II. Топливо как источник энергии

II. Топливо как источник энергии

В условиях СССР основой энергетического хозяйства страны является топливо. Общие размеры потребления топлива, намечаемые по пятилетнему плану, исчисляются для промышленно-технических целей (включая экспорт) в 93‑100 млн. т, а для бытового потребления примерно в 65 млн. т.

В сопоставлении с этими цифрами роль других источников энергии — водных сил и ветра — является скромной. Использование водных сил, при несомненно крупном значении для некоторых районов Союза и дня решения отдельных народно-хозяйственных проблем (как, например, Днепровская), в общем энергетическом балансе страны может дать около 3 млрд. квтч гидроэнергии, эквивалентной — 3 млн. т условного топлива, т. е. примерно 3% от промтехнического потребления тепловой энергии. В более узком понимании энергобаланса, т. е. в смысле получения механической и электрической энергии, для чего потребуется в общем около 30‑35 млн. т условного топлива, — гидроэнергия может дать не более 8‑10% общего количества. Использование энергии ветра для промышленных целей пока еще не выходит из стадии небольших опытных установок.

Таким образом, энергетическое хозяйство и удовлетворение остальных топливных нужд должно базироваться на развитии топливодобычи и использовании топливных ресурсов Союза.

Современное состояние учета топливных ресурсов СССР по целому ряду причин и прежде всего в силу сравнительно малой их изученности таково, что мы не имеем возможности дать их общую сводку, претендующую на достаточную полноту и точность. Пользуясь частью официальными данными Геолкома, НКЗема и др. (с довольно осторожной оценкой), а при отсутствии таковых — экспертной оценкой отдельных крупных специалистов — общий фонд топливных ресурсов СССР можно, с известной приближенностью, иллюстрировать следующими цифрами (в млрд. т условного топлива):

Примечания к таблице:

¹ Дровяные ресурсы учитываются в размерах 90‑летней рубки ежегодного прироста, в том числе для дровяной древесины около 40% общего количества.

² Запасы торфа взяты в тех частях страны, где по климатическим условиям возможна добыча торфа как топлива при современных методах добычи, без учета громадных торфяников северной части страны, особенно в Азиатской части, где они исчисляются громадными цифрами порядка 100 млрд. т.

³ Запасы каменных углей по данным Геолкома.

⁴ Запасы нефти, при отсутствии сводных данных Геолкома, по экспертной оценке специалистов, определяемые разными авторами от 3 до 4,6 млрд. т (включая сюда и категорию “предполагаемых”, т. е. от 4,5‑7 млрд. т условного топлива).

При всей условности этой оценки, все же не подлежит никакому сомнению, что топливные ресурсы Союза достаточно велики, чтобы обеспечить осуществление индустриализации страны в любых размерах.

Достаточно показательны эти цифры и в том отношении, что главнейшими топливными ресурсами являются каменные угли и крупное значение может иметь торф. Дальнейшее направление развития топливодобычи по пятилетнему плану в общем идет по линии усиления использования именно этих ресурсов.

Однако, при построении пятилетнего плана и решении целого ряда конкретных задач далеко недостаточно общего представления о топливных ресурсах Союза. В данном случае важно иметь оценку их промышленного значения в развитии народного хозяйства на ближайший период, как основание для развития отдельных районов.

В этом отношении приходится констатировать, как общее положение, весьма малую изученность наших топливных ресурсов вообще и отдельных районов в частности. Это, прежде всего, сказывается на малой подготовленности отдельных районов для немедленного осуществления громадной программы нового строительства и ввода в эксплуатацию новых районов, участков, отдельных торфяных массивов и т. п. Поэтому основной задачей пятилетнего плана в этой области является форсированное проведение широкой программы разведочных и изыскательных работ.

Другим существенным моментом при определении промышленного значения топливных ресурсов является их территориальное расположение в отношении промышленных центров, потребляющих топливо. Уже приведенные цифры показывают, что главная часть топливных ресурсов находится в Азиатской части Союза. В частности в отношении основных топливных ресурсов — каменных углей — можно дать следующую иллюстрацию по главным каменноугольным бассейнам.

Главнейшими топливными базами Союза как бассейны большой мощности и высококачественных (в том числе и коксовых) углей являются Кузбасс и Донбасс; из них исключительное промышленное значение в течение ближайшего периода будет иметь Донбасс, и совершенно ясно вырисовывается крупная роль Кузбасса уже в ближайшем будущем.

В современных условиях промышленной географии страны оба основных бассейна — Донбасс и Кузбасс — являются удаленными от большинства индустриальных центров, снабжение которых требует перевозок топлива в возрастающих количествах на далекие расстояния — 1.000‑2.000 км. Это положение выдвигает на первый план задачу широкого использования местных топливных ресурсов. Хотя эти ресурсы и уступают по размерам основным топливным базам, но все же они достаточно велики для обеспечения весьма крупного потребления топлива для целого ряда районов: таковы, например, запасы торфа, угли Подмосковного бассейна, Урала и др.

