Перспективы природного газа как основного энергетического источника будущего

МИРОВАЯ ЭКОНОМИКА

В. А. Тарасенко

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИРОДНОГО ГАЗА КАК ОСНОВНОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА БУДУЩЕГО

В статье раскрываются возможности использования природного газа в качестве одного из наиболее перспективных источников энергии, анализируются изменения в структуре мирового энергобаланса, представлены прогнозы по дальнейшему освоению месторождений и торговой политики ключевых стран-экспортеров.

Ключевые слова и словосочетания: мировой энергобаланс, источники энергии, природный газ, сжиженный природный газ, энергоэффективность, энергобезопасность.

За последние 40 лет потребление природных топливных ресурсов (нефти, газа и угля) увеличилось в 2,5 раза, и сегодня они составляют почти 90% мирового энергобаланса. В настоящее время появились различные прогнозы развития мировой энергетики из-за значительного истощения природных ресурсов. В связи с ограниченностью природных недр Земли и необходимостью обеспечения энергетической безопасности мирового сообщества на первый план выдвигается задача максимально эффективного использования всех источников энергии. Нужно заметить, что в последние годы достигнут значительный научно-технический прогресс в использовании как традиционных, так и нетрадиционных источников энергии для выработки тепла и электричества.

В России в середине 1990-х гг. произошло важное событие - впервые потребление природного газа для внутренних нужд превысило потребление нефти. Этот факт подтверждает актуальную тенденцию: природный газ в мире стал использоваться в настолько значительных масштабах, что потеснил нефть как основной энергоноситель, двигатель экономики и прогресса, как основу современной цивилизации.

Действительно, на сегодняшний день очевидно, что природный газ является эффективным видом топлива, экологически и экономически наиболее удобным энергоносителем и прекрасным технологическим сырьем в большинстве процессов в нефтегазохимии. В то же время доля природного газа в топливно-энергетическом балансе мира весьма скромная (24%), что не отвечает его преимуществам по сравнению с другими энергоносителями. Соответственно, темпы роста газовой промышленности в большинстве стран мира также невысокие. Исключение представляют такие страны, как Россия, Нидерланды, Норвегия и ряд других, в которых уже сегодня природный газ является основным энергоносителем и в которых, можно считать, на смену «эпохе нефти» пришла «эпоха природного газа», или «эпоха метана».

Мощное внедрение в XX в. на энергетическом рынке нефти и природного газа объясняется бурным развитием электроэнергетики, авиационного, автомобильного и морского транспорта, а также химической промышленности,

для которых нефть и природный газ оказались технически и экономически наиболее удобными энергоносителями и прекрасным технологическим сырьем. Анализ перспектив развития мировой энергетики приводит к выводу, что уголь достиг своего максимума в 1930-х гг., нефть - в 1980-х гг., и в ближайшие 20-25 лет добыча нефти в мире будет снижаться.

Вместе с тем за последние полвека суммарная доля трех главных природных энергоносителей (нефти, угля и природного газа) изменилась незначительно. Несмотря на политические инициативы, экономические усилия по экономии энергии, развитие атомной энергетики, а также непрекращающиеся попытки развития нетрадиционных источников получения энергии, доля нефти, угля и природного газа с 94% в 1965 г. к настоящему времени уменьшилась лишь до 88%1. Предположительно доля ископаемых энергоносителей будет постепенно снижаться, однако ожидается существенный рост доли природного газа, который согласно прогнозам Международного энергетического агентства (МЭА) может выйти на первое место среди энергоносителей при условии, что он все-таки станет полноправным автомобильным топливом.

