|
|
||
| Напечатано в февральском номере журнала 'Химия и Жизнь', 2015 г. под названием 'Нефть, джоуль, деньги' | |||
| БУДЕТ ЛИ ДЕШЕВАЯ НЕФТЬ? | |||
|
.
Чем удобна нефть Если спросить любого, падают нынче на бирже или растут цены на железную руду, тростниковый сахар или стальной прокат, то, наверное, почти каждый ответит: "Понятия не имею". И по телевизору об этом не говорят, и в Интернете эти темы мало обсуждаются. А знаем ли мы, как обстоят дела с нефтью, почем нынче баррель? Может, какие-нибудь деревенские старухи, вроде солженицынской Матрены, не ответят. А так у большинства это все на слуху. Российская Федерация нефть экспортирует, и половина бюджета приходит из этого экспорта. Понятен также всеобщий интерес к цене барреля в Венесуэле или Саудовской Аравии. Но и в Европе, США, Японии все тоже внимательно следят за нефтяными ценами. Только там для рядового гражданина цифры на табло у бензозаправки важнее цифры в биржевом бюллетене - ездят в автомобилях сегодня все. В общем, можно сделать вывод о чрезвычайной важности нефтяных цен и самой нефти для современной жизни. Попробуем оценить степень этой важности. Самый простой способ - посчитать долю, приходящуюся на нефть в суммарной мировой экономике. По данным на сайте ЦРУ, мировой валовой продукт за 2012 год равен примерно 84,83 трлн долл. США. А стоимость мировой нефти за этот год мы узнаем, перемножив объем добычи 86,7 млн баррелей на число дней в году и на среднегодовые 108 долл. за баррель. Получается примерно 3,42 трлн за этот год. Значит, от всего годового мирового продукта - чуть больше 4%. Если проделать такие же операции с газом, углем, атомной энергетикой и прочим, то узнаем, что в сумме человечество потратило на энергию около 6 трлн, или около 7% от мирового продукта. Правда, не так много? Если считать по количеству энергии, нефть дает примерно треть того, что потребляет мир, но калория энергии в виде нефти дороже, чем газовая, и много дороже, чем угольная. Однако нефть и много удобнее газа или угля. Скажем, автомобиль, который ездит на газовом топливе, увидишь редко-редко, а угольных и вовсе нет. Чем жидкое топливо лучше твердого или газового? Там, где топят твердым горючим - углем, дровами, торфом, обязательно нужно это горючее в огонь подкидывать. Сегодня на теплоходах и тепловозах уже нет кочегаров. А в старое время, на пароходах и паровозах? Представьте себе автомобиль с угольным паровым двигателем. Ясно, что на нем без кочегара ездить было бы невозможно. Правда, современная инженерия в состоянии обеспечить автоматическую подачу твердого топлива в топку, но это сложнее и менее надежно, чем труба и вентиль, a мазут, дизельное топливо, бензин без затруднений подаются насосами. Газ в топку подать легко. Но проблема в том, что при транспорте падает давление, а при этом газ расширяется. По трассе газопровода надо строить компрессорные станции, где газ снова сжимается. На это приходится тратить энергию, так что до Западной Европы доходит примерно три четверти того газа, который ушел с Ямала. Около четверти расходуется по пути в турбинах газовых компрессоров. Да и хранить газ не очень удобно. Сравните по сложности устройства обыкновенную цистерну и газгольдер - большое и сложное сооружение. Переход автотранспорта на газ вместо жидкого топлива начался уже давно, однако и сегодня доля автомобилей на сжатом природном газе составляет в мире менее процента. Доля будет увеличиваться, но этот рост сильно сдерживает необходимость предварительного создания сети заправочных станций и ремонтных мастерских для такой техники. При наличии уже сложившейся сети заправок и ремонтных точек для автомобилей на бензине и дизтопливе создание альтер-нативной газовой сети идет медленно. В совсем отдаленной перспективе можно говорить об автомобилях на водородном топливе. Их двигатели не загрязняют воздух - выбрасывают при работе только воду. Как светлое будущее это выглядит привлекательно, но сегодня трудно разделить энтузиазм знаменитого саудовского нефтяника шейха Ахмеда Ямани, заявляющего о "конце нефтяного века" после появления очередной экспериментальной модели авто на водороде. Слишком много технических проблем еще предстоит решить. Так что больше половины наших расходов на энергию составляют расходы на нефть, и в ближайшем будущем тут изменений не предвидится. Ну и