Проценко Александр Николаевич
Энергетика сегодня и завтра
Александр Николаевич Проценко
ЭНЕРГЕТИКА СЕГОДНЯ И ЗАВТРА
Серия "Эврика"
Партия и правительство приняли Энергетическую программу СССР. Книга "Энергетика сегодня и завтра" познакомит читателей с современным состоянием энерговооруженности нашего народного хозяйства, с проблемами, которые придется решать добытчикам топливно-энергетического сырья, и с новыми источниками энергии, с которыми мы встретимся в недалеком будущем. Издание рассчитано на самые широкие круги читателей
СОДЕРЖАНИЕ
ЧТО ДЕЛАТЬ?
Встревоженный мир
Все для человека
Потоки энергии
Самоограничение? Нет - энергосбережение
СКУДЕЮТ ЛИ НЕДРА?
Сохранить для будущих поколений
Газ вместо нефти
Наступит ли угольный ренессанс?
ЭНЕРГИЯ ДЛЯ ЭНЕРГИИ
Эксперимент длительностью пятьдесят лет
Экономная энергетика
Атака на серу
Сбудутся ли предсказания Рамзая?
Водородная энергетика
Флагман энергетики
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕКИ ТЕКУТ ВСПЯТЬ
Куда исчезает энергия?
Для себя или для внуков?
Поручение Совета Министров
Сборник отличных мыслей
Быстро или медленно?
ПОЧТИ ВСЕ ОТ СОЛНЦА
Электроэнергия из светового луча
Проблемы. Как их решить?
Суперчерные поверхности
Тепло Земли
Второе дыхание ветра
Океаны энергии
Пока самый удобный
ХОЧЕШЬ ИЗОБИЛИЯ - БУДЬ ЭКОНОМНЫМ
Чтобы в доме было тепло и прохладно
Все в женских руках
Стоимость трех слов - миллион
ЗЕЛЕНАЯ ЭНЕРГЕТИКА
Литр нефти за два литра молока
Увеличивать или уменьшать?
Ноль-обработка
От фитотрона к теплице
Мандариновый бензин
Вместо заключения.
Что делать?
Встревоженный мир
Один раз в три года собирается Мировой энергетический конгресс (МИРЕН). На него съезжаются крупнейшие энергетики мира. Организовать его проведение - честь для любой страны. Москва, Стамбул, Ныо-Дели, Найроби, Мюнхен - вот места проведения конгрессов в последние годы. И вот что обращает внимание в последнее время. Все более важное место как на пленарных, так и особенно на специальных заседаниях занимают не узкотехнические, а проблемные вопросы которые объединяет одна общая особенность. Ее можно было бы обозначить так: тревога за судьбу развития энергетики. Эта встревоженность проявляется и в перечне обсуждаемых вопросов, часто носящих не просто технический, а социально-политический характер. Судите сами: "Энергетика и социология", "Экономичность онергетики", "Энергосбережение", "Энергетический кризис", "Альтернативные источники", "Энергетика и Экология", "Прогнозы развития энергетики".
И сразу же за этим новые вопросы: "Почему энергосбережение?", "Зачем альтернативные источники - разве не хватает угля?" Или такие: "Когда, наступит энергетический кризис?", "Что влияет на природу в большей степени?"
Почему же встревожены ученые?
Ответ прост. Причина современных бед энергетики - ее громадные масштабы. В 30 раз возрос то потребление энергии человеком в промышленпо развитых странах за последние два столетия! "Ну и что? - скажет искушенный читатель. - Мало ли масштабных дел свершается сейчас на земле. Это и транспорт, и телевидение, и космические программы".
Однако деятельность энергетиков в самом деле настолько масштабна, что уже нарушает общепланетарный баланс природных сил и ресурсов.
И чтобы справиться с совершенно реальными опасностями, способными серьезно усложнить ускоренное социально-экономическое развитие пашей страны, потребовалось разработать Энергетическую программу СССР, уточненную и конкретизированную в решениях XXVII съезда КПСС.
В Политическом докладе ЦК КПСС, с которым на съезде выступил М. С. Горбачев, отмечается, что Энергетическую программу пронизывает "идея реконструкции топливно-энергетического комплекса", "в ней упор сделан на применение энергосберегающих технологий, замену жидкого топлива газом и углем, более глубокую переработку пефтк". Уже в двенадцатой пятилетке будет введено в два с половиной раза больше, чем в прошлой, мощностей атомных электростанций, а также осуществлена массовая замена устаревших агрегатов на тепловых станциях.
Возникает много вопросов в связи с реализацией этой крупнейшей перестройки энергетики. На часть из них мы постараемся ответить. Но не на все. Будем надеяться, что на остальные ответит время.
История овладения энергией очень долгая. Начало ее - в мифах. Титан Прометей принес людям искру в стволе нартека - растения с медленно тлеющей сердцевиной. Искра была украдена, по одним данным, из кузницы Гефеста (то есть от огнедышащей лавы), по другим - с Олимпа (значит, от молнии).
Итак, в далеком каменном веке люди научились зажигать костер и поддерживать его горение - занятие, по нашим теперешним понятиям, не очень сложное, но все же требующее искусства и терпения. Раскопки вблизи Пекина позволили археологам обнаружить остатки костра, который, по данным радиоуглеродного анализа, горел непрерывно чуть ли не полмиллиона лет!
Человек, овладевший энергетическими кладовыми природы, превратился в ее властелина. Он стал не просто человеком разумным, но человеком могущественным. Однако энергия принесла человеку не только могущество.
В трагедии Эсхила прикованный Прометей говорит такие слова:
...я в ярме беды томлюсь
Из-за того, что людям оказал почет,
В стволе нартека искру огнеродную
Тайком унес я: всех искусств учителем
Она для смертных стала и началом благ.
Вместе с огнем Прометей дал людям память, умение считать, технологию многих ремесел. В этом глубокий смысл. Овладение энергией огня позволило человеку раскрыть потенциальные возможности разума. Уровень материальной обеспеченности, духовной культуры зависит и от колпчества энергии, которым обладают люди. Многое изменилось за сотни тысяч лет. Кроме огня химической энергии, - человек освоил ы многие другие ее виды: гидроэнергию, атомную, солнечную - и подошел вплотную к овладению термоядерной.
