вращает водяной пар. Сам же пар получается в котле или реакторе по сути это огромные чайники. К сожалению, Вселенная устроена таким образом, что мы не можем преобразовать всю энергию, которую получаем в тепловом цикле, часть ее, довольно большую, нам приходится выбрасывать в окружающую среду. Для этого рядом с тепловыми станциями строят градирни (огромные толстые белые трубы гиперболоидной формы), а рядом с атомными выкапывают пруд-охладитель. Совершенство энергетической установки определяется коэффициентом полезного действия (к.п.д.), который можно повысить, например, за счет увеличения температуры в котле. Однако и разогревать рабочее тело (в данном случае пар) до бесконечности мы не можем: раньше или позже прогорят стенки.
Для повышения к.п.д. энергетики придумали использовать комбинированные установки. Представьте себе турбину, работающую не на паре, а на газе, который сгорает непосредственно в ее проточной части. Чем выше температура на входе в такую турбину, тем выше ее эффективность, но и на выходе температура газовой смеси всё еще очень высока. А если сделать так, чтобы выходящая смесь не улетала просто так, а грела воду в котле, к которому подключены небольшие паровые турбины? Таким образом мы резко повысим общую мощность и эффективность энергоустановки – экономия газа при этом составит аж 35 %! Долгое время развитие подобных парогазовых установок (ПГУ) с котлами-утилизаторами (КУ) сдерживалось отсутствием компактных систем охлаждения для мощных газовых турбин, позволяющих работать с высокими температурами. Но в середине 1990-х такие системы появились, и западные компании (ABB-Alstom, General Electric, Siemens, Pratt & Whitney) выпустили на рынок целую серию мощных энергетических газотурбинных установок.
Природный газ хорош еще и своими свойствами. Прежде всего он бесцветен, не имеет запаха (то, что считается «запахом газа», на самом деле является запахом меркаптанов – специальных ароматизирующих веществ). Он высококалориен и при сжигании оставляет после себя только углекислый газ и водяной пар. И его очень много в России – то есть по разведанным запасам мы впереди планеты всей. По данным Международного газового союза, в мире имеется 118 триллионов кубометров доказанных запасов газа, в России доказанные запасы – от 48 до 64 триллионов кубометров (в этом вопросе источники разнятся, хотя с каждым годом количество доказанных запасов растет). Поскольку триллион кубометров газа примерно эквивалентен миллиарду тонн нефти, то можно утверждать, что доказанные запасы газа в нашей стране значительно превышают разведанные запасы нефти.
Газ хорош как топливо именно для городских электростанций, потому что в городах очень неравномерный график потребления, имеются утренние и вечерние пики, а электростанции с газовыми турбинами отличаются высокой маневренностью, допуская суточное снижение нагрузки до 50 %, в отличие от 30 % у угольных и 10 % у атомных станций.
Поэтому нет ничего удивительного в том, что Россия еще в рамках Советского Союза начала тотальную газификацию. Столь развитого потребления газа, как в странах СНГ, нет больше нигде в мире. 68 % отопления в нашей холодной стране обеспечивается газом. Газовыми баллонами постоянно пользуются 18 миллионов человек. Энергетика давно и успешно осваивает этот вид топлива еще в 1990 году все старые ТЭЦ в Москве были переведены на газ, а в настоящее время в черте столицы и на ее окраинах вырастают, словно грибы после дождя, малые электростанции с газотурбинными установками, в том числе созданными на основе авиационных двигателей.
Проблемы тотальной газификации
Казалось бы, перспективы самые радужные. Дешевое и экологически чистое топливо, которое вполне может заменить мазут и уран на электростанциях и бензин в автомобилях, – качай и пользуйся, получай удовольствие. Почему же энергетики постоянно говорят о том, что «газовая пауза» слишком и даже опасно затянулась (в 1970-е считалось, что она продлится не более 10–15 лет), а правительство призывает бизнесменов активнее инвестировать в проекты, связанные с каменноугольной энергетикой, которая грязна и малоэффективна?