что? - скажете вы. Семь процентов, а тем более четыре - не так уж и много! Этой проблемой занимался еще Дмитрий Иванович Менделеев, и свое представление ситуации он изложил в статье "Топливо" для энциклопедии Брокгауза и Ефрона. Он посчитал для шести больших и развитых стран - России, США, Соединенного Королевства Великобритании и Ирландии, Франции, Германии и Австро-Венгрии среднегодовой приход (доход от всего годового производства) за начало 90-х годов XIX века. Получилось всего для сельского хозяйства 15,585 млрд руб., а для промышленности - 27,402 млрд, суммарно - около 43 млрд руб. Затем Менделеев взял суммарное производство каменного угля - для этих стран 610 млн метрических тонн в год - и перевел их в привычные для того времени 37 млрд пудов. Цену угля в местах потребления он принял от 10 до 20 копеек за пуд. Получилось у него от трех с половиной до семи с половиной млрд руб., то есть 8-17%. Это ведь еще не считая дров, торфа и уже появившейся, хотя и в небольших пока масштабах, нефти. Кстати уж вспомним, что Россия тогда успешно догоняла и даже однажды, в 1900 году, опередила мирового нефтяного лидера, США. При этом экспортировали в основном не нефть, как сегодня, а нефтепродукты, в первую очередь керосин, который получали на бакинских и припортовых батумских нефтезаводах. Предположим, что суммарные расходы на топливо больше раза в полтора. Тогда удельная доля топлива в суммарном доходе наших шести стран составит от 12 до 25%, а это уже ощутимо. Причем Дмитрий Иванович предполагал, что эта доля будет расти. На самом деле мы получили всего 7%, а в начале декабря 2014 года она была и того ниже. Почему? Менделеев не мог предвидеть, что в начале XXI века, по оценкам Всемирного банка, две трети мирового ВВП будет составлять не очень энергоемкая сфера услуг, американская торговая сеть "Волмарт" будет стоить в два раза дороже, чем российский газовый монополист Газпром, а компьютерная фирма "Эппл", которая расходует в своей деятельности не так уж много энергии, окажется дороже мировой нефтяной суперфирмы "Экссон-Мобил" и в четыре с половиной раза дороже автогиганта "Фольксваген". Времена меняются, меняется и мир. Место в экономике Не стоит, однако, из этого делать вывод, будто для экономики стоимость нефти не так уж важна. Она влияет на очень многое, от стоимости авиабилетов (керосин для двигателей) до стои?мости одежды - современная текстильная промышленность немыслима без полимеров, а они - из нефти. Не говоря уже о том, что в таких странах, как Россия, Кувейт или Венесуэла, нефть - главный источник валюты для покупки за рубежом многих необходимых товаров. Но вот во второй половине 2014 года цены на нефть пошли вниз. Сначала цена на американскую нефть WTI, а за ней - на европейскую Brent (добывается в Северном море), российскую Urals и арабскую Dubai. Конечно, если цены с июля по декабрь упали почти в два раза, это не потому, что за пять месяцев так разительно изменилось состояние нефтедобывающей промышленности. Причина в другом: на каждый баррель реально добытой и поступающей на заводы нефти приходится больше 50 баррелей нефти "бумажной", существующей только во фьючерсах и опционах, то есть в договорах на покупку и продажу. Ничего не поделаешь, банки всегда находят применение образующемуся у них денежному излишку. Если государ?ственные облигации и рынок акций не дают такого надежного и выгодного применения, то деньги устремляются туда, где предполагается больший доход. С начала 1980-х нефтяные фьючерсы пришли на биржу, и количество их с каждым годом растет. При таком большом отношении количества "бумажной" нефти к количеству реальной возрастает роль психологии - осторожности, жадности, тревожности и так далее. Легко возникает паника среди дилеров, которая ускоряет взлеты и падения цен, делает рынок нестабильным. Надо, однако, понимать, что фьючерсы играют в данном случае роль катализаторов, ускоряющих процессы. Химические катализаторы и ингибиторы ускоряют и замедляют химические реакции, но не могут изменить их направление, которое определяют термодинамические условия. Точно так же бумажная нефть не может вызвать устойчивого, длитель-ного падения цен, если объективные условия, соотношение спроса и предложения, требуют их повышения, и наоборот. Так что падение цен во второй половине 2014 года вызвано объективными условиями. У этого падения есть две главные причины, и надо честно сказать, о них уже давно предупреждали, так что его нельзя назвать неожиданным. Во-первых, мировая экономика нынче испытывает некоторый застой, и даже китайская, которая 30 лет развивалась со средним темпом роста более 10% в год, начала притормаживать. Соответственно уменьшился рост потребления и импорта нефти, снизилось давление этого роста на цену. Во-вторых, оказалось, что современное индустриальное и постиндустриальное общество, которое после 1973 года стало платить чувствительную дань полуфеодальным нефтедобывающим странам, способно найти выход. Причем воспользовавшись именно тем, в чем оно издревле сильно, - в области технологии, то есть интеллекта. Соединенные Штаты разработали методы добычи нефти и газа из бедных сланцевых пластов. Тут потребовались очень непростые го-ризонтальное бурение вдоль пласта и фрекинг - "гидравлический разрыв" пласта в определенных местах смесью воды, химикатов и песка. В результате образуются пустоты, которые заполняются нефтью или газом. Из них-то и идет добыча. А увеличение добычи всегда роняет цену, даже если вновь до-бытое поначалу является более дорогим. Технологии правят миром Новая технология позволила США вернуть себе первое место в мире по добыче природного газа. Производство собственной нефти увеличилось за пять лет в полтора раза, а в ближайшие годы они снова станут первыми в мире, как это было в течение первого столетия нефтедобычи. Другие страны пока достаточно сильно отстают. Одни - по своей технической неразвитости, а другие - потому, что первона-чально восприняли сланцевую добычу как "мыльный пузырь", буквально повторив своих предшественников, считавших кибернетику за лженауку, а генетику за "продажную девку империализма". Сомневающиеся есть, впрочем, и сейчас, от своих заблуждений отказаться нелегко. Но объем добычи и цены уже сказали свое слово. Конечно, добыча из сланцевых пластов, как и любая новая технология, вызывала с одной стороны волну критики и недоверия, а с другой - неумеренные ожидания, надежды на то, что придет решение всех проблем. Не так давно мы были свидетелями надежд поляков на то, что их страна вот-вот вытеснит своим сланцевым газом российский Газпром с рынков Западной Европы. Это правда, что каждый джоуль энергии, полученный из таких пластов, обходится дороже, чем энергия из традиционных, "конвенционных" газовых и нефтяных месторождений. Но выхода нет - слишком ограниченны запасы конвенционных месторождений. Но и критики новых технологий часто хватают через край, требуя от нового больше, чем от традиционных методов. Примером такой критики, как мне кажется, может служить де-кабрьская статья в журнале "Nature" (2014, 516, 7529, 28-30, doi: 10.1038/516028a). Статья, безусловно, интересная, ее стоит прочитать. Однако жесткие требования к новой технологии и надежности прогноза ресурсов углеводородов в ней очень уж завышены. Если бы мы требовали того же, прежде чем вкладывать деньги, от месторождений Западной Сибири, Аляски или Северного моря, эти углеводородные провинции до сих пор были бы не освоены. Работа продолжается, степень геологической изученности сланцевых пластов во всем мире увеличивается, а затраты на бурение и добычу углеводородов за три последних года снизились уже почти вдвое. Это дает довольно оптимистический прогноз и на будущее. А вот и последствия. В Америку возвращаются ушедшие было за рубеж химическая промышленность и прочая индустрия. Низкая цена углеводородов с избытком компенсирует более высокие расходы на заработную плату, и сегодня опять стало выгодно производить в стране химические полимеры и другую продукцию высокой химии. Происходят изменения и в других странах. Например, в Катаре понастроили установок по сжижению природного газа, который предполагалось экспортировать именно в США. Но теперь это оказалось ненужным, и сжиженный природный газ пошел на европейский рынок, заметно сбивая цену. Кажется, что, если бы не появилась добыча из сланцевых пластов, монополия "хозяев нефти" из пустынь вблизи Персидского залива наткнулась бы на какую-то другую технологическую революцию из развитых стран. В качестве кандидатов на эту роль можно назвать добычу нефти из нефтеносных песков, которых очень много в районе Атабаски в Канаде, хотя с этой технологией есть свои сложности (см. "Химию и жизнь" 2013, ? 12). Или производство углеводородов из угля, очень усовершенствовавшееся по сравнению с тем, что работало в Германии во время Второй мировой войны и в Южной Африке в период антиапартеидного эмбарго. Или добычу из глубинных, до 10 километров, пластов, которая уже идет в Техасе, хотя и в не очень больших масштабах. Конечно, углеводороды, полученные любым из этих альтернативных методов, будут дороже (и поначалу - намного) тех, которые попросту текут наверх из высокопроницаемых богатых пластов саудовских месторождений. Тут я должен вспомнить эпизод из собственной биографии. Дело было почти сорок лет назад. Я тогда работал в сибирском Нижневартовске и занимался расчетом ресурсов нефтяного газа для строившихся в тайге газоперерабатывающих заводов. Для моей работы требовалось узнать, будут еще находить новые месторождения в нашем регионе или нет. Приехал я в Тюмень, в Западно-Сибирский научно-исследовательский геологоразведочный нефтяной институт (ЗапСибНИГНИ), и пробился на прием к их директору. Иван Иванович Нестеров - это действительно великий геолог, один из главных открывателей нефти и газа в Сибири, лауреат Ленинской премии за это открытие, член-корреспондент и обладатель целой кучи наград и почетных званий. В общем, кому задавать мой вопрос, если не ему? Конечно, он мог бы и уклониться. Заставить его ответить не то что я, а и сам ЦК был не в силах. А он сказал попросту: "Нефти у нас в Западной Сибири много, может, и половину еще не открыли. Но нового Самотлора уже не будет. Не будет такого стечения благоприятных обстоя?тельств, чтобы и климат не такой уж страшный, и большинство месторождений рядом с судоходными реками, так что и без дорог можно грузы завозить. И месторождения все если не гигантские, то уж достаточно крупные. И проницаемость пластов большая, так что дебиты на скважину до пятисот тонн в сутки. И породы - легкие для бурения, потому-то у вас на Самотлоре так много бурильщиков - Героев Соцтруда. Нет, новые месторождения будут небольшими и трудными для разработки. А на некоторые у нас и вовсе технологии пока нет. Так что, - закончил гуру, - и нефть будет не такая дешевая, как нынче". И вправду, я перед этим был на одном совещании, где обсуждалась подготовка к освоению газлифта - нового для Сибири метода добычи нефти. Там много говорилось о том, что нынче при фонтанной добыче себестоимость тонны нефти - три с половиной рубля, а газлифт эту себестоимость повысит. Надо при этом вспомнить, что цена барреля в ту пору была 14 долларов. То есть для тонны получалось около сотни долларов. Но ведь это и не новость. На любом месторождении и в любой новой нефтяной провинции в начальный период раз-работки нефть идет сама фонтанным способом, и себесто-имость ее в это время невысока. С каждым новым баррелем добывать ее все труднее, надо применять все более сложную технологию, и себестоимость добычи соответственно растет. Этот же закон действует для месторождений любых полезных ископаемых. Еще в XVIII веке Анн Робер Жак Тюрго сформу-лировал его как "закон убывающего плодородия". Вернемся к ценам Цена на нефть, как и на любой товар, может падать, если предложение превышает спрос. Но теперь, когда на рынке есть и традиционная нефть с низкой себестоимостью добычи, и более дорогая при добыче сланцевая нефть, рыночная цена на нефть будет, очевидно, ограничена снизу себестоимостью добычи из сланцевых пластов. Конечно, если цена упадет, никто не будет сразу же останавливать добычу. Капитальные-то затраты уже сделаны, важно, чтобы продажа нефти окупала затраты текущие. Но в этом случае прекратятся вложения в дорогое горизонтальное бурение, в разработку и освоение новых запасов. Начнет снижаться добыча из сланцевых пластов, и цена автоматически начнет подниматься. Значит, ожидать снижения цены на баррель надолго ниже 50-55 долларов, что соответствует себестоимости сланцевой добычи, не стоит. А ведь совсем недавно, в 1998 году, среднегодовая цена спикировала до 12 долларов, что среди прочего вызвало и нежданный дефолт в Российской Федерации. Я лично не очень ожидаю и подъема цены выше 130-140 долларов. Такая цена не только вызовет приток капиталовложений в добычу "неконвенционных" углеводородов в сланцевых пластах, нефтеносных песках Атабаски и месторождениях тяжелой нефти в бассейне