Но нужно отметить, что в большинстве случаев эти ресурсы являются низкосортными топливами и, следовательно, мало транспортабельными.

Можно считать установленным, что современная теплотехника вполне удовлетворительно разрешает вопросы использования низкосортных топлив с довольно высокими коэффициентами полезного действия. Поэтому при соответствующем оборудовании и в сравнительно крупных установках с этой стороны мы не встречаем каких-либо серьезных препятствий к широкому их использованию, поскольку экономическая сторона их применения может быть решена удовлетворительно. В деле освоения и использования низкосортных местных топлив крупнейшую роль играет строительство мощных районных и фабрично-заводских электростанций, расположенных в непосредственной близости к местам их добычи.

В этом направлении и идут основные мероприятия, намеченные пятилетним планом. Однако, проблема более широкого использования низкосортных топлив может быть решена лишь путем облагораживания их, придания им транспортабельности и выхода их как топлива на широкий рынок. Эта проблема в настоящее время далеко еще не изучена ни с технической, ни в особенности с экономической стороны. Предстоит громадная работа в течение этого пятилетия по изучению и исследованию таких вопросов, как передача газа из Подмосковного бассейна или с торфяных болот на дальние расстояния, коксование и полукоксование, брикетирование и пр. Решение этих вопросов может иметь громадное значение для таких промышленных центров, как Москва, Ленинград, Нижний-Новгород, ряд районов Урала и др.

Поэтому в проектировках пятилетнего плана, на ряду с конкретными мероприятиями по развитию добычи местных топлив, главнейшей задачей в этой области является исследовательская работа.

То, что мы можем учесть в топливном балансе как более или менее реальные размеры добычи местных топлив, приводит к следующим темпам их роста.

Из этих данных ясно, что, несмотря на весьма интенсивный рост добычи торфа и местных углей (удвоение и утроение добычи), при значительном падении роли дров в промышленно-техническом потреблении, общая доля участия этих местных топлив остается почти стабильной или даже уменьшающейся. Это обстоятельство приводит к тому, что в текущем пятилетии зависимость топливоснабжения страны от дальнепривозных топлив усилится. Если при этом учесть, что развитие нефтедобычи связано одновременно с резким усилением переработки нефти, при которой количество нефтетоплива относительно сокращается (при росте добычи на 65% количество рыночных мазутов увеличивается всего лишь на 31%), то в общем топливном балансе роль этого источника дальнепривозного топлива также будет падать. При таком положении центральное место в топливном балансе страны занимает Донбасс, как топливная база горнопромышленного юга и источник дальнепривозного топлива для Европейской части Союза. Рост добычи Донбасса, определяемый балансом, будет равным 75‑92% (в то время как остальные угольные районы дают рост в среднем 150‑180%). Хотя при этом Донбасс и снижает свое процентное участие в общей добыче каменного угля с 77 до 70%, однако, он по-прежнему будет занимать доминирующее положение, а в решении конкретных задач бездефицитности топливного баланса в течение пятилетия будет играть исключительную рель, покрывая половину промышленно-технического потребления топлива страны.

Общие размеры добычи и заготовки топлива и происходящие при этом структурные изменения характеризуются цифрами таблицы.

Общие размеры добычи и заготовки топлива

Примечание к таблице:

¹ Дрова в млн. м³, все остальное в млн. т.

Указанные в таблице размеры добычи определяются теми требованиями, которые предъявляются к топливу общим планом развития народного хозяйства: в первую очередь промышленностью, потребляющей около 60% всего топлива, электростанциями общего пользования около 7% и транспортом ж.‑д. и водным, требующим 25%. Остальное количество, около 8% идет на удовлетворение прочих нужд, включая и экспорт.

Проводимая планом индустриализация страны теснейшим образом связана с развитием и созданием ряда новых, весьма тепло- и энергоемких, производств по линии металла, химии, обработки минеральных веществ и в ряде отраслей легкой промышленности (текстиль, сахар и проч.). Развитие всех этих отраслей промышленности на основах современной техники должно иметь своим последствием значительные сдвиги в области рационализации использования топлива и снижения удельных расходов топлива (на единицу продукции). Основные мероприятия здесь будут идти по двум направлениям, характеризуемым следующими соотношениями. Из общего расхода топлива промышленностью и с ней районными станциями 30‑35%, т. е. около ⅓, расходуется на производство механической и электрической энергии и около ⅔ на технологические процессы и прочие нужды.

В производстве энергии должны быть проведены: электрификация и, как обязательное условие ее проведения, концентрация производства энергии на мощных установках, комбинированное производство тепловой и электрической энергии, использование отбросов тепла в ряде производств и, наконец, обновление и модернизация теплового и силового оборудования. Все это даст возможность достигнуть значительного сокращения расхода топлива на силовые процессы в промышленности. Намечаемое планом строительство новейших крупнейших предприятий и коренная реконструкция многих существующих имеют одной из основных задач значительное улучшение использования тепла и топлива в технологических процессах. И в этой области комбинирование на энергетической базе отдельных производственных процессов и целых производств дает наивыгоднейшие эффекты в использовании топлива и существенным образом влияет на качественные показатели всего производства в целом (как, например, комбинирование коксового производства с металлургической и химической промышленностью).

