Газовый комплекс

Рано или поздно нефть закончится — спорить с этим утверждением не станет даже закоренелый оптимист. Однако энергетический голод в ближайшие столетия человечеству не угрожает. Идущая на наших глазах технологическая революция уже вводит в оборот гигантские запасы природного газа из нетрадиционных источников, а в ближайшем будущем мы, возможно, станем свидетелями возрождения производства синтетического моторного топлива.

Общество нефтепотребления

В 1798 году преподобный Томас Роберт Мальтус опубликовал ставшую знаменитой книгу "Опыты о законе народонаселения". Один из его выводов — в крайне упрощенном изложении: поскольку население растет экспоненциально, а производство продовольствия — линейно, если не ограничивать рождаемость, рано или поздно еды на всех не хватит. Пока история показывает, что мальтузианцы не правы: население Земли с тех пор увеличилось семикратно, а проблема голода как была, так и остается социально-экономической, а отнюдь не глобальной.

Подобные прогнозы, но уже применительно к нефти, как это, например, описывает глава исследовательской компании Cambridge Energy Research Associates (CERA) Даниэл Ергин в своей книге "Добыча" (The Prize), делаются уже почти 150 лет. Именно тогда — еще до появления двигателей внутреннего сгорания, автомобилей, самолетов и электростанций — начались первые разговоры о том, что нефти мало и если не научиться, к примеру, делать керосин из угля, то освещать дома и улицы будет нечем. Однако и тогда, и потом пессимисты оказывались посрамлены: несмотря на рост потребления энергии, появлялись все новые и новые технологии разведки и добычи углеводородов.

Впрочем, нефть — невозобновляемый ресурс, если не сокращать потребление, рано или поздно она, как бы ни совершенствовались технологии разведки, добычи и переработки, неизбежно кончится. Тезис о том, что пик добычи нефти в мире будет соответствовать исчерпанию примерно половины ее запасов, обычно связывается с именем американского геофизика Мэриона Кинга Хабберта, высказавшего эту мысль еще в 1956 году. Впрочем, его последователям затем приходилось неоднократно менять прогнозы наступления пика — реальность раз за разом опровергала мрачные ожидания.

Да и не все эксперты согласны с тем, что пик — дело ближайшего будущего. Так, в опубликованном в конце 2009 года докладе CERA прогнозируется рост производства нефти по крайней мере вплоть до 2030 года. Его автор Питер Джексон уверен, что в ближайшие десятилетия добыча нефти выйдет "на плато", при этом ее цена будет подвержена серьезным колебаниям.

Теория пика добычи применима и к двум другим важнейшим источникам энергии — углю и природному газу. Здесь, впрочем, оценки времени, оставшегося до наступления пика добычи, не столь близки к нынешнему дню и варьируются от пары десятков до ста и больше лет. Ничего удивительного в этом нет: во-первых, запасов этих видов топлива больше, а во вторых они хуже изучены.

В опубликованном на днях ежегодном докладе BP "Статистическое обозрение мировой энергетики 2010" содержатся следующие данные: для нефти соотношение доказанных запасов и годовой добычи (коэффициент R/P) составляет 45,7 года, для газа — 62,8 года, для угля — 119 лет. При этом стоит иметь в виду, что запасами в данном случае называется то, что может быть извлечено "при существующих экономических и технологических условиях". А они отнюдь не константа — еще недавно, например, глубоководная добыча нефти была немыслима. Иными словами, в ближайшие годы энергетический апокалипсис человечеству явно не грозит.

О том же свидетельствует и динамика запасов. По данным BP, за последние 30 лет запасы нефти удвоились — с 667,5 млрд бар в 1980 году до 1333 млрд бар по состоянию на конец 2009 года. При этом последний показатель не учитывает запасы в виде нефтяных песков — с их учетом он составлял бы сейчас 1476 млрд бар. Еще не так давно никому бы и в голову не пришло называть подобные углеводороды "извлекаемыми", а теперь это стало вполне коммерческой историей.

