Дмитрий Журавлёв (vasiliynikon) wrote,
Дмитрий Журавлёв
vasiliynikon

Categories:

Дешёвая инфраструктура 4. Баланс углеводородов. Динамика


Дисклаймер: данная статья является перепечаткой моей публикации с сайта aftershock.news.
Куда и как смещать потребление углеводородов? Разберём по пунктам.

Нефть.
Куда человечество тратит нефть? Русскоязычный интернет на этот вопрос не даёт ответа, что любопытно. Это даёт простор к многочисленным спекуляциям. Но по косвенным данным выяснить можно:
- после ГСМ второй по значимости потребитель - производство пластмасс, это около 5% мирового объёма;
- вся прочая нефтехимия, помимо пластмасс - допустим, ещё 5%;
- есть на планете дикие места, где до сих пор гигаваттные ТЭС топят мазутом; таких мест всего 3, но вместе они потребляют 5-6%;
- существенное количесво тратится на местное отопление, местную электрогенерацию - это ещё 4-5%.

Итого, на нужды транспорта уходит до 80% всей нефти.
Нефть на транспорте, везде кроме авиации, можно заменить на газ уже сейчас (т.е. есть все технологии, нужна только правильная политика). В авиации - для разработки технологий нужно лет 10. Т.е. в пределе 15-20 лет можно сократить потребление нефти на 70-80%, никак не потеряв в доступности транспортных услуг, зато выиграв в экологии.

Гигаваттные ТЭС на мазуте есть только в ОАЭ, Канаде и (внезапно) в Японии. Мы последнюю, слава Богу, закрыли ещё в 90-е.
Однако на местное отопление - всё ещё тратится довольно много. Заменить мазут на что-то иное - не всегда возможно, но к этому следует стремиться. На мой взгляд, главный резерв здесь - это отходы лесопереработки (переработанные в пеллеты).

Наращивать производство пластмасс надо по всем направлениям: и для внутреннего потребления, и на экспорт. В принципе, это уже и сейчас делается. Самое важное - это глубина переработки: больше готовых изделий.

Самое перспективное направление - это, как ни странно, производство продовольствия. С помощью специальной микрофлоры (бактерии и грибки) из насыщенных углеводородов (парафинов) производятся белковые концентраты. Чем хороша эта технология - так это тем, что в качестве сырья можно использовать отходы нефтехимии, очень дешёвые фракции, а в перспективе - попутный газ, т.е. сырьё бросовое. К тому-же "нефтяной белок" по составу аминокислот гораздо более сбалансирован (т.е. ценен для питания), чем, к примеру, белок соевый. Пища будущего, как она есть.

Пожалуй, прямо сейчас человечество не готово к поеданию "пластиковой каши". Поэтому более интересно использовать "нефтяные белки" как корм для скота. Это позволит снизить цены на мясо-молочную продукцию в разы, и сделать её столь-же доступной, как и растительная пища: накормить мясом Индию и Африку, обеспечить полноценный рацион всей планете. А с наступлением Тёмных Веков, когда голод станет актуальным не для 5-10% населения планеты, а для 80-90%, уверен, и на "пластиковую кашу" найдётся множество желающих.
Сколько нефти нужно, чтобы накормить весь мир? Ведь ясно, что в пирамиде потребления нефти пищепром - всегда будет на первом месте. Люди могут обойтись без пластика, но не без еды. То есть в перспективе вся нефть, какая возможно, будет идти на производство пищи, а что останется - на пластмассы и прочую чепуху.
По прессе кочуют цифры, что для накормления 2 млрд. человек достаточно 2% добываемой в мире нефти (80 млн. тонн), из которой можно произвести 25 млн. тонн белка. Ясно, что эти цифры взяты с потолка, но они позволяют оценить порядок цифр. 7 млрд. человек - это 280 млн. тонн (чуть больше всего современного потребления России). При таких запросах запасов России хватит не надолго. Но надо понимать, что такая нефть - не энергетическая, и её можно добывать с EROI < 1. А такой нефти - везде много.

Газ.
Самое важное - это перевод транспорта на газомоторное топливо. Морской транспорт будет переходить уже в ближайшие годы, из-за экологических ограничений. Личные авто, грузовики, поезда переводят на газ уже сейчас, но очень медленно: нужна поддержка государства.

Среди большинства камрадов на АШ (начиная с Алекса) бытует мнение, будто нефть - это некая волшебная субстанция, на которой держится весь мир. И когда она закончится - цивилизация провалится в тартарары. Это не совсем так.
Нефть - действительно основа мира. Современный мир - это глобализация, глобализация - это транспорт, а транспорт - это нефть. Но заместить её газом - совсем не сложно, при повышении цен это произойдёт автоматически, чисто рыночными методами. Совсем не богатые Иран и Пакистан делают это уже сейчас, безо всякого перенапряжения сил.
Как государство может на это повлиять? Надо понимать, что цена топлива на заправке зависит не от цены на нефть, а от налогов, т.е. государственных решений. Следовательно, власть должна ещё больше повысить цены на жидкое топливо, отменить все налоги на транспортный газ, и дать преференции производителям/установщикам ГБО. После этого все перейдут на газ за 3-5 лет. То-же самое, проведённое в мировом масштабе - позволит оттянуть пик ресурсов, и продлить жизнь современной мировой системы ещё на несколько десятилетий.