Ориноко, но и приведет к массовому строительству установок ожижения угля по образцу существующих в Южной Африке, в городах Сасолбурге и Секунде. И первый, кто их будет строить, - это Китай, где уже достаточно много небольших, полупромышленных установок, есть опыт и кадры. А запасы угля в мире значительно превышают запасы нефти и позволят с учетом перспективных ресурсов обеспечивать сегодняшнее потребление энергии не меньше, чем на три века. Но конечно, и три столетия - это еще не вечность. Даже если прибавить энергию, получаемую на атомных электро-станциях. Запасы урана и тория тоже не беспредельны, они обеспечат сегодняшний уровень производства атомной энергии, равный 4,4% от общего производства энергии, лет на 100-150. Что же останется нашим далеким потомкам через три-четыре века? Гидроэлектростанции плюс различные возобновляемые источники энергии, от ветрогенераторов до совсем экзотических приливных станций и фотоэлементов, дают сегодня около 8% потребляемой человечеством энергии. Эта доля возрастает, однако небыстро. Очень уж дорого обходятся эти экологически чистые киловатты. Так что же будет тогда с человечеством? Нас уже сегодня больше семи миллиардов. Хотя темпы прироста начали снижаться, но до десяти миллиардов население Земли дойдет почти наверняка, и не позже, чем к концу XXI века. Что ж этим миллиардам, пропадать без энергии? На самом деле решение известно уже сейчас. Управляемый термоядерный синтез должен дать людям нужное им количество энергии за счет содержащегося в любой воде дейтерия, а также за счет гелия-3, который будут привозить ракетопланы с поверхности Луны. При этом - без большого количества радиоактивных отходов, которые неизбежно производят атомные электростанции. Как это делать, теоретически уже известно, но остается множество технических проблем и колоссальные расходы на их инженерное решение. Поэтому и появился международный проект ИТЭР, где объединились для строительства опытного термоядерного реактора Европейский Союз, Китай, Индия, Япония, Южная Корея, Россия и США. Стоимость установки - около 10 млрд. долларов, и начнет она работать к 2020 году. Пока дело идет, хотя и не без проблем. А каковы перспективы новой термоядерной энергетики можно узнать хотя бы у очень компетентного человека, со-ветского академика и американского профессора Роальда Зиннуровича Сагдеева. В одном из своих интервью 2001 года он говорил: "Будет ли создан термоядерный реактор через 30-40 лет - трудно сказать. Ассигнования на исследования в этой области четко коррелируют с ценой на нефтепродукты: пока нефть дешевая, настоящих ассигнований на эту проблему не будет. Может быть, это и правильно, потому что, когда термоядерный реактор понадобится, с помощью технологий середины XXI века его можно будет сделать гораздо быстрее и дешевле". Как видите, существует и такой взгляд на проблему дешевой нефти. Резюмируя, мы можем сказать с учетом опыта, что скачки нефтяных цен были и будут в обозримом будущем, но пределы их обусловлены себестоимостями уже существующей добычи из сланцевых пластов и перспективного производства жидких топлив из угля. Далекое же будущее человечества может обеспечить только термоядерная энергетика. Что еще можно прочитать о "сланцевой революции" К сожалению, в России на эту технологию долго смотрели, как на "мыльный пузырь". На английском можно рекомендовать, например
- статью на сайте Министерства энергетики США о потенциальных мировых ресурсах углеводородов в сланцевых пластах (http:// www.eia.gov/todayinenergy/detail.cfm?id=14431);
- статью в лондонском журнале "Экономист" о том, устоит ли новая подотрасль добычи сланцевых углеводородов при нынеш?нем падении цен на нефть и газ (http://www.economist.com/news/ finance-and-economics/21635505-wiN-faNing-oN-prices-curb-amer- icas-shale-boom-bind);
- фотообзор Массачусетского технологического института о бурении и добыче сланцевых углеводородов (http://www.technologyreview.com/photoessay/509361/driNing-for- shale-gas/J.
Автор этой статьи десять лет назад написал довольно большой текст "Без нефти" - альтернативную историю Земли в ХХ веке в мире, где месторождений нефти и газа нет (http://samlib.ru/p/ polo_m/beznefti.shtml). Собственно, это был предлог, чтобы рассказать об истории производства жидкого топлива из угля в Германии, Южной Африке и СССР.
| |||