Все для человека
Рост потребления энергии поразительно высок.
Но именно благодаря ему человек значительную часть своей жизни может посвятить досугу, образованию, созидательной деятельности, добился теперешней высокой продолжительности жизни.
Миллион лет назад первобытный человек использовал всего 2 тысячи килокалорий в день, получая энергию только из потребляемой им пищи. Научившись добывать огонь для приготовления еды и обогрева, наши предкиохотники сгсмн потреблять энергии в четыре-пять раз больше. Средняя продолжительность их жизни составляла всего 18-20 лет. Из них лишь три года приходилось на досуг и созидательную деятельность. Вг его три года из всей столь короткой жизни! Остальное время уходило на сон, охоту, принятие пищи, обучение.
Средневековый человек жил всего на 10-15 лет больше. Десять тысяч лет со времен палеолита понадобилось человечеству, чтобы достичь такого прироста средней продолжительности жизни. Но уже четверть своей жизни человек смог отдавать досугу, образованию. В это время он уже потреблял энергии в 20 раз больше, чем первобьпный охотник.
И вот качественный сдвиг. За последние два столетия продолжительность жизни увеличилась на 40 лет!
Почти половина жизни человека сейчас уходит на досуг и образование и только 8-10 лет на работу. Что же произошло за эти два столетия?
Производство и потребление энергии человеком возросли еще в 30-40 раз! Сейчас в промышленно развитых странах в год на каждого человека тратится от 6 до 10 тонн условного топлива (тонна условного топлива - это тонна очень хорошего угля или 7 миллионов килокалорий энергии).
Конечно, вполне уместен вопрос: "Смертность и энергетика - какая менаду ними связь? Ведь за продолжительность жизни ответственны медики!"
Безусловно, огромную роль в борьбе со смертностью сыграло развитие медицины. Впервые за всю историю удалось защитить человека от многих губительных сил природы. Тысячелетиями люди в основном умирали не из-за внутренних несовершенств человеческого организма, а по внешним причинам: хроническое недоедание, тяжелый физический труд, антисанитарное состояние быта. Медицина открыла пути борьбы за продолжительную жизнь человека.
Но ведь только промышленно развитое общество смогло создать человеку необходимые условия существования. Началось производство удобной одежды, белья, посуды, доступных гигиенических средств, медикаментов, стали благоустраиваться жилища, создаваться централизованные системы водо- и теплоснабжения, канализации, очистки. Были разработаны методы стерилизации и хранения продуктов, изменились условия труда и его безопасность. Все это требовало и требует больших затрат энергии! А ведь энергия нужна еще и транспорту, сельскому хозяйству, промышленности, производящей машины. Она идет и на обеспечение других услуг, нужных человеку.
Вот почему понадобилась нам общегосударственная долгосрочная Энергетическая программа СССР.
Во многих прэмышлепно развитых странах мира есть долгосрочные программы энергетического обеспечения. Неоднократные попытки создания и осуществления таких программ делались в США. Первая - "Независимость" была разработана в 1974 году как раз после -пресловутого энергетического кризиса. Однако уже в 1977 году она была заменена новой. Фактически крупнепшая страна капитализма оказалась не в состоянии осуществить планомерное и сбалансированное на перспектнву развитие своего топливно-энергетического комплекса.
За нашей же Энергетической программой - богатая традиция. Еще в дореволюционное время, в феврале 1915 года, в Российской Академии наук под руководством известного геохимика В. И. Вернадского была создана постоянная Комиссия по изучению естественных производительных сил (КЕПС). Было начато детальное изучение энергетических ресурсов России и поиски полезных ископаемых.
После революции В. И. Ленин дает указание об издании трудов комиссии. И вот, несмотря на бумажный голод, выходят в свет тома: "Ветер, как двигательная сила", "Белый уголь"", "Полезные ископаемые".
А в 1920 году на Всероссийском съезде Советов был рассмотрен доклад Глеба Максимилиановича Кржижановского о плане энергетического вооружения России - программа ГОЭЛРО (Государственная комиссия по электрификации России). "Вторая программа партии" - так назвал ее тогда Владимир Ильич. План ГОЭЛРО был выполнен досрочно. Уже в 1931 году мощность электростанций составила 2 миллиона киловатт против 1,5 миллиона, предусмотренных в плане. В довоенной России производилось всего 170 тысяч киловатт.
Энергетическая программа СССР разработана и принята спустя шесть с лишним десятилетий после ГОЭЛРО.
Над программой энергетического обеспечения страны в первые годы Советской власти трудились десятки специалистов - М. Шателен, Л. Рамзин, Г. Графтио, Б. Угрюмов и другие. В разработку же нынешних планов развития энергети-ки внесли свою лепту десятки исследовательских, конструкторских, проектных институтов ряда отраслей. Возглавлял эту деятельность президент Академия наук СССР Анатолий Петрович Александров.
Программа создана. Передо мной тоненькая книжечка в 30 страниц: "Основные положения Энергетической программы СССР на длительную перспективу". В ней всего 10 разделов. Почему "всего"?
Да потому, что сама Энергетическая программа - это несколько толстых томов, созданных на основе сотен выполненных научно-исследовательских отчетов.
На четвертой странице книжечки записано: "Энергетическая программа СССР исходит из предварительных расчетов экономики Советского Союза до 2000 года и определяет научно обоснованные принципы, главные направления и важнейшие мероприятия по расширению энергетической базы и дальнейшему качественному совершенствованию топливно-энергетического комплекса страны".
В свою очередь, как отмечалось в докладе Председателя Совета Министров СССР Н. И. Рыжкова на XXVII съезде КПСС, Основные направления ускоренного экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года опираются на научно обоснованные проработки решений крупных проблем, комплексные целевые программы, среди которых фундаментальную роль играет Энергетическая программа.
Какие же они - научно обоснованные принципы Энергетической программы, каковы предусматриваемые ею важнейший мероприятия?
Об этом и пойдет разговор в нашей книге. Собственно, он уже начался. Давайте его продолжим.
Сначала о масштабах развития энергетики.
