Введение. Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) формирует базу современного развитого государства

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.