Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) формирует базу современного развитого государства.
Основными задачами ТЭК являются: производство, хранение и распределение энергии, обеспечение устойчивого и бесперебойного снабжения потребителей энергоресурсами, энергетической безопасности государства. Решение данных задач сопряжено с выполнением таких условий, как взаимозаменяемость энергоносителей, экономически обоснованная диверсификация источников поступления и используемых видов энергии.
Функционирование ТЭК включает процессы добычи и переработки топлива (топливные отрасли промышленности), а также производства, транспортировки и распределения электроэнергии.
Среди мер по обеспечению энергетической безопасности и надежности системы топливо- и энергоснабжения отмечаются:
- поддержка регионов в стремлении к экономически обоснованному самообеспечению конечными энергопродуктами для резервирования источников внешнего энергоснабжения;
- рациональное сочетание централизованного и децентрализованного энергоснабжения;
|
|
- использование возобновляемых и местных источников энергии.
Условиями устойчивого развития ТЭК государства являются обеспеченность запасами топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) и постоянное повышение экономичности топливопотребления, базирующиеся на научно обоснованном прогнозе топливно-энергетичес-кого баланса (ТЭБ) на длительную перспективу. Здесь существует элемент риска. Для добывающих стран – это неподтверждение запасов, невыполнение планов по срокам, разведке и добыче углеводородного сырья, одним словом – срыв топливоснабжения и нестабильность функционирования и развития экономики. Для импортирующих стран – это зависимость от поставок, что включает политическую нестабильность, аварии в газотранспортной системе, другие возможные риски в сфере газоснабжения. Эти риски можно существенно снизить за счет расширения диапазона взаимозаменяемости энергоресурсов и источников их поступления. Данное обстоятельство является решающим при формировании структуры добычи, потребления и экспортно-импортных операций.
В табл. 1 приведены показатели расходной части топливно-энергетического баланса по регионам мира.
Таблица 1
Потребление ТЭР в мире в 2008 г.*
Регион | ТЭР, всего, млн т н.э. | Нефть, % | Природный газ, % | Уголь, % | Атомная энергия, % | Гидро-энергетика, % |
Северная Америка | 799,1 | 38,5 | 26,8 | 21,7 | 7,7 | 5,3 |
Южная и Центральная Америка | 579,6 | 46,6 | 22,2 | 4,0 | 0,8 | 26,3 |
Европа и Евразия, | 964,6 | 32,2 | 34,7 | 17,6 | 9,3 | 6,1 |
в том числе: - Евросоюз - Россия | 1728,2 684,6 | 40,7 19,0 | 25,5 55,2 | 17,4 14,8 | 12,3 5,4 | 4,1 5,5 |
Другие страны | 551,8 | 20,3 | 44,7 | 22,9 | 6,2 | 5,9 |
Ближний Восток | 613,5 | 50,0 | 48,0 | 1,5 | - | 0,5 |
Африка | 356,0 | 38,0 | 24,0 | 31,0 | 0,8 | 6,2 |
Азиатско-Тихоокеанский регион | 3981,9 | 29,7 | 11,0 | 51,0 | 3,0 | 5,3 |
Всего | 11294,9 | 34,8 | 24,1 | 29,2 | 5,5 | 6,4 |
* Источник: BP Statistical Review, 2009.
|
|
Ведущую роль в энергетике всех без исключения стран играют нефтяная, газовая и угольная отрасли промышленности, причем их суммарный вес неуклонно растет и в последнее время в основном за счет доли природного газа.
В связи с тем, что природный газ представляет собой наиболее экономичный и экологичный вид топлива, то наличие его определенного резерва является стратегически важной задачей государства.
Формирование такого резерва приобретает особую значимость для государств, где газ является основным энергоносителем, и в случае возникновения непредвиденных ситуаций возникает угроза нормальному функционированию и развитию экономики страны и политической стабильности общества.
Ретроспективный анализ фактических объемов потребления природного газа в мире за последнее десятилетие свидетельствует об общей тенденции к увеличению спроса на этот вид топлива
(табл. 2).
В то же время из анализа структуры потребления топливно-энергетических ресурсов (см. табл. 1) прослеживается факт диверсификации потребления первичных ТЭР, например, в европейских странах – за счет использования атомной энергии или на основе практического равенства потребления основных энергоносителей (нефть, газ, уголь), в Южной Америке – за счет использования гидроэнергии. Заслуживает внимания подход Дании к решению проблем энергообеспечения страны: законодательством страны запрещено строительство атомных электростанций, а поощряется использование биотоплива.