Потоки энергии
Чтобы выяснить, сколько энергии производится сейчас, достаточно воспользоваться любым статистическим справочником. Хотя бы вот этим, очень распространенным: "Сообщение ЦСУ СССР об итогах выполнения Государственного плана экономического и социального развития СССР". Вот данные о произведенных основных видах энергетических ресурсов за 1985 год: нефть - 630 миллионов тонн (это соответствует 900 миллионам тонн условного топлива); газ - 625 миллиардов кубических метров (730 миллионов тонн условного топлива); уголь - 730 миллионов тонн (480 миллионов тонн условного топлива).
А что же в сумме?
Здесь нам и понадобится введенное энергетиками понятие условного топлива. Результат суммирования - 2110 миллионов тонн условного топлива. Прибавим сюда энергию, вырабатываемую на атомных и гидростанциях, - по 70 миллионов тонн. Учтем и такие источники, как дрова, торф, сланцы, - еще 50 миллионов тонн. Получим полную величину вырабатываемой энергии - 2,3 миллиарда тонн условного топлива. Поделим это на число жителей СССР и получим 8 топи условного топлива на человека в год. Это сейчас. А что в будущем?
Рассмотренный на XII мировом энергетическом конгрессе в Нью-Дели прогноз развития энергетики мира составлен с учетом возможных темпов роста народонаселения и валового национального продукта. Ведь именно эти - два параметра в основном определяют и необходимые темпы роста энергетики. В прогнозе специалистов в один регион объединены СССР и европейские страны СЭВ. Это очень удобно. Ведь наша Энергетическая программа предусматривает самую тесную кооперацию с другими странами СЭВ, доля которых в энергетике региона равна примерно 30 процентам. Темпы роста населения предполагаются такими же, как в большинстве промышленно развитых стран. В 2020 году (конечная точка прогноза) население региона оценивается в 460 миллионов.
В странах СЭВ прогнозируется на весь период до 2020 года устойчивый рост валового национального продукта. Поэтому доля стран СЭВ в мировом валовом продукте сохранится на уровне 17 процентов, несмотря на то, что доля их населения упадет в полтора раза из-за быстрого демографического роста в Индии, Китае и других странах.
В результате дается такой прогноз роста энергопотребления в европейских странах СЭВ (в миллиардах тонн условного топлива):
1978 год (точка отсчета) - 2.0;
2000 год - 3-3,5;
2020 год - 4-5.
Итак, ожидается рост на полтора миллиарда тонн к 2000 году. Не много ли? Нет. Очень похожий прогноз по странам СЭВ дали эксперты и на другом крупном форуме специалистов.
Международный институт прикладного системного анализа (МИПСА) в Вене, созданный по инициативе СССР и США, провел не так давно II Международный симпозиум по энергетике. На нем были обобщены результаты долгосрочных прогнозов, разработанных различными научно-исследовательскими институтами, университетами, промышленными фирмами, правительственными организациями. Данные этого прогноза очень близки к только что приведенным выше. "Предстоит существенный рост энергетики СЭВ", - заключили эксперты МИПСА.
Каким же образом будет осуществляться наращивание энергетическою потенциала нашей страны?
На XXVII съезде КПСС сформулированы основные задачи по развитию экономики нашей страны, определяющие и развитие энергетики. К 2000 году предусматривается увеличение национального дохода в два раза! А энергетики?
В Программе КПСС записано: "Важнейшая задача - эффективное развитие топливно-энергетического комплекса страны. Устойчивое удовлетворение растущих потребностей в различных видах топлива и энергии требует улучшения структуры топливно-энергетического баланса, ускоренного подъема атомной энергетики, широкого использования возобновляемых источников энергии, последовательного проведения во всех отраслях народного хозяйства активной и целенаправленной работы но экономии топливно-энергетических ресурсов".
Основными положениями Энергетической программы предусматривается в первую очередь "ускоренное развитие газовой промышленности для удовлетворения внутренних потребностей страны и нужд экспорта".
Во-вторых, будет происходить развитие угольной промышленности преимущественно за счет увеличения добычи угля открытым способом в восточных районах страны.
Необходимо будет обеспечить стабильный уровень добычи нефти.
И наконец, программой предусматривается "форсированное развитие ядерной энергетики"" и осуществленш "экономически оправданного комплексного освоения гидроэнергетических ресурсов Сибири, Дальнего Востока и Средней Азии"".
Предстоит коренная перестройка энергетики, точнее, она уже началась. Двенадцатая пятилетка - ее ключевой этап.
В начале века в России более половины энергии давали дрова, четверть уголь и только шестую часть - нефть. Прошло 50 лет - и уже больше половины энергетических нужд обеспечивалось углем. Особенно бурное развитие угольной промышленности происходило перед Великой Отечественной войной. В это время А. Стаханов и его последователи в несколько раз повысили производительность труда. Ежегодно угольная промышленность давала более 10 процентов прироста. С 1930 по 1940 год добыча угля возросла в три раза: с 70 до 220 миллионов тонн! Темп, заданный угольщиками Донбасса, удержался и в послевоенные годы. За пятилетие от 1950 по 1955 год был достигнут прирост в 170 миллионов тонн.
Уже в это время начала набирать темпы нефтяная промышленность, а с 1970 по 1975 год нефтяники совершили подлинный скачок - подняли добычу до 270 миллионов тонн. Бурно развивалась Тюмень.
И опять структура энергетики сильно изменилась.
Уголь перешел на третье место. Доля его упала до 20 процентов, хотя производство продолжало медленно расти (и эта предусмотрительная мера оказалась важной для сегодняшней ситуации). Лидерами стали нефть и газ, обеспечивающие более двух третей энергетического баланса страны. Около 5 процентов энергии дают реки, столько же - атомные электростанции.
Сейчас начался самый трудный период перестройки энергетики - этой беспокойной отрасли народного хозяйства, все время совершенствующейся, постоянно отыскивающей наиболее экономичные варианты обеспечения общества энергией. Самый трудный этот этап - прежде всего по трем основным причинам.
Во-первых, раньше переходили на более удобное и дешевое по себестоимости жидкое или газообразное топливо; теперь - на менее удобное и более дорогое. Скажем, в 60-е годы капиталовложения на добычу нефти и газа были вдвое меньше, чем для угля, - их и развивали. Сейчас же предстоящая перестройка будет сопровождаться ростом затрат на добычу и транспорт более дорогого топлива.