За то же время доказанные запасы газа в мире выросли еще сильнее — с 81 трлн до 187,5 трлн куб. м. При этом, как можно предположить, глядя на взрывное развитие технологии и собственно добычи сланцевого газа в США, в ближайшие годы оценки запасов природного газа в мире могут претерпеть радикальные изменения: в категорию доказанных перейдут не только предполагаемые, но и еще не разведанные запасы этого топлива.

Еще один аргумент в пользу того, что природного газа в мире может оказаться много больше, чем считается,— крайне неравномерное распределение разведанных запасов. По расчетам аналитиков, первое место у России — 23,7% мировых запасов, второе — у Ирана (15,8%), третье — у Катара (13,5%), далее с большим отрывом идут Туркмения, Саудовская Аравия и США (примерно по 4%). Геология этих мест в силу многолетнего интереса к ним нефтяников изучена много лучше среднего уровня на планете, и если месторождения природного газа распространены более равномерно, то его может оказаться гораздо больше, чем принято считать.

Впрочем, если учесть так называемый нетрадиционный газ, его и так больше. В конце 2009 года на конференции в Берлине один из менеджеров Shell Upstream, Дейв Риммер, приводил следующие оценки (опирающиеся на данные CERA и других исследователей): только в Северной Америке его запасы составляют около 350 трлн куб. м, примерно половина из которых — сланцевый газ, около 30% — метан угольных пластов (известный также как CBM), остальное — газ песчаников. В целом уже сейчас можно говорить о квадриллионе (1000 трлн) кубометров запасов нетрадиционного газа. Это почти в шесть раз больше, чем запасы традиционного газа.

Недоступное доступно

Существование огромных запасов трудноизвлекаемых углеводородов, разумеется, не новость для геологов, это не было новостью даже для читателей журнала "Наука и жизнь" 70-80-х годов прошлого века. О том, что человечеству этих запасов может хватить еще на несколько столетий, в теории известно давно. Заметим, что данные Shell не учитывают, например, такой категории, как газ в растворах — по оценкам советских ученых, его тоже очень много. Не было лишь технологий, позволявших рентабельную добычу нетрадиционного газа.

Последние годы оказались революционными. Резкий скачок добычи сланцевого газа в США вывел эту страну на первое место в мире по добыче газа. Оказалось, что и с технологической, и с коммерческой точек зрения его добыча вполне возможна. Это может изменить энергетическую картину мира на многие десятилетия вперед: электроэнергетика, основанная на этом топливе, значительно более эффективна и экологична, газовая генерация требует меньших капиталовложений на мегаватт мощности, а строительство электростанций — меньших затрат времени. Причем по сравнению с угольной генерацией различия по большинству параметров составляют не единицы, а десятки процентов в пользу газовой.

Переориентация мировой энергетики на газ приведет к масштабным изменениям в инфраструктуре. Потребуется построить многие десятки тысяч километров магистральных газопроводов, сотни заводов по сжижению газа и регазификации СПГ, не говоря уже о сложной (и весьма капиталоемкой) инфраструктуре добычи нетрадиционного газа. Собственно говоря, этот процесс уже идет: в Китае, Индии, Южной Америке, по оценкам нефтегазовых "грандов", протяженность газопроводов увеличится в разы уже в течение ближайшего десятилетия.

Может статься, что это не последняя революция в энергетике, которую будет наблюдать наше поколение. Даже если управляемый термоядерный синтез, на который возлагали столько надежд во второй половине прошлого века, не станет промышленной реальностью, вторую жизнь может получить технология производства синтетического моторного топлива из угля (CTL — coal to liquid). Собственно, сам этот процесс известен уже около 100 лет, наиболее масштабное промышленное применение он получил в середине XX века. В конце второй мировой войны большую часть моторного топлива гитлеровская Германия получала именно таким образом. Однако разрушенные бомбежками союзников заводы никто восстанавливать не стал: синтетический бензин обходится слишком дорого. Даже сейчас его производство становится рентабельным лишь при цене нефти порядка $100 за баррель. Однако периодически появляются сообщения о прорывах в этой области. Если эти новости подтвердятся, а технология перейдет из лабораторной фазы в промышленную, лет через 20-30 (но скорее все же 50) запасы бурых углей, сланцев, а может, и торфяников будут цениться не меньше, чем сейчас нефтяные месторождения.