Совокупность всех этих мероприятий в области промышленной энергетики, рационализации и реконструкции производств позволяет рассчитывать на возможность значительного снижения удельных расходов топлива во всех отраслях промышленности. Для разных отраслей промышленности эти снижения будут различны (от 10‑40%), в среднем же по промышленности в проектировках отправного варианта снижение удельных расходов принято в 26%, а в оптимальном варианте около 32%.

Данные о росте потребления топлива и относительном изменении удельных расходов топлива приведены в таблице.

Примечания к таблице:

¹ В том числе потери при коксовании за счет химической промышленности в тыс. т: 1927/28 г. — 1.110, 1932/33 г. — 2.200 по отправному варианту и 2.450 по оптимальному варианту. Кроме того, использовано газа для химической промышленности в 1932/33 г. — 360 по отправному варианту и 400 по оптимальному варианту.

² Повышение удельных расходов по химической промышленности на единицу продукции в ценностном выражении объясняется тем, что состав продукции химической промышленности резко изменяется в сторону повышения удельного веса основных теплоэнергетических отраслей химической промышленности по группе “А”.

Говоря об удельных расходах тепла или топлива следует отметить, что экономически вполне может оправдываться и обратное явление, т. е. повышение удельных расходов на единицу продукции; об этом говорит, например, развертываемый ныне вопрос о сушке свеклы с дополнительными затратами тепла, но с общими экономическими выгодами от введения этого процесса. Создание нового потребителя топлива в виде химических производств туковой промышленности вообще связано с крупными затратами его на единицу продукции. Далее, там, где электроэнергия проникает в технологические процессы, как, например, в электрометаллургии и химии, в конечном счете общие затраты тепла на единицу продукции оказываются выше, чем в обычных тепловых процессах, но наличие дешевой энергии вполне оправдывает и стимулирует развитие этих производств, в обычных условиях нерентабельных. Транспорт, являясь крупным потребителем топлива, в течение пятилетия также намечает значительное снижение норм удельных расходов как за счет общих мероприятий по рационализации и улучшения транспортных показателей, так и за счет модернизации паровозного парка и судовых двигателей. В проектировках отправного варианта это снижение принято в размере 10%, а по оптимальному варианту до 14%.

В общем можно сказать, что поставленная перед промышленностью и транспортом задача рационализации использования топлива и достижения указанного выше снижения удельных расходов топлива является одной из самых ответственных и обязательных. От возможности реализации уже в течение этого пятилетия этих качественных показателей рационализации и реконструкции в промышленности и транспорте зависит, прежде всего, объем развертывания топливодобычи и, следовательно, капитального строительства и капиталовложений в эту отрасль народного хозяйства. При большой напряженности топливного плана в течение всего пятилетия, невыполнение принятых промышленностью и транспортом обязательств может повести к тому, что топливо может стать не только «узким местом», но и ограничивающим фактором в развитии народного хозяйства.

Говоря об использовании топлива, нельзя не отметить тех тенденций, которые намечаются в области использования его как сырья для химической промышленности. Здесь, прежде всего, нужно указать на направление развития нефтяной промышленности и переработки нефти не только для получения высокосортных моторных топлив (бензина и т. п.), но и в расширении и организации новых производств нетопливных продуктов, как например, масла, парафина, асфальта, сажи и целого ряда других химических продуктов. Далее, в соответствии с развитием коксового производства и углежжения (древесного угля), идет расширение и углубление работы коксобензольной промышленности с использованием побочных продуктов коксового производства и организация лесохимической промышленности. Но наиболее ярким примером в этой области является использование коксовых газов или непосредственно угля (Подмосковный уголь) как сырья химической промышленности для получения синтетического аммиака и ряда других продуктов.

В последнее время мировая техника уделяет весьма большое внимание проблеме искусственного жидкого топлива. Для таких стран, как Англия, Франция, Германия и Италия, почти целиком зависящих от импорта жидкого топлива, этот вопрос имеет большое экономическое значение и прежде всего военное. Для СССР, обладающего крупными нефтяными месторождениями, при довольно благоприятных экономических предпосылках их использования, и являющегося экспортером значительных количеств нефтепродуктов — эта проблема не может иметь того значения, какое она имеет для большинства западно-европейских стран.

Однако, и в наших условиях имеются технические и экономические предпосылки для серьезного изучения этой проблемы в отдельных конкретных случаях. К таким нужно, прежде всего, отнести, по-видимому, благоприятные данные о возможном использовании иркутских богхедов; очень интересным являлось бы и использование «томитов» Кузнецкого бассейна.

Как в том, так и в другом случае использование смол, получающихся в довольно больших количествах при перегонке этих углей, для получения жидкого топлива путем их гидрирования для Сибкрая может представлять серьезный экономический интерес и, во всяком случае, должно стать предметом технического и экономического изучения. Возможность использования для этой цели Подмосковных углей в настоящее время подвергается изучению. Однако