Во-вторых, нынешняя перестройка существенно масштабнее. Ведь по сравнению с 1950 годом, началом предыдущего этапа преобразования энергетики, производство энергоресурсов в 1985 году возросло в шесть раз. А это значит, что сейчас резко увеличатся материальные затраты и усилятся воздействия на природу и самого человека.
Для осуществления своих высоких помыслов и улучшения качества жизни человек добывает все больше энергии, но в результате начинают частично подтачиваться эти самые "высокие помыслы" и ухудшаться условия существования.
В-третьих, первая перестройка заняла около 50 лет, вторая - лет 30-35. На нынешнюю отводится еще меньше времени. Всего за 20-25 лет нужно изменить структуру энергетики и создать условия для ее дальнейшего совершенствования.
Если взглянуть еще раз на пройденный энергетикой путь, то можно увидеть и много ошибок. Пораньше нужно было бы начать интенсивное развитие газовой промышленности, даже придержав при этом нефтедобычу и уменьшив, конечно, расходование нефти в топках электростанций.
Разве не стоило раньше начать более интенсивное развитие атомной энергетики?! Ведь первая опытная атомная электростанция (АЭС) была построена очень давно, и давно дала ток первая промышленная АЭС под Воронежем.
Можно многому удивляться в истории развития энергетики или даже осуждать, но полезно вспомнить и "карамзинское" - смотреть в прошлое следует "без гордости и насмешек". "И все же, неужели не было ясно, что скоро наступят трудности, например, с обеспечением жидким топливом транспорта, - скажут иные. - Ведь необходимые меры можно было бы принять заблаговременно".
Отвечу таким сравнением. Ведь и капитан "Титаника" - крупнейшего пассажирского судна в мире - видел плывущий навстречу айсберг. Видел и уже ничего не мог сделать.
Конечно, энергетика -не корабль, "разбиться" она не может. Однако найти для нее правильный путь и, самое главное, суметь вовремя свернуть на него не так просто. Она, как и быстро идущий корабль, - отрасль с большой инерционностью. А эти инерционные силы иногда являются очень могучим противником. Верное средство борьбы с ними - научиться смотреть подальше вперед.
Чем быстрее развивается энергетика, техника, тем дальше мы обязаны видеть. Энергетическая программа и создана ради этого. Она позволяет взглянуть даже в следующий век. и на основе такого предвидения будут строиться конкретные пятилетние планы развития.
Конечная цель перестройки, предусматриваемой Энергетической программой, - развитие ядерной энергетики и добычи угля с доведением их доли в энергобалансе до половины, с одновременным снижением доли потребляемого природного газа и стабилизацией его производства.
Осуществление Энергетической программы СССР рассчитано на два этапа. На первом, завершающемся на рубеже 80-90-х годов, добыча газа должна ускоренно развиваться. "На основе значительного прироста добычи газа народное хозяйство будет обеспечено необходимым количеством топлива в период подготовки к более широкому использованию ядерной энергии, развитию добычи угля"", - говорится в программе. К 1990 году удельный вес газа в топливпо-эпергетических ресурсах повысится до 38 процентов.
Быстрыми темпами будет расти и ядерная энергетика.
Как сказано в докладе Н. И. Рыжкова на XXVII съезде КПСС, к концу двенадцатой пятилетки "во всем производств электроэнергии удельный вес ее выработки на атомных электростанциях почти удвоится и составит более 20 процентов).
Далее в программе указывается - "должны быть сохранены высокие уровни добычи нефти". Но только сохранены. Расширять добычу нецелесообразно. Во-первых, дорого, во-вторых, нужно оставить нефть в недрах земли для использования ее в будущем в качестве химического сырья.
В этот период должны быть подготовлены условия и для наращивания в последующие годы добычи угля. Среди этих условий - создание машиностроительной базы для выпуска необходимого количества горнодобывающей техники: экскаваторов, врубовых машин, самосвалов большой грузоподъемности.
Второй этап закончится на рубеже XX и XXI веков.
В середине этого этапа добыча газа достигнет максимального уровня и стабилизируется. Дальнейший прирост энергетических ресурсов будет обеспечиваться ядерной энергетикой и добычей угля, а также развитием возобновляемых источников энергии.
А как же природа? Выдержит ли она натиск энергетики? Ведь масштабность ее развития и вызываемое ею возмущение в природе соразмерны с некоторыми естественными природными явлениями и другими нетопливными ресурсами природы: водой, землей, флорой, атмосферой.
М. С. Горбачев в Политическом докладе на XXVII съезде КПСС отметил обострение глобальных проблем в связи с "избыточными нагрузками на природные системы вследствие научно-технической революции, роста масштабов деятельности человека". Он справедливо подчеркнул: "Никогда человек не взимал с природы столько дани и никогда не оказывался столь уязвимым перед мощью, которую сам же создал".
Ранее мы говорили, что благодаря овладению энергией в высокоразвитых промышленных странах удалось значительно улучшить комфортные условия людей и резко поднять продолжительность их жизни. Это так.
Но правда и то, что дальнейшее развитие промышленности, транспорта и энергетики породило и порождает новые внешние факторы, косвенно или прямо влияющие па эту самую продолжительность. Появилось даже выражение - "плата за энергетический комфорт". Нельзя ли заставить платить за энергетический комфорт не человека, а самую энергетику - часть добываемой энергии тратить на то, чтобы свести к минимуму ее же воздеиствие на природу?
Какие звенья технологического процесса выработки энергии влияют на окружающую среду, какие элементы природы больше подвержены влиянию энергетики и что должно быть предпринято в ней для уменьшения воздействия на окружающую среду? Именно уменьшения. Ведь не влиять на окружающую среду, находясь в ней, невозможно, В то же время многие понимают основной принцип экологии в духе высказывания философа Фрэнсиса Бэкона, жившего еще в XVII веке: "Мы не можем управлять природой иначе, как подчиняясь ей".
Какова эта допустимая минимальная величина воздействия, при которой естественные природные механизмы в состоянии справиться с возмущениями, вносимыми человеком? И что понимать под "допустимыми возмущениями", если, например, они не влияют непосредственно или косвенно на здоровье человека? Насколько допустимы ландшафтные изменения?
ЭНЕРГЕТИКА СЕГОДНЯ И ЗАВТРА
Серия "Эврика"
Партия и правительство приняли Энергетическую программу СССР. Книга "Энергетика сегодня и завтра" познакомит читателей с современным состоянием энерговооруженности нашего народного хозяйства, с проблемами, которые придется решать добытчикам топливно-энергетического сырья, и с новыми источниками энергии, с которыми мы встретимся в недалеком будущем. Издание рассчитано на самые широкие круги читателей
СОДЕРЖАНИЕ
ЧТО ДЕЛАТЬ?
Встревоженный мир
Все для человека
Потоки энергии
Самоограничение? Нет - энергосбережение
СКУДЕЮТ ЛИ НЕДРА?
Сохранить для будущих поколений
Газ вместо нефти
Наступит ли угольный ренессанс?
ЭНЕРГИЯ ДЛЯ ЭНЕРГИИ
Эксперимент длительностью пятьдесят лет
Экономная энергетика
Атака на серу
Сбудутся ли предсказания Рамзая?
Водородная энергетика
Флагман энергетики
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕКИ ТЕКУТ ВСПЯТЬ
Куда исчезает энергия?
Для себя или для внуков?
Поручение Совета Министров
Сборник отличных мыслей
Быстро или медленно?
ПОЧТИ ВСЕ ОТ СОЛНЦА
Электроэнергия из светового луча
Проблемы. Как их решить?
Суперчерные поверхности
Тепло Земли
Второе дыхание ветра
Океаны энергии
Пока самый удобный
ХОЧЕШЬ ИЗОБИЛИЯ - БУДЬ ЭКОНОМНЫМ
Чтобы в доме было тепло и прохладно
Все в женских руках
Стоимость трех слов - миллион
ЗЕЛЕНАЯ ЭНЕРГЕТИКА
Литр нефти за два литра молока
Увеличивать или уменьшать?
Ноль-обработка
От фитотрона к теплице
Мандариновый бензин
Вместо заключения.
Что делать?
Встревоженный мир
Один раз в три года собирается Мировой энергетический конгресс (МИРЕН). На него съезжаются крупнейшие энергетики мира. Организовать его проведение - честь для любой страны. Москва, Стамбул, Ныо-Дели, Найроби, Мюнхен - вот места проведения конгрессов в последние годы. И вот что обращает внимание в последнее время. Все более важное место как на пленарных, так и особенно на специальных заседаниях занимают не узкотехнические, а проблемные вопросы которые объединяет одна общая особенность. Ее можно было бы обозначить так: тревога за судьбу развития энергетики. Эта встревоженность проявляется и в перечне обсуждаемых вопросов, часто носящих не просто технический, а социально-политический характер. Судите сами: "Энергетика и социология", "Экономичность онергетики", "Энергосбережение", "Энергетический кризис", "Альтернативные источники", "Энергетика и Экология", "Прогнозы развития энергетики".
И сразу же за этим новые вопросы: "Почему энергосбережение?", "Зачем альтернативные источники - разве не хватает угля?" Или такие: "Когда, наступит энергетический кризис?", "Что влияет на природу в большей степени?"
Почему же встревожены ученые?
Ответ прост. Причина современных бед энергетики - ее громадные масштабы. В 30 раз возрос то потребление энергии человеком в промышленпо развитых странах за последние два столетия! "Ну и что? - скажет искушенный читатель. - Мало ли масштабных дел свершается сейчас на земле. Это и транспорт, и телевидение, и космические программы".
Однако деятельность энергетиков в самом деле настолько масштабна, что уже нарушает общепланетарный баланс природных сил и ресурсов.
И чтобы справиться с совершенно реальными опасностями, способными серьезно усложнить ускоренное социально-экономическое развитие пашей страны, потребовалось разработать Энергетическую программу СССР, уточненную и конкретизированную в решениях XXVII съезда КПСС.
В Политическом докладе ЦК КПСС, с которым на съезде выступил М. С. Горбачев, отмечается, что Энергетическую программу пронизывает "идея реконструкции топливно-энергетического комплекса", "в ней упор сделан на применение энергосберегающих технологий, замену жидкого топлива газом и углем, более глубокую переработку пефтк". Уже в двенадцатой пятилетке будет введено в два с половиной раза больше, чем в прошлой, мощностей атомных электростанций, а также осуществлена массовая замена устаревших агрегатов на тепловых станциях.
Возникает много вопросов в связи с реализацией этой крупнейшей перестройки энергетики. На часть из них мы постараемся ответить. Но не на все. Будем надеяться, что на остальные ответит время.
История овладения энергией очень долгая. Начало ее - в мифах. Титан Прометей принес людям искру в стволе нартека - растения с медленно тлеющей сердцевиной. Искра была украдена, по одним данным, из кузницы Гефеста (то есть от огнедышащей лавы), по другим - с Олимпа (значит, от молнии).
Итак, в далеком каменном веке люди научились зажигать костер и поддерживать его горение - занятие, по нашим теперешним понятиям, не очень сложное, но все же требующее искусства и терпения. Раскопки вблизи Пекина позволили археологам обнаружить остатки костра, который, по данным радиоуглеродного анализа, горел непрерывно чуть ли не полмиллиона лет!
Человек, овладевший энергетическими кладовыми природы, превратился в ее властелина. Он стал не просто человеком разумным, но человеком могущественным. Однако энергия принесла человеку не только могущество.
В трагедии Эсхила прикованный Прометей говорит такие слова:
...я в ярме беды томлюсь
Из-за того, что людям оказал почет,
В стволе нартека искру огнеродную
Тайком унес я: всех искусств учителем
Она для смертных стала и началом благ.
Вместе с огнем Прометей дал людям память, умение считать, технологию многих ремесел. В этом глубокий смысл. Овладение энергией огня позволило человеку раскрыть потенциальные возможности разума. Уровень материальной обеспеченности, духовной культуры зависит и от колпчества энергии, которым обладают люди. Многое изменилось за сотни тысяч лет. Кроме огня химической энергии, - человек освоил ы многие другие ее виды: гидроэнергию, атомную, солнечную - и подошел вплотную к овладению термоядерной.
Все для человека
Рост потребления энергии поразительно высок.
Но именно благодаря ему человек значительную часть своей жизни может посвятить досугу, образованию, созидательной деятельности, добился теперешней высокой продолжительности жизни.
Миллион лет назад первобытный человек использовал всего 2 тысячи килокалорий в день, получая энергию только из потребляемой им пищи. Научившись добывать огонь для приготовления еды и обогрева, наши предкиохотники сгсмн потреблять энергии в четыре-пять раз больше. Средняя продолжительность их жизни составляла всего 18-20 лет. Из них лишь три года приходилось на досуг и созидательную деятельность. Вг его три года из всей столь короткой жизни! Остальное время уходило на сон, охоту, принятие пищи, обучение.
Средневековый человек жил всего на 10-15 лет больше. Десять тысяч лет со времен палеолита понадобилось человечеству, чтобы достичь такого прироста средней продолжительности жизни. Но уже четверть своей жизни человек смог отдавать досугу, образованию. В это время он уже потреблял энергии в 20 раз больше, чем первобьпный охотник.
И вот качественный сдвиг. За последние два столетия продолжительность жизни увеличилась на 40 лет!
Почти половина жизни человека сейчас уходит на досуг и образование и только 8-10 лет на работу. Что же произошло за эти два столетия?
Производство и потребление энергии человеком возросли еще в 30-40 раз! Сейчас в промышленно развитых странах в год на каждого человека тратится от 6 до 10 тонн условного топлива (тонна условного топлива - это тонна очень хорошего угля или 7 миллионов килокалорий энергии).
Конечно, вполне уместен вопрос: "Смертность и энергетика - какая менаду ними связь? Ведь за продолжительность жизни ответственны медики!"
Безусловно, огромную роль в борьбе со смертностью сыграло развитие медицины. Впервые за всю историю удалось защитить человека от многих губительных сил природы. Тысячелетиями люди в основном умирали не из-за внутренних несовершенств человеческого организма, а по внешним причинам: хроническое недоедание, тяжелый физический труд, антисанитарное состояние быта. Медицина открыла пути борьбы за продолжительную жизнь человека.
Но ведь только промышленно развитое общество смогло создать человеку необходимые условия существования. Началось производство удобной одежды, белья, посуды, доступных гигиенических средств, медикаментов, стали благоустраиваться жилища, создаваться централизованные системы водо- и теплоснабжения, канализации, очистки. Были разработаны методы стерилизации и хранения продуктов, изменились условия труда и его безопасность. Все это требовало и требует больших затрат энергии! А ведь энергия нужна еще и транспорту, сельскому хозяйству, промышленности, производящей машины. Она идет и на обеспечение других услуг, нужных человеку.
Вот почему понадобилась нам общегосударственная долгосрочная Энергетическая программа СССР.
Во многих прэмышлепно развитых странах мира есть долгосрочные программы энергетического обеспечения. Неоднократные попытки создания и осуществления таких программ делались в США. Первая - "Независимость" была разработана в 1974 году как раз после -пресловутого энергетического кризиса. Однако уже в 1977 году она была заменена новой. Фактически крупнепшая страна капитализма оказалась не в состоянии осуществить планомерное и сбалансированное на перспектнву развитие своего топливно-энергетического комплекса.
За нашей же Энергетической программой - богатая традиция. Еще в дореволюционное время, в феврале 1915 года, в Российской Академии наук под руководством известного геохимика В. И. Вернадского была создана постоянная Комиссия по изучению естественных производительных сил (КЕПС). Было начато детальное изучение энергетических ресурсов России и поиски полезных ископаемых.
После революции В. И. Ленин дает указание об издании трудов комиссии. И вот, несмотря на бумажный голод, выходят в свет тома: "Ветер, как двигательная сила", "Белый уголь"", "Полезные ископаемые".
А в 1920 году на Всероссийском съезде Советов был рассмотрен доклад Глеба Максимилиановича Кржижановского о плане энергетического вооружения России - программа ГОЭЛРО (Государственная комиссия по электрификации России). "Вторая программа партии" - так назвал ее тогда Владимир Ильич. План ГОЭЛРО был выполнен досрочно. Уже в 1931 году мощность электростанций составила 2 миллиона киловатт против 1,5 миллиона, предусмотренных в плане. В довоенной России производилось всего 170 тысяч киловатт.
Энергетическая программа СССР разработана и принята спустя шесть с лишним десятилетий после ГОЭЛРО.
Над программой энергетического обеспечения страны в первые годы Советской власти трудились десятки специалистов - М. Шателен, Л. Рамзин, Г. Графтио, Б. Угрюмов и другие. В разработку же нынешних планов развития энергети-ки внесли свою лепту десятки исследовательских, конструкторских, проектных институтов ряда отраслей. Возглавлял эту деятельность президент Академия наук СССР Анатолий Петрович Александров.
Программа создана. Передо мной тоненькая книжечка в 30 страниц: "Основные положения Энергетической программы СССР на длительную перспективу". В ней всего 10 разделов. Почему "всего"?
Да потому, что сама Энергетическая программа - это несколько толстых томов, созданных на основе сотен выполненных научно-исследовательских отчетов.
На четвертой странице книжечки записано: "Энергетическая программа СССР исходит из предварительных расчетов экономики Советского Союза до 2000 года и определяет научно обоснованные принципы, главные направления и важнейшие мероприятия по расширению энергетической базы и дальнейшему качественному совершенствованию топливно-энергетического комплекса страны".
В свою очередь, как отмечалось в докладе Председателя Совета Министров СССР Н. И. Рыжкова на XXVII съезде КПСС, Основные направления ускоренного экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года опираются на научно обоснованные проработки решений крупных проблем, комплексные целевые программы, среди которых фундаментальную роль играет Энергетическая программа.
Какие же они - научно обоснованные принципы Энергетической программы, каковы предусматриваемые ею важнейший мероприятия?
Об этом и пойдет разговор в нашей книге. Собственно, он уже начался. Давайте его продолжим.
Сначала о масштабах развития энергетики.
Потоки энергии
Чтобы выяснить, сколько энергии производится сейчас, достаточно воспользоваться любым статистическим справочником. Хотя бы вот этим, очень распространенным: "Сообщение ЦСУ СССР об итогах выполнения Государственного плана экономического и социального развития СССР". Вот данные о произведенных основных видах энергетических ресурсов за 1985 год: нефть - 630 миллионов тонн (это соответствует 900 миллионам тонн условного топлива); газ - 625 миллиардов кубических метров (730 миллионов тонн условного топлива); уголь - 730 миллионов тонн (480 миллионов тонн условного топлива).
А что же в сумме?
Здесь нам и понадобится введенное энергетиками понятие условного топлива. Результат суммирования - 2110 миллионов тонн условного топлива. Прибавим сюда энергию, вырабатываемую на атомных и гидростанциях, - по 70 миллионов тонн. Учтем и такие источники, как дрова, торф, сланцы, - еще 50 миллионов тонн. Получим полную величину вырабатываемой энергии - 2,3 миллиарда тонн условного топлива. Поделим это на число жителей СССР и получим 8 топи условного топлива на человека в год. Это сейчас. А что в будущем?
Рассмотренный на XII мировом энергетическом конгрессе в Нью-Дели прогноз развития энергетики мира составлен с учетом возможных темпов роста народонаселения и валового национального продукта. Ведь именно эти - два параметра в основном определяют и необходимые темпы роста энергетики. В прогнозе специалистов в один регион объединены СССР и европейские страны СЭВ. Это очень удобно. Ведь наша Энергетическая программа предусматривает самую тесную кооперацию с другими странами СЭВ, доля которых в энергетике региона равна примерно 30 процентам. Темпы роста населения предполагаются такими же, как в большинстве промышленно развитых стран. В 2020 году (конечная точка прогноза) население региона оценивается в 460 миллионов.
В странах СЭВ прогнозируется на весь период до 2020 года устойчивый рост валового национального продукта. Поэтому доля стран СЭВ в мировом валовом продукте сохранится на уровне 17 процентов, несмотря на то, что доля их населения упадет в полтора раза из-за быстрого демографического роста в Индии, Китае и других странах.
В результате дается такой прогноз роста энергопотребления в европейских странах СЭВ (в миллиардах тонн условного топлива):
1978 год (точка отсчета) - 2.0;
2000 год - 3-3,5;
2020 год - 4-5.
Итак, ожидается рост на полтора миллиарда тонн к 2000 году. Не много ли? Нет. Очень похожий прогноз по странам СЭВ дали эксперты и на другом крупном форуме специалистов.
Международный институт прикладного системного анализа (МИПСА) в Вене, созданный по инициативе СССР и США, провел не так давно II Международный симпозиум по энергетике. На нем были обобщены результаты долгосрочных прогнозов, разработанных различными научно-исследовательскими институтами, университетами, промышленными фирмами, правительственными организациями. Данные этого прогноза очень близки к только что приведенным выше. "Предстоит существенный рост энергетики СЭВ", - заключили эксперты МИПСА.
Каким же образом будет осуществляться наращивание энергетическою потенциала нашей страны?
На XXVII съезде КПСС сформулированы основные задачи по развитию экономики нашей страны, определяющие и развитие энергетики. К 2000 году предусматривается увеличение национального дохода в два раза! А энергетики?
В Программе КПСС записано: "Важнейшая задача - эффективное развитие топливно-энергетического комплекса страны. Устойчивое удовлетворение растущих потребностей в различных видах топлива и энергии требует улучшения структуры топливно-энергетического баланса, ускоренного подъема атомной энергетики, широкого использования возобновляемых источников энергии, последовательного проведения во всех отраслях народного хозяйства активной и целенаправленной работы но экономии топливно-энергетических ресурсов".
Основными положениями Энергетической программы предусматривается в первую очередь "ускоренное развитие газовой промышленности для удовлетворения внутренних потребностей страны и нужд экспорта".
Во-вторых, будет происходить развитие угольной промышленности преимущественно за счет увеличения добычи угля открытым способом в восточных районах страны.
Необходимо будет обеспечить стабильный уровень добычи нефти.
И наконец, программой предусматривается "форсированное развитие ядерной энергетики"" и осуществленш "экономически оправданного комплексного освоения гидроэнергетических ресурсов Сибири, Дальнего Востока и Средней Азии"".
Предстоит коренная перестройка энергетики, точнее, она уже началась. Двенадцатая пятилетка - ее ключевой этап.
В начале века в России более половины энергии давали дрова, четверть уголь и только шестую часть - нефть. Прошло 50 лет - и уже больше половины энергетических нужд обеспечивалось углем. Особенно бурное развитие угольной промышленности происходило перед Великой Отечественной войной. В это время А. Стаханов и его последователи в несколько раз повысили производительность труда. Ежегодно угольная промышленность давала более 10 процентов прироста. С 1930 по 1940 год добыча угля возросла в три раза: с 70 до 220 миллионов тонн! Темп, заданный угольщиками Донбасса, удержался и в послевоенные годы. За пятилетие от 1950 по 1955 год был достигнут прирост в 170 миллионов тонн.
Уже в это время начала набирать темпы нефтяная промышленность, а с 1970 по 1975 год нефтяники совершили подлинный скачок - подняли добычу до 270 миллионов тонн. Бурно развивалась Тюмень.
И опять структура энергетики сильно изменилась.
Уголь перешел на третье место. Доля его упала до 20 процентов, хотя производство продолжало медленно расти (и эта предусмотрительная мера оказалась важной для сегодняшней ситуации). Лидерами стали нефть и газ, обеспечивающие более двух третей энергетического баланса страны. Около 5 процентов энергии дают реки, столько же - атомные электростанции.
Сейчас начался самый трудный период перестройки энергетики - этой беспокойной отрасли народного хозяйства, все время совершенствующейся, постоянно отыскивающей наиболее экономичные варианты обеспечения общества энергией. Самый трудный этот этап - прежде всего по трем основным причинам.
Во-первых, раньше переходили на более удобное и дешевое по себестоимости жидкое или газообразное топливо; теперь - на менее удобное и более дорогое. Скажем, в 60-е годы капиталовложения на добычу нефти и газа были вдвое меньше, чем для угля, - их и развивали. Сейчас же предстоящая перестройка будет сопровождаться ростом затрат на добычу и транспорт более дорогого топлива.