Таблица 2
Динамика потребления природного газа в мире в 1998–2008 гг.*
Регион | 1998 г. | 2003 г. | 2008 г. |
млрд м3 (%) | млрд м3 (%) | млрд м3 (%) | |
Северная Америка | 752,8 (33) | 779,1 (30) | 824,4 (27) |
Южная и Центральная Америка | 89,8 (4) | 106,3 (4) | 143,0 (5) |
Европа и Евразия, | 945,4 (42) | 1053,9 (41) | 1143,9 (38) |
в том числе: - Евросоюз - Россия | 414,3 353,8 | 471,6 381,2 | 490,1 420,2 |
Другие страны | 177,3 | 201,1 | 233,6 |
Ближний Восток | 174,8 (8) | 229,0 (9) | 327,1 (11) |
Африка | 49,5 (2) | 71,5 (3) | 94,9 (3) |
Азиатско-Тихоокеанский регион | 255,8 (11) | 355,6 (13) | 485,3 (16) |
Всего | 2268,2 (100) | 2595,5 (100) | 3018,7 (100) |
* Источник: BP Statistical Review 2009.
На этом фоне необходимо отметить значительный перевес в энергопотреблении России в сторону газа, где его доля превышает 55 %, и это при наличии огромных запасов каменного угля.
Энергетическая безопасность государства обеспечивается за счет создания необходимого уровня резерва топлива. Согласно требованиям Европейского Союза, каждое государство – член ЕС должно обладать резервом, равным 25 % от объема топливопотребления.
Устойчивое развитие газовой промышленности в условиях рыночных отношений должно предопределять надежность газоснабжения потребителей страны и обеспечение экспортных поставок.
Развитие газовых рынков определяется глубиной газификации, объемом продаж, наличием транспортно-распределительной системы, обеспеченностью собственными ресурсами и либерализацией рынка углеводородного сырья.
Система подземного хранения газа как комплекс технических средств для обеспечения сбалансированности газоснабжения страны создается и эксплуатируется с учетом вышеперечисленных условий, а также особенностей климата и наличия геологических структур.
Раздел 1. Роль газовых хранилищ
в системе газоснабжения
Надежность и эффективность эксплуатации системы газоснабжения обеспечивается благодаря согласованному функционированию всех звеньев технологической цепочки добыча – транспорт – хранение газа – сбытовой транспорт.
На загрузку мощностей наиболее капиталоемких звеньев отрасли (промыслов, компрессорных станций и магистральных газопроводов) существенное влияние оказывает неравномерность режима потребления газа. В результате, с одной стороны, рабочие мощности могут быть недоиспользованы, а с другой – не в состоянии обеспечить требуемые объемы потребления.
|
|
Потребление газа по ряду причин носит неравномерный характер. Сезонные изменения температуры воздуха являются одной из главных, вызывающей колебания в потреблении газа в большинстве географических районов многих стран, особенно северных. Наибольшее влияние на сезонную неравномерность оказывает отопительная нагрузка, а также структура потребления топливных ресурсов предприятиями региональной инфраструктуры. Для промышленных районов эта неравномерность значительно меньше, чем для районов, где в балансе топливопотребления значительное место занимают коммунально-бытовые нужды, в первую очередь отопление.
Потребность в газе во время резких похолоданий возрастает по сравнению со средними годовыми значениями расхода в 5–10 раз, а иногда и более. Удовлетворить такой спрос бывает трудно – иногда за счет ограничения подачи газа или перехода на резервное топливо.
Таким образом, сезонная неравномерность газопотребления (летом и зимой) носит объективный характер. Кроме того, существует неравномерность, обусловленная случайными факторами, – резкими всплесками и уменьшениями расходов потребления в зависимости от колебаний спроса и предложения на рынке товаров и услуг.
В результате периодически актуализируются технико-экономические задачи по устранению или, по меньшей мере, сглаживанию несогласованности в режимах подачи и потребления газа таким образом, чтобы мощности по добыче и транспорту газа работали с оптимальной загрузкой, а потребители получали газ в требуемом режиме в течение всего года, включая периоды пикового спроса.
Обеспечение потребителей природным газом в таком «гибком» режиме требует дополнительных капиталовложений, эффективное использование которых предопределяет поиск соответствующих технических средств, трансформирующих равномерный режим работы промыслов и газопроводов в неравномерный режим потребления.
|
|
Все вышеперечисленные задачи решаются путем создания необходимого объема резерва газа. Он, как правило, создается в непосредственной близости от потребителя на базе технических средств путем накопления определенного объема газа и его подачи в сеть в периоды возникновения нештатных ситуаций либо повышенного спроса на газ. К таким средствам относятся:
1. Использование аккумулирующей способности концевых участков магистральных газопроводов либо сооружение кольцевых газопроводов вокруг крупных потребителей газа. Эти средства, а также строительство газгольдеров зарекомендовали себя как эффективный способ покрытия внутрисуточных колебаний расходов потребления.
2. Подземные хранилища газа являются основным и наиболее эффективным средством создания крупных резервов газа для решения вопросов бесперебойного газоснабжения потребителей, регулирования неравномерности сезонных расходов газа и надежности экспортных поставок на случай наступления нештатных ситуаций.
3. Комплексы по сжижению, хранению и регазификации сжиженного природного газа, которые обладают высокой маневренностью и способны в течение сравнительно короткого промежутка времени (10–15 сут) обеспечить потребителей газом в требуемых объемах.
Данные технические средства позволяют создать эффективно действующую систему надежного газоснабжения благодаря резервированию природного газа. В настоящее время наибольший интерес для изучения представляют системы подземного хранения газа в США, России и Европе.