В настоящее время доля природного газа в структуре мирового потребления энергоносителей составляет 24% (рис. 1), уступая нефти и незначительно углю. При этом доля природного газа в структуре энергобаланса развитых стран примерно такая же, как и в среднем по миру, - порядка 22-23%. В развивающихся странах, где пока еще в энергобалансе преобладают традиционные энергоносители (уголь, мазут), эта доля не превышает 18%, хотя достаточно быстро растет. Основными факторами, способствующими дальнейшему росту потребления природного газа, являются, во-первых, рост числа электростанций, работающих на газе, во-вторых, увеличение использования газа в жилом секторе, в-третьих, явное снижение в последнее десятилетие привлекательности ядерной энергетики и, наконец, дальнейшее повсеместное обострение экологических проблем.

Уголь

29%

Нефть

35%

Природный газ

24%

Рис. 1. Баланс мирового потребления первичной энергии в 2009 г.

1 Energy Use in the New Millennium. Trends in IEA Countries. - International Energy Agency, 2009. - URL: http://www.iea.org/russian/pdf/Indicators_Millenium_russian.pdf

Несмотря на то, что добыча угля и нефти продолжается, очевидно, что в будущем доминирующее положение в энергобалансе стран они уже занимать, скорее всего, не будут. Поэтому ближайшая проблема состоит в выборе оптимальной с технической, экономической и экологической точек зрения стратегии использования наиболее дешевых и эффективных источников первичной энергии для производства тепла, электричества и моторного топлива.

Основной энергетический источник будущего должен в течение длительного времени обеспечить устойчивый экономический рост, потребности людей в энергетических услугах по объективно приемлемым ценам, надежное функционирование энергоснабжающих систем, гарантирующих энергетическую безопасность и здоровую окружающую среду. Указанным требованиям наилучшим образом отвечает природный газ как наиболее универсальный, достаточно экологически чистый при использовании современных технологий и наиболее надежный в части ресурсообеспеченности энергоноситель. Высокая эффективность использования природного газа позволяет существенно изменить взгляд на его возможную роль в энергобалансе будущего мира. Примечательно, что в России природный газ в топливно-энергетическом балансе уже занимает более 50%.

В последнее время наряду с таким распространенным термином, как «природный газ», все чаще используются термины «сжиженный природный газ» (СПГ), «компримированный природный газ», «сланцевый природный газ», «кристаллогидраты, или гидраты природных газов» и т. д. Благодаря геологическим достижениям стали известны и доступны новые так называемые нетрадиционные источники природного газа. По мнению специалистов, вслед за ресурсами свободного газа в будущем на очереди будет освоение огромных ресурсов природного газа, растворенного в пластовых водах, и твердого газа в виде гидратов, для которых требуется создание соответствующих технологий. Возможно комплексное использование газа, растворенного в воде, одновременно с извлечением ценных компонентов из минеральных рассолов и использование термальной энергии. Все это говорит о том, что природный газ прочно вошел в современную экономику и занял в ней одно из важных мест наряду с электричеством, бензином и другими явлениями современной цивилизации.

Вместе с тем повсеместное внедрение природного газа (не только в промышленности, но и в быту) требует бережного, экономного и осторожного обращения с ним. Одновременно с экономически обоснованным увеличением добычи газа в перспективе необходимо, во-первых, энерготехнологическое перевооружение газовой промышленности на базе современных энерго- и ресурсосберегающих технологий добычи, транспортировки и переработки природного газа, а во-вторых, значительное повышение энергоэффективности использования газа в промышленности, транспорте и быту. Для этого потребуется технологическое переустройство газового хозяйства с полной автоматизацией и компьютеризацией промыслов, газопроводов и потребителей природного газа.

Кроме того, природный газ становится одним из эффективных моторных топлив для автомобилей, локомотивов, самолетов и ракет, одновременно снижая интенсивность загрязнения атмосферы на 40-60%. В перспективе с

ростом научно-технологического прогресса должны появиться новые технологии, которые позволят еще больше расширить сферы применения природного газа.