Большинство газа внутри страны тратится на отопление и работу ТЭС. И большинство камрадов считает, что дешёвый газ - это конкурентное преимущество нашей экономики, и надо держать цены низкими. Я решительно не согласен с такой позицией.
Дешёвый газ для частного жилья - мешает переходу на энергосбережение в домостроении. Отпускные цены с ТЭС определяют владельцы ТГК, и от цены сырья они не зависят никак. По сути, дешёвый газ означает не дешёвое тепло и энергию, а высокую маржу для NUR/ C другой стороны, дешёвое топливо гораздо лучше повлияет на экономику, снизив цены на перевозки.
Для частного жилья цены на газ надо повышать до уровня альтернатив - пеллет, газгольдерного топлива, э/э по ночному тарифу (естественно, повышая уровень газификации и понижая стоимость подключения). ТЭС же надо переводить на что угодно: уголь, торф, даже атом. Газ - топливо будущего, надо его экономить.

Уголь.
Применение угля надо всемерно расширять. Конечно, надо понимать, что не мы одни такие умные: очень многие страны богаты дешёвым углём. Следовательно, для того, чтобы обогнать другие страны (и экспортировать уголь в больших количествах) мы должны выйти вперёд в технологиях: добычи, транспортировки и использования.
Добыча: максимально возможное количество извлекать открытым способом; для подземной добычи - применять гидромеханическое извлечение.

Главная проблема для угля - это транспорт. Уголь - это очень массовый и малоценный продукт, при этом перевозить его можно только навалом. В перекачку угольной пульпы на большие расстояния по трубам - я не верю, хотя эксперименты проводить следует. Более перспективен транспорт по воде. Конечно, для этого нужно будет все речные системы России путём каналов превратить в единую судоходную сеть. Но это и так надо будет сделать (подробней - в главе "транспорт").

Третья проблема - вовлечение в оборот. Уголь, как известно, очень грязное дело: при сгорании он образует много сажи и прочей дряни. К тому-же установки угольных ТЭС имеют исполинские размеры, очень высокую стоимость и невысокий КПД (до 36%). Универсальным решением здесь будет газогенерация: когда путём пиролиза из угля получается горючий газ: смесь окиси углерода и водорода (синтез-газ). В отличие от процессов CtL (типа Фишера-Торпша), процесс CtG имеет высокий КПД (по рекламным буклетам - до 90%), а получаемый синтез-газ можно использовать в обычных ПГУ наравне с метаном, с КПД до 60%.
Проблема современных установок газогенерации в том, что они используют для газогенерации чистый кислород. Это повышает эффективность, но требует больших капитальных вложений. Таким путём пошли в США, такие установки строят в Китае. Но в данный момент логичней использовать газификацию угля с помощью атмосферного воздуха: КПД меньше, но при сверхдешёвом угле это не принципиально. Суммарно же установка (газогенератор + GUE) получается очень дешёвой и простой в сооружении.

Соответственно, я предлагаю следующую комбинированную технологию использования угля: вблизи шахты он обогащается и пакуется в брикеты; брикеты грузятся на речные балкеры; речным транспортом доставляются в любую точку России (или мира); сгружается на берегу в хранилище, возле газогенераторной установки; синтез-газ на небольшие расстояния (100-200 км) по трубам поступает конечным потребителям.
Такая схема, возможно, слегка запутанная (как и любой компромисс), зато позволит добиться низкой цены, как капитальной, так и операционной, на всех этапах. И соответственно, расширить использование угля до сколь угодно больших масштабов, доставить энергию угля недорого в каждый дом.

Торф.
С торфом арифметика точно такая же, как и с углём: транспорт по воде, газогенерация.
Прямо сейчас следует расширять использование торфа для местного отопления и электрогенерации, путём предоставления преференций тем, кто добывает и применяет торф.

Древесина.
Конкретные решения для сегодняшнего дня уже описаны: наиболее полное использование отходов лесопереработки.
В перспективе на десятилетия - роль леса мне не вполне ясна. Понятно, что лес нельзя использовать как замену торфу/углю. Да и вообще, лес - слишком ценное сырьё, чтобы свободно его сжигать в печах. Поэтому возможно, что текущие рекомендации будут просто экстраполированы: использование леса в промышленности - расширять (при обязательном эффективном лесопользовании), как для своих нужд, так и на экспорт. Глубину переработки (для экспорта) - постоянно повышать. А все отходы - пускать на нужды отопления. При таком сценарии доля древесины в общем энергобалансе не превысит нескольких процентов.

Резюмируя.
Как видно, все упомянутые решения - не являются чем-то уникальным или чудесным. Все предлагаемые технологии существуют, на той или иной стадии проработки/внедрения. Т.е. чисто технически - в изменении структуры потребления углеводородов нет ничего сложного. Но организационно, финансово - это потребует больших усилий. А в рамках рыночной экономики и частной инициативы - вообще невозможно.
К примеру, для наращивания доли угля, без потери эффективности экономики, необходимо:
- построить сеть судоходных каналов, которыми соединить воедино всю речную сеть;
- построить гигантский речной флот для транспортировки и гигантские мощности по хранению (доставка - в течение полугода, а потребление - круглогодичное);
- построить сеть газогенераторных станций и сеть трубопроводов от них к потребителям.
Всё это возможно только в рамках единого хозяйства для всей страны, т.е. только при плановой экономике. Это ещё один аргумент в пользу того, что социализм - не имеет альтернатив.
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments