http://93.174.130.82/digest/showdnews.aspx?id=4bfa1bea-09f8-401e-9bf9-77ce501b0e01&print=1© 2024 Российская академия наук
Формирующиеся рыночные отношения в Российской Федерации и общемировые тенденции вынуждают нас считать и экономить каждый киловатт-час и каждую калорию. Энергоэффективные технологии и менеджмент стали насущной необходимостью для разных областей деятельности. Российский союз энергоэффективности второй раз собирает специалистов в области энергетики разных отраслей на международную конференцию "Энергетика и экология", чтобы обобщить позитивный опыт производственников и ознакомить их с последними достижениями теоретиков. Традиционно собрание открывает академик-секретарь Отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН, заведующий кафедрой физики высокотемпературных процессов ФМБФ МФТИ, президент Российского союза энергоэффективности Владимир Евгеньевич ФОРТОВ. В середине 1990-х годов академик Фортов занимал должность вице-премьера Правительства РФ, продолжая научную работу. В. Е. Фортов - лауреат ряда престижных научных премий. Сегодня он наш собеседник.
- Энергоэффективность - тема, которая всегда была центральной в энергетике, да и в экономике вообще, - начал разговор Владимир Фортов. - И если по производству, транспорту энергоносителей и электроэнергии, энерговооруженности отечественной промышленности удавалось и удается до сего времени занимать передовые позиции, то по энергоэффективности, энергосбережению даже в лучшие времена мы редко выходили на среднемировые показатели.
Экономика нашей страны в последние годы демонстрирует положительную динамику. На сегодня ясно видно, что именно недостаток энергоресурсов и необходимых видов энергии может стать главным препятствием для дальнейшего экономического роста. России требуется радикальное повышение энергоэффективности.
По энергетической эффективности экономики Россия сегодня занимает одно из последних мест в мире. До сих пор не изжито наследие индустриальной гигантомании, приводившей к непроизводительному расходованию энергоресурсов. Более того, расход различных видов энергии на единицу валового внутреннего продукта (ВВП) за перестроечное время возрос в полтора раза и сегодня превышает среднемировой уровень в два с половиной раза. Удельные энергозатраты на единицу ВВП больше только в Узбекистане, Нигерии, Замбии и Танзании. Мы тратим в 4-5 раз больше энергии на обогрев в холодный период года, чем Скандинавские страны, расположенные на той же широте.
Энергосбережение напрямую зависит от организационных и технологических мер. Задача состоит в том, чтобы рост производства, скажем, в три раза сопровождался ростом энергопроизводства не более чем на одну треть. Потенциал известных в мировой практике и частично освоенных у нас организационных и технологических мер экономии энергоресурсов способен уменьшить их расход в России не менее чем на 40 процентов. Примерно треть этого потенциала концентрируется в топливно-энергетических отраслях, преимущественно в электро- и теплоэнергетике. Другая треть накоплена в промышленности, главным образом в металлургии и химической отрасли. Почти 20 процентов потенциала экономии энергии приходится на жилищно-коммунальное хозяйство и 10 процентов - на транспорт. Таким образом, энергоэффективность, несмотря на моду использовать этот термин, еще не стала нормой в отечественной экономике.
- Каким образом будет развиваться энергетика в ближайшие десятилетия? Может ли вдруг разразиться глобальный энергетический кризис?
- Я убежден, что масштабного энергетического кризиса, которым нас давно пугают футурологи, не будет. Хотя, конечно, возможны локальные проблемы. По добыче угля у нас в стране перспективы на сотни лет, по нефти и газу - поменьше. Специалисты оценивают запасы нефти в освоенных месторождениях по-разному: кто-то говорит о 30, кто-то о 50 годах. Считается, что наша страна обладает 8 процентами разведанных мировых запасов нефти. У России есть богатые неиспользованные нефтяные поля на Дальнем Востоке и в Забайкалье, а в виде конденсата - на газовых месторождениях Крайнего Севера.
Запасов газа, конечно, больше, чем на полвека. Поскольку добыча на старых месторождениях будет снижаться, то будет происходить разведка новых. А новые месторождения в большинстве своем находятся в более сложных климатических условиях. Конечно, энергоносители, добытые на океанских шельфах или за Полярным кругом, будут стоить намного дороже. Но выбора нет: когда речь идет о жизненных потребностях, человек будет платить. Тенденция роста стоимости энергоносителей "запустит" уже разведанные, но не освоенные по экономическим соображениям месторождения. Добывающие, а вместе с ними строительные организации пойдут туда, когда появится массовый спрос.
Экономические и экологические требования стимулируют изобретения в области возобновляемых источников энергии, в том числе ветряной и солнечной. Процент использования наиболее чистой и дешевой энергии будет расти все время. Хорошие перспективы у ядерной энергетики. В ближайшие 50-60 лет начнет действовать атомная энергетика. Термоядерная энергетика, конечно, будет востребована тогда, когда все остальное станет дорого и труднореализуемо. Самое главное, не надо ждать энергетического конца света.
- Какой вид энергетики можно считать наиболее опасным с экологической точки зрения?
- Производство любого вида энергии наносит ущерб экологии. Но современное общество вынуждено балансировать между экономикой и экологией. Самый большой экологический удар дает угольная отрасль. Поскольку запасы угля очень велики, экологические проблемы здесь будут решаться.
Думаю, что общество будет больше внимания уделять атомной энергетике. Для России это очень важно. Ведь у нас создана первая ядерная промышленность! Хочу напомнить слова академика Стариковича, нашего выдающегося ученого, одного из немногих друзей великого Ландау: "Энергетика - это физика плюс экономика". Уже сейчас в европейской части России, где живет почти 90 процентов населения, атомная отрасль обеспечивает 40 процентов электроэнергии. Мы хотим жить лучше, а повышение жизненного уровня - это рост производства энергии. Альтернативы атомной энергетике для России, я думаю, нет, и надо искать более эффективные пути. Одна из самых многообещающих возможностей - реакторы на быстрых нейтронах. Кроме атомной энергетики, в будущем перспективны термоядерная и солнечная энергетика.
- Расскажите подробнее о термоядерной энергетике, вопрос ее применения до сих пор вызывает споры.
- Что такое термояд? Термояд - это реакция синтеза дейтерия-трития, существуют и другие схемы. Это основной источник энергии Солнца, а Солнце - это основной источник энергии на Земле. Нефть и газ - это так или иначе аккумулированная энергия Солнца. Запасы топлива для термоядерного цикла не ограничены: в одном стакане воды энергии содержится столько, сколько в бочке бензина. Это решает проблему с ресурсами раз и навсегда. Но с технической точки зрения термоядерная энергия - это очень дорогое дело. В том, что это будет реализовано, у физиков сомнений нет. Более того, уже проведены демонстрационные эксперименты, в результате которых получено столько же или больше энергии термоядерного горения, чем потрачено на создание и нагрев плазмы. Подобные эксперименты выполнены в течение последних десяти лет на трех установках в мире. Люди должны ясно понимать, что это та самая энергия, которая используется в термоядерном оружии, созданном еще 50 лет назад. Тем не менее надо приложить еще много усилий, чтобы эту реакцию сделать доступной для использования в "мирной" энергетике.
Сегодня ведутся работы по созданию ИТЭР - Международного экспериментального термоядерного реактора. Руководит работой выдающийся ученый - академик Евгений Павлович Велихов. Речь идет о реакторах, которые станут выгодны и будут построены тогда, когда экономически станет выгодно прийти к этому источнику. Сомнений, что это будет сделано, у специалистов нет. Есть вопросы о ресурсе, о стоимости, о масштабе этих станций. Но это вопросы экономико-технические.
Может быть, первой будет получена энергия на установках с магнитным удержанием плазмы. Эта идея была предложена еще академиком Арцимовичем. Но в будущем более перспективными могут стать установки на принципе инерционного термояда. Соответствующие установки строятся в Ливерморе (США) и в Кадараше (Франция).
- Существует ли, на ваш взгляд, разрыв во времени между достижениями теории энергетики и действиями специалистов-практиков?
- Между теорией и практикой нет никакого разрыва. Специалисты-практики прекрасно осознают все проблемы, о которых мы сегодня говорим. Но всегда нужно сопоставлять разные точки зрения. Например, я как физик могу сказать, что термояд - это очень хорошо. Но должен выступить экономист, и он скажет, что мы сегодня к этому не готовы. А лучше мы сейчас поищем на шельфе газоконденсат, который с экономической точки зрения в настоящее время более выгоден. Для того чтобы обменяться мнениями, мы проводим конференции. Каждый из нас не является всезнайкой. Когда мы собираемся, мы обмениваемся точками зрения, согласуем свои позиции.
Энергетика - это большая, объемная наука со множеством ответвлений и приложений. Это и экология, и эффективность, и ЖКХ, и транспорт. Невозможно в рамках одной конференции, одной встречи все рассмотреть и обсудить. Каждый год мы выбираем тему, которая наиболее интересна с точки зрения практики.
В России действуют производственные подразделения, где перерасход энергии на единицу продукции выше в десятки раз, чем в любой индустриально развитой стране. Необходимо резко поднять кпд использования традиционного топлива. Американцы поставили задачу создать экономичный автомобиль нового поколения с мощностью двигателя 80 л. с. при расходе топлива 4, 2 л на 100 км. На подобном автомобиле могут быть установлен каталитический выхлоп и режим плазменного дожигания.
Реализация этого проекта - важный прорыв в энергетическом транспорте.
Но все же энергетика - консервативная и инерционная область. О преимуществах парогазовых турбин над обычными паровыми говорили давно, но только сейчас началось их масштабное внедрение. Если оценить ситуацию, которая сложилась в жилищно-коммунальном комплексе нашей страны, то инерция просто бросается в глаза. Сегодня энергия в этой отрасли расходуется крайне расточительно. На обогрев одного квадратного метра мы тратим в 4-5 раз больше энергии, чем шведы. Теплопередающие сети коммунального хозяйства выработали свой ресурс на 60-80 процентов. Надо или менять километры сетей, или строить локальные мини-котельные - и то, и другое требует непосильных для коммунальных предприятий затрат.
В нашей стране работает более 60 тысяч котельных, и все с очень низкой энергоэффективностью. В мире создаются установки так называемого комбинированного цикла с полезным действием до 60 процентов. Ученые предлагают к уже существующим котельным подвести газ и установить небольшие газовые турбины, которые в комбинации с паровыми будут давать более высокий кпд. В России есть хорошая индустрия и наука по газовым турбинам, идущая от авиации. Переориентация авиационного двигателестроения в область ЖКХ может стать очень результативным решением проблемы. Идею предложил академик Лев Николаевич Фаворский, наш ведущий энергетик.
- В чем главная цель международных конференций Российского союза энергоэффективности, уже ставших традиционными?
- Мы собираем людей, которых интересует энергетика во всех аспектах, организуем обмен мнениями. Люди выступают с разными вопросами: одни говорят о ресурсах, другие - о безопасности, третьи - об экологии. Сегодня никто не хочет жечь уголь в городах, из-за этого слишком много выбросов. Нужна технология, которая позволит значительно сократить выбросы теплоэлектростанций. Например, есть технология газификации угля. Все аспекты каждой проблемы мы подробно рассматриваем. Есть и другие ключевые вопросы, к примеру, тарифная политика. Сколько же все это стоит? У муниципалитетов сегодня нет денег на электрические сети, нет денег на ремонт и так далее. При этом энергетическая отрасль должна быть так устроена, чтобы все время были в наличии ресурсы на развитие новых технологий, на замену старого оборудования. Вот здесь и соприкасаются теория и практика энергетики: теоретики ищут решения, а практики внедряют их в жизнь.