На данный момент одним из ключевых аспектов в решении проблемы выбора энергетического ресурса будущего является его энергообеспеченность в разных странах и регионах мира. Доказанные запасы газа в мире составляют около 187 трлн кубических метров, если к ним прибавить еще и неразведанные запасы, которые по предварительным расчетам составляют около 120 трлн кубических метров, в сумме получается около 300 трлн кубических метров. Такого количества газа хватит примерно на 65 лет. Кроме того, по оценкам МАГАТЭ, запасы в мире сланцевого газа составляют почти 500 трлн кубических метров; шахтного метана - 260 трлн кубических метров; гидратов метана - около 23000 трлн кубических метров1.

Важно также отметить, что темпы роста мировых разведанных запасов природного газа почти вдвое обгоняют темпы роста запасов нефти. Если до 1970 г. соотношение мировых разведанных запасов нефти и природного газа в пересчете на нефтяной эквивалент составляло примерно 70:30, то в 2010 г. -практически сравнялось до 50:50. Однако мировые запасы природного газа распределены неравномерно: наибольшая их часть приходится на территории бывшего СССР и ближневосточных стран. Наиболее обеспеченная запасами газа страна - Россия (23,7% от общемировых запасов), на втором месте находится Иран (15,8%), на третьем - Катар (13,5%). Также в первую десятку по доказанным запасам природного газа входят Туркменистан, Саудовская Аравия, США, Венесуэла, Нигерия; замыкает десятку Алжир.

Разведанных 50 трлн кубометров газа в России может хватить стране еще на 100 лет (с учетом неразведанных запасов). Кроме того, если учесть, что доказанные запасы газа примерно на 25% сжигаются впустую, то при рациональном использовании голубого топлива их может хватить еще дольше. По приблизительным расчетам, запасов для внутреннего использования Ирану хватит на 227 лет, а Катару - на целых 680 лет.

Конечно, эти показатели весьма оптимистичны. Ежегодно использование природного газа в качестве топлива в мире растет на 2,4%, к 2030 г. объемы его потребления удвоятся, и около 26% всего сжигаемого углеводородного сырья будет приходиться на газ2. Сегодня крупнейшими потребителями газа являются промышленность (45%) и электроэнергетика (33%).

Из десяти крупнейших газовых месторождений мира (рис. 2), начальные запасы которых на конец 2009 г. составляли не менее 63 трлн кубических метров, половина находится в России. Самое крупное, однако, находится в территориальных водах Катара и Ирана. Запасы этого месторождения оцениваются в 13,4 трлн кубических метров газа и 7 млрд тонн нефти. На втором месте в

1 Nuclear Safety Review for the Year 2010. - IAEA/NSR, 2010. - URL: http://www.iaea. org/About/Policy/GC/GC55/GC55InfDocuments/English/gc55inf-3_en.pdf

2 Перспективы энергетических технологий. В поддержку плана действий G8. Стратегии и сценарии до 2050 г. - Международное энергетическое агентство, 2008. - URL: http://www.iea.org/ techno/etp/ETP_2008_Exec_Sum_rus sian.pdf

мире - Уренгойское нефтегазоконденсатное месторождение с общими геологическими запасами 16 трлн кубических метров и остаточными запасами -10,2 трлн кубических метров. Самое молодое месторождение первой десятки Хейнсвиль открыто в США в 2008 г.

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Южный Парс/Северное ^ ^ ^ _^_ I

Уренгойское ^__]

Хейнсвиль ^ I

Южный Йолотань I

Ямбургское ~1

Маркеллус I

Бованенковское I

Русановское Ленинградское

Рис. 2. Десятка крупнейших газовых месторождений мира

В этой связи необходимо также отметить, что до последнего времени поиски газа носили ограниченный характер. В настоящее время произведены поиски лишь около 1/4 перспективных на газ территорий. Свыше 2/3 всех поисково-разведочных скважин на газ пробурено в США и Канаде, которые представляют лишь 1/7 всех перспективных на газ территорий. По сравнению с США остальные регионы слабо изучены, и в ряде районов можно ожидать открытие крупных запасов газа.