Во-вторых, нынешняя перестройка существенно масштабнее. Ведь по сравнению с 1950 годом, началом предыдущего этапа преобразования энергетики, производство энергоресурсов в 1985 году возросло в шесть раз. А это значит, что сейчас резко увеличатся материальные затраты и усилятся воздействия на природу и самого человека.
Для осуществления своих высоких помыслов и улучшения качества жизни человек добывает все больше энергии, но в результате начинают частично подтачиваться эти самые "высокие помыслы" и ухудшаться условия существования.
В-третьих, первая перестройка заняла около 50 лет, вторая - лет 30-35. На нынешнюю отводится еще меньше времени. Всего за 20-25 лет нужно изменить структуру энергетики и создать условия для ее дальнейшего совершенствования.
Если взглянуть еще раз на пройденный энергетикой путь, то можно увидеть и много ошибок. Пораньше нужно было бы начать интенсивное развитие газовой промышленности, даже придержав при этом нефтедобычу и уменьшив, конечно, расходование нефти в топках электростанций.
Разве не стоило раньше начать более интенсивное развитие атомной энергетики?! Ведь первая опытная атомная электростанция (АЭС) была построена очень давно, и давно дала ток первая промышленная АЭС под Воронежем.
Можно многому удивляться в истории развития энергетики или даже осуждать, но полезно вспомнить и "карамзинское" - смотреть в прошлое следует "без гордости и насмешек". "И все же, неужели не было ясно, что скоро наступят трудности, например, с обеспечением жидким топливом транспорта, - скажут иные. - Ведь необходимые меры можно было бы принять заблаговременно".
Отвечу таким сравнением. Ведь и капитан "Титаника" - крупнейшего пассажирского судна в мире - видел плывущий навстречу айсберг. Видел и уже ничего не мог сделать.
Конечно, энергетика -не корабль, "разбиться" она не может. Однако найти для нее правильный путь и, самое главное, суметь вовремя свернуть на него не так просто. Она, как и быстро идущий корабль, - отрасль с большой инерционностью. А эти инерционные силы иногда являются очень могучим противником. Верное средство борьбы с ними - научиться смотреть подальше вперед.
Чем быстрее развивается энергетика, техника, тем дальше мы обязаны видеть. Энергетическая программа и создана ради этого. Она позволяет взглянуть даже в следующий век. и на основе такого предвидения будут строиться конкретные пятилетние планы развития.
Конечная цель перестройки, предусматриваемой Энергетической программой, - развитие ядерной энергетики и добычи угля с доведением их доли в энергобалансе до половины, с одновременным снижением доли потребляемого природного газа и стабилизацией его производства.
Осуществление Энергетической программы СССР рассчитано на два этапа. На первом, завершающемся на рубеже 80-90-х годов, добыча газа должна ускоренно развиваться. "На основе значительного прироста добычи газа народное хозяйство будет обеспечено необходимым количеством топлива в период подготовки к более широкому использованию ядерной энергии, развитию добычи угля"", - говорится в программе. К 1990 году удельный вес газа в топливпо-эпергетических ресурсах повысится до 38 процентов.
Быстрыми темпами будет расти и ядерная энергетика.
Как сказано в докладе Н. И. Рыжкова на XXVII съезде КПСС, к концу двенадцатой пятилетки "во всем производств электроэнергии удельный вес ее выработки на атомных электростанциях почти удвоится и составит более 20 процентов).
Далее в программе указывается - "должны быть сохранены высокие уровни добычи нефти". Но только сохранены. Расширять добычу нецелесообразно. Во-первых, дорого, во-вторых, нужно оставить нефть в недрах земли для использования ее в будущем в качестве химического сырья.
В этот период должны быть подготовлены условия и для наращивания в последующие годы добычи угля. Среди этих условий - создание машиностроительной базы для выпуска необходимого количества горнодобывающей техники: экскаваторов, врубовых машин, самосвалов большой грузоподъемности.
Второй этап закончится на рубеже XX и XXI веков.
В середине этого этапа добыча газа достигнет максимального уровня и стабилизируется. Дальнейший прирост энергетических ресурсов будет обеспечиваться ядерной энергетикой и добычей угля, а также развитием возобновляемых источников энергии.
А как же природа? Выдержит ли она натиск энергетики? Ведь масштабность ее развития и вызываемое ею возмущение в природе соразмерны с некоторыми естественными природными явлениями и другими нетопливными ресурсами природы: водой, землей, флорой, атмосферой.
М. С. Горбачев в Политическом докладе на XXVII съезде КПСС отметил обострение глобальных проблем в связи с "избыточными нагрузками на природные системы вследствие научно-технической революции, роста масштабов деятельности человека". Он справедливо подчеркнул: "Никогда человек не взимал с природы столько дани и никогда не оказывался столь уязвимым перед мощью, которую сам же создал".
Ранее мы говорили, что благодаря овладению энергией в высокоразвитых промышленных странах удалось значительно улучшить комфортные условия людей и резко поднять продолжительность их жизни. Это так.
Но правда и то, что дальнейшее развитие промышленности, транспорта и энергетики породило и порождает новые внешние факторы, косвенно или прямо влияющие па эту самую продолжительность. Появилось даже выражение - "плата за энергетический комфорт". Нельзя ли заставить платить за энергетический комфорт не человека, а самую энергетику - часть добываемой энергии тратить на то, чтобы свести к минимуму ее же воздеиствие на природу?
Какие звенья технологического процесса выработки энергии влияют на окружающую среду, какие элементы природы больше подвержены влиянию энергетики и что должно быть предпринято в ней для уменьшения воздействия на окружающую среду? Именно уменьшения. Ведь не влиять на окружающую среду, находясь в ней, невозможно, В то же время многие понимают основной принцип экологии в духе высказывания философа Фрэнсиса Бэкона, жившего еще в XVII веке: "Мы не можем управлять природой иначе, как подчиняясь ей".
Какова эта допустимая минимальная величина воздействия, при которой естественные природные механизмы в состоянии справиться с возмущениями, вносимыми человеком? И что понимать под "допустимыми возмущениями", если, например, они не влияют непосредственно или косвенно на здоровье человека? Насколько допустимы ландшафтные изменения?