КПД использования различных источников энергии

(Энергия, 1999, № 3)

 

Источник энергии, технология	КПД,%
Природный газ
Паровой котел
Газотурбинный цикл	45—60
Уголь
Комбинированный цикл	35 — 50
Распыленный уголь	30 — 45
Сжигание в псевдоожиженном слое	27 — 42
Биоэнергия
Дровяной паровой котел	20 — 25
Сжигание биомассы в псевдоожиженном слое	23—27
Комбинированный цикл интегрированной газификации с использованием биомассы	27 — 48

 

 

При анализе обеспеченности стран источниками углеводородного сырья и энергии необходимо учитывать климатические условия этих стран. Например, для обеспечения среднеевропейского уровня жизни в России с ее суровым климатом необходимо затратить 18 т у.т. на человека в год, во Франции и Германии только 5 —6 т у.т., а в Японии — 3,5 т у.т. Так как большинство мировых цен на природные углеводородные источники в основном привязаны ценам на топлива, то и в России на совместных заседаниях НТС РАО ЕЭС и НС РАН ежегодно рассматривается проблема "О топливной политике в теплоэнергетике". В перспективе ожидается значительный рост цен на топливо (табл. 10).

Таблица 10

Цена на топливо и электроэнергию в России

(Энергия, 2000, № 9)

 

Источник энергии	Единица измерения	1998 г.	2010 г.	2020 г.
Уголь	руб/т у.т.
Газ	руб/т у.т.
Мазут	руб/т у.т.
Электроэнергия	коп/кВт•ч

 

В связи с возможным сокращением добычи газа, предполагается увеличить нагрузку на электростанции, работающие на угле. Для оценки экономики добычи нетрадиционных газов приведены цены на природный газ в России и мире, которые постоянно растут (табл. 12).

Таблица 12

Цены на природный газ в России и мире, долл./1000 м³

(Энергия, 1996, № 7)

 

Город	1996-2000 гг.	2001-2005 гг.	2006-2010 гг.	2010-2020 гг.
Москва	43 (47)*	65 (71)	75 (88)	175 (188)
Тюмень	16 (23)	32 (40)	40 (51)	140 (151)
Хабаровск	70 (60)	90 (43)	100 (107)	200 (207)
* В скобках - мировые цены

 

Для сравнения указаны цены на нетрадиционные газы в разных странах в 90-х годах XX в., которые обычно выше цен на традиционный газ (табл. 13).

 

Таблица 13

Цены на нетрадиционные газы, долл./ 1000 м³ [11,14]

Страна	Цена газа 2006-2010 гг.	Цена газа 2010-2020 гг
Водорастворимые газы
Япония	50—140	150—240
Италия
Непал
США	180-360	80-160
Угольные и сланцевые газы
США	40-76 угольный газ	40-140 сланцевый газ

 

В то же время, в некоторых странах (Япония, Италия, Непал) добыча нетрадиционных газов ведется в значительных масштабах.

Уже много лет разрабатываются битуминозные пески в бассейне Атабаска (Канада), где стоимость 1 т синтетической нефти в 1981 г. составляла 111,6 долл./т. В Венесуэле проектировалась разработка высоковязких нефтей в бассейне Ориноко для добычи 20 тыс. т/сут, при стоимости проекта 3 млрд долл.

Особенно отчетливо это видно при сравнении издержек производства угля и ряда возобновляемых источников энергии (табл. 15).

Таблица 15

Издержки производства источников энергии

(Гидротехническое строительство, 1992, № 1)

Источник энергии	Издержки производства, долл./т у.т.
Уголь:
открытая добыча	15-30
подземная добыча	35-40
Биоэнергия	60-350

 

 

Стоимость солнечной электростанции в ЮАР — 800 долл. (мощность 2,5 МВт). В Японии построен дом общей стоимостью 286 тыс. долл., на крыше которого установлена солнечная батарея мощностью 9,3 кВт.

Большие перспективы имеет использование энергии биосинтеза. Например, стоимость рапсового масла для двигателей внутреннего сгорания в США равна 0,5 долл./л, при стоимости бензина 1 долл./л.

 

Выводы

1. В XXI веке основными природными источниками органического сырья для топливной и химической промышленности останутся нефть, газ и уголь. В топливной индустрии, будет наблюдаться рост роли угля при снижении доли нефти, а также должна наблюдаться стабилизация роли газа. Это связано с тем, что ресурсы угля на порядок превышают ресурсы нефти и природного газа, а цена угля (в условном топливе) в мире в два раза ниже, чем природного газа.

2. Из альтернативных природных источников органического сырья для топливной и химической промышленности в перспективе возрастет добыча и использование торфа, высоковязких нефтей, битумов, водо-растворенных и угольных газов, а также переработка и использование биомассы и вторичных энергоресурсов. Стоимость получения химических продуктов и энергии за счет альтернативных углеводородов пока выше, чем за счет традиционного сырья, но разница будет постепенно сокращаться. В некоторых странах в районах, удаленных от баз основных источников нефти и газа, использование альтернативных источников оправдано уже сегодня.

Торф

 

Основные месторождения торфа находятся в Северном полушарии — на севере Европы, Западной Сибири и северо-востоке Северной Америки, в Южном полушарии — на юго-востоке Азии.

Мировые ресурсы торфа в 33 странах оцениваются в 500 млрд т, из них 82% в 13 странах (табл. 16).

Таблица 16