Что касается добычи природного газа, то здесь первое место занимают США (около 20% добываемого в мире газа), за ними с некоторым отрывом следует Россия (17,6%). Однако вследствие истощения запасов природного газа в США его добыча имеет тенденцию к снижению. Значительный уровень добычи газа сохраняется в Канаде, Иране и Норвегии, однако их общая доля в общемировой добыче газа не превышает 14%.

Если рассматривать динамику экспорта и импорта природного газа, то можно заметить, что последние 20 лет мировой рынок природного газа рос примерно на 6% в год и в 2010 г. почти 30% природного газа пересекло государственные границы. Основным и самым крупным экспортером трубопроводного газа в настоящее время является Россия, которая обеспечивает более 21% мирового экспорта. В 2010 г. десять крупнейших стран-экспортеров: Россия, Норвегия, Канада, Катар, Алжир, Нидерланды, Индонезия, Малайзия, США и Австралия (рис. 3) - поставили на мировой рынок более 76% природного газа.

С другой стороны, десять других стран: США, Германия, Япония, Италия, Франция, Великобритания, Испания, Южная Корея, Турция и Россия (рис. 4) - импортируют 66% поставляемого на мировой рынок газа.

0 2 4 6 8 10 12 14 1

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 20С

Россия Норвегия Канада Катар Алжир Нидерланды Индонезия Малайзия США Австралия

-1-1-1-1-1-1-1-1-^ A

-----El

1

V////////7

- Y/JJ7/A X/7////A /sssJ/1 V/A 1

Трубопроводный газ  СПГ

Рис. 3. Десятка стран-лидеров по экспорту природного газа в 2010 г.

20

40

60

США Германия Япония Италия Франция Великобритания Испания Южная Корея Турция Россия

/777777777777777777777777777777

100

120

IS

177777.

У/7/

<7777777771

/77777777777

77z

Трубопроводный газ  СПГ

0

Рис. 4. Десятка стран-лидеров по импорту природного газа в 2010 г.

Источник: Towards a More Energy Efficient Future. Applying Indicators to Enhance Energy Policy. - International Energy Agency, 2011. - URL: http://www.iea.org/ papers/2011/indicators_brochure.pdf

Как следует из представленных выше данных, значительную долю в экспорте, и особенно в импорте, некоторых стран составляет сжиженный природный газ. В сегменте СПГ основными экспортерами являются Катар, Малайзия, Индонезия, Австралия и Алжир, обеспечивающие 62% мирового экспорта. В то же время только две страны - Япония и Южная Корея - импортируют половину (50%) поставляемого на рынок СПГ. В целом мировой рынок СПГ почти на 70% является рынком стран АТР.

Оценив динамику и структуру международной торговли природным газом, можно сделать вывод, что единый мировой рынок природного газа как таковой еще не сформировался. Основные препятствия на пути создания глобальной газовой системы связаны с большими расстояниями поставок газа и высоким удельным весом транспортной инфраструктуры в экономических показателях природного газа. Так, в стоимости природного газа, поставляемого в Западную Европу из Норвегии, на долю магистральных и распределительных сетей приходится до 70% всех затрат. При сопоставимых мощностях перевозки транспортная часть стоимости газа в силу меньшей плотности потока оказывается почти в два раза выше, чем нефти, что, несомненно, является сдерживающим фактором.

Вместе с тем расширяются межгосударственные и межконтинентальные газопроводные сети, прогнозируется многократное увеличение производства и мирового рынка СПГ. Спрос на газ увеличивается так быстро, что уже к середине XXI в. по прогнозам МЭА значение газа будет так же велико, как и нефти. Производство жидких углеводородов непосредственно на месторождениях позволяет полностью утилизировать попутные нефтяные газы, успешно разрабатывать месторождения природного газа на море и в удаленных регионах.

Кроме того, в последнее время все более пристальное внимание уделяется сланцевому газу. Сланцевый газ представляет собой тот же метан, но он не сосредоточен в подземных ловушках, а распределен в порах породы на большой глубине. Выходу такого газа на поверхность мешают пласты глины и более плотные породы, лежащие выше.

