требует  строительства установок по извлечению, хранилищ и специальных транспортных систем. Однако освоение запасов без  предварительно извлечения из него гелия  крайне нерационально по причине  стратегической важности этого полезного  компонента

     В конце 2007 г. ОАО «Газпром» и компания Wintershall Holding AG ввели в эксплуатацию уникальное Южно-Русское нефтегазоконденсатное месторождение. До конца года здесь добыто 1,2 млрд куб.м газа.

     Компания  «Сахалин Энерджи Инвестмент Компани лтд.» в 2009 г. начала добычу газа по проекту «Сахалин-2» на Лунском нефтегазоконденсатном месторождении. Проект реализуется на условиях соглашения о разделе продукции.

     Для разработки уникального Штокмановского газоконденсатного месторождения  создана компания «Штокман Девелопмент  АГ», совместное предприятие ОАО «Газпром» (51%), французской Total (25%) и норвежской StatoilHydro (24%), которая ведет его освоение. Старт добычи газа на месторождении намечен на 2013 г.

     Природный газ находится в земле на глубине  от 1000 метров до нескольких километров. Сверхглубокой скважиной недалеко от города Новый Уренгой получен приток газа с глубины более 6000 метров. В недрах газ находится в микроскопических пустотах (порах). Поры соединены между собой микроскопическими каналами — трещинами, по этим каналам газ поступает из пор с высоким давлением в поры с более низким давлением до тех пор, пока не окажется в скважине. Движение газа в пласте подчиняется определённым законам.

     Газ добывают из недр земли с помощью скважин. Скважины стараются разместить равномерно по всей территории месторождения. Это делается для равномерного падения пластового давления в залежи. Иначе возможны перетоки газа между областями месторождения, а также преждевременное обводнение залежи (см. рис.5).

     Газ выходит из недр вследствие того, что  в пласте находится под давлением, многократно превышающем атмосферное. Таким образом, движущей силой является разность давлений в пласте и системе сбора.

     Протяжённость магистральных газопроводов России составляет 155 тыс. км.

     В 2009 году США впервые обогнали Россию не только по объему добытого газа (624 млрд м³ против 582,3 млрд м³), но и по объему добычи товарного газа, т.е. идущего на продажу контрагентам. Это объясняется ростом добычи сланцевого газа.