Выясняется, что не всё так просто. Прежде всего наша газовая «мощь» завязана на крупные месторождения (Ямбург, Уренгой, Медвежье), сосредоточенные в Надым-Пур-Тазовском районе, которые дают 92 % всей добычи. Все эти месторождения находятся довольно далеко от мест потребления – газ поставляется по трем транспортным «коридорам» длиной свыше 3,5 тысячи километров. Эти коридоры представляют собой довольно сложные системы, состоящие из трубопроводов, газоперекачивающих станций и хранилищ. Серьезная авария (или теракт) на любом из них могут привести к срыву поставок и энергетическому коллапсу в европейской части России. Создание же новых «коридоров», как и освоение новых крупных месторождений, – довольно сложное и затратное дело. При этом потребность в газе растет: развитые государства оценили прелести газификации и готовы платить за него всё больше. Согласно оценке Международного газового союза, мировое потребление газа к 2030 году вырастет на 70—130 %. При этом основной прирост потребления придется на США и страны Азии, прирост в Европе ожидается более скромный около 2 % в год, однако Европа и так уже давно подсела на «газовую иглу» и в абсолютных величинах это довольно весомые цифры. Таким образом, газ становится дефицитом, что не может не сказаться на его цене. И вот тут возникает серьезная проблема. К примеру, с громкого скандала началась эксплуатация прошедшего глубокую модернизацию второго блока Северо-Западной ТЭЦ, что под Санкт- Петербургом: ленточку торжественно перерезали, а газа для блока не нашли. По данным экспертов, как минимум девять новых энергоблоков, которые будут введены в эксплуатацию в ближайшее время, могут столкнуться с нехваткой топлива. Разумеется, газ можно купить не только у «Газпрома», но только «Газпром» торгует им по фиксированным заниженным ценам.
Фиксированные цены на газ внутри страны, которые в разы меньше мировых, были установлены волюнтаристским решением правительства еще в 1990-е годы. Считалось, что резкое подорожание газа и, соответственно, электроэнергии вызовет социальный взрыв. Взрыва избежали, но заложили мину замедленного действия под здание энергетики, а вместе с ней и экономики России.
Дело в том, что из-за искусственного антирыночного сдерживания цен на газ он был и остается наиболее дешевым видом топлива в нашей стране. Например, в 1999 году 1 тонна условного топлива (тут) стоила в виде газа – 263 рубля, в виде угля – 336 рублей, в виде мазута – 424 рубля. По другим данным, в среднем по стране цена на газ в 4–5 раз ниже цены на мазут и даже в угольных регионах уголь стоит в 1,5–2 раза дороже, чем «голубое топливо». Как бы то ни было, сжигать природный газ даже в угольных регионах и дешевле, и эффективнее в экологическом плане, нежели другие виды топлива. Пользуясь дешевизной газа, энергетики, вместо того чтобы использовать «газовую паузу» для создания новых технологий, форсируют использование газа как топлива. Это чрезмерное потребление в последние годы не компенсируется приростом запасов за счет новой разведки, освоения новых месторождений. Балансовые запасы газа сокращаются, ведь имеющиеся месторождения не бездонны, и сохранение газовой ориентации грозит тем, что однажды большая часть российских ТЭС останется без топлива.
По идее, разведкой и разработкой новых месторождений должен заниматься «Газпром», но как раз у него и нет свободных денег на проведение столь затратных мероприятий. Раньше считалось, что эти деньги корпорация заработает на внешнем рынке, но быстро выяснилось, что львиную долю прибыли забирает обслуживание транспортных коридоров и строительство новых («Северный» и «Южный» потоки). Так, в структуре суммарных издержек на добычу и доставку российского газа от месторождения до границы с Германией на собственно добычу приходится лишь 22 %, плату за транзит странам и территориям, по которым проходит газопровод, – 19 %, а на расходы по транспортировке – 59 %! При установлении же тарифов на газ внутри России огромные транспортные расходы учитываются не в полной мере, варьируясь по трем экономическим зонам. Если в районе добычи тариф составляет 100 %, то в примыкающей зоне – 105 %, в отдаленных районах – 110 %. Понятно, что столь незначительные различия в тарифах совершенно не соответствуют истинным различиям затрат на транспортировку газа в разные районы страны. Если же в полном объеме учесть расходы на транспортировку газа в Европу, то российский газ окажется настолько дорогим топливом, что его попросту невыгодно будет покупать! Замкнутый круг.
Разумеется, «Газпром» при поддержке государства всё равно собирается осваивать новые крупные месторождения, призванные компенсировать падающую добычу. Но нужно помнить, что эти месторождения расположены в районах с очень суровыми природно-климатическими условиями и полным отсутствием инфраструктуры (Арктический шельф, Ямал, Восточная Сибирь). Их освоение потребует не только огромных инвестиций и внедрения уникальных технологий, но и принципиально другого уровня цен на внутреннем рынке. При этом быстрое повышение объемов добычи газа проблематично из-за большой