Запасы сланцевого газа в мире, по оценкам МАГАТЭ, составляют почти 500 трлн кубических метров. Можно сказать, что сланцевый газ имеется во всех регионах мирах, и так как он сопутствует месторождениям нефти и природного газа, то, очевидно, что Россия не уступает другим странам мира. Если запасы природного газа в нашей стране оценивают на уровне более 48 трлн кубических метров, а метана угольных пластов - более 80 трлн кубических метров, то можно ожидать, что сланцевого газа в разы больше.

То, что в сланцевых пластах содержатся большие запасы природного газа, было известно достаточно давно, однако сейчас появились новые технологии, позволяющие извлекать его. Выделяют несколько приоритетных для его добычи регионов - это США, Европа и Китай. Тем не менее опыт разработок сланцевых месторождений, ведущихся уже несколько лет, показывает, что ситуация с добычей сланцевого газа отнюдь не так проста, в первую очередь из-за технологических трудностей.

Наиболее легкие для извлечения газа сланцы залегают на относительно малых глубинах и будут быстро выработаны. Бурить придется на 3 километра и глубже. При этом, по оценкам профессиональных европейских организаций,

объемы возможной добычи сланцевого газа в ЕС к 2030 г. составят 15 млрд кубометров в год. По прогнозам это составит лишь 3-5% прогнозируемого объема импорта природного газа. Очевидно, что рыночной картины такие незначительные добавки в ближайшем будущем не изменят. Вместе с тем производственные мощности традиционных газовых потоков по-прежнему будут загружены полностью.

Наиболее активно разведка и добыча сланцевых пород идут сегодня в США. В 2010 г. в США было добыто около 300 млн кубометров сланцевого газа. Согласно отчету, проведенному по заказу департамента энергетики США, этот объем увеличится более чем в четыре раза к 2040 г. и составит до 50% добычи газа в США к 2030-м гг. Рост объемов добычи сланцевого газа сократит потребность в импорте природного газа, что приведет к геополитическим последствиям, сделав США крупным поставщиком сжиженного газа в страны ЕС. Кроме того, в феврале 2011 г. между Украиной и США был подписан двусторонний договор о проведении геологоразведочных исследований месторождений сланцевого газа. Прогнозируется, что потребность европейских потребителей в российских углеводородах снизится, а доля России на рынке ЕС сократится с 27% в 2009 г. до 13% к 2040-м гг. В отчете также подчеркивается, что развитие технологий добычи сланцевого газа будет способствовать снижению экономической конкуренции между США и Китаем.

В заключение хотелось бы отметить, что в XXI в. традиционные виды топлива, такие, как нефть, газ и уголь, останутся основными источниками мировой энергетики. Высокая эффективность этих источников энергии имеет большое значение для устойчивого развития человечества. Вместе с тем стратегия развития мировой энергетики должна учитывать перспективы использования новых технологий, что позволит гарантировать энергобезопасность нашего мира. Природный газ, учитывая его потенциал и энергоэффективность, способен стать одним из ключевых источников энергии в мире уже в середине века.

Список литературы

1. Перспективы энергетических технологий. В поддержку плана действий G8. Стратегии и сценарии до 2050 г. - Международное энергетическое агентство, 2008. - URL: http://www.iea.org/techno/etp/ETP_2008_Exec_Sum_ russian.pdf

2. Energy Use in the New Millennium. Trends in IEA Countries. -International Energy Agency, 2009. - URL: http://www.iea.org/russian/pdf/ Indicators_Millenium_russian.pdf

3. Nuclear Safety Review for the Year 2010. - IAEA/NSR, 2010. - URL: http://www.iaea. org/About/Policy/GC/GC55/GC55InfDocuments/English/gc55inf-3_en.pdf

4. Towards a More Energy Efficient Future. Applying Indicators to Enhance Energy Policy. - International Energy Agency, 2011. - URL: http://www.iea.org/ papers/2011/indicators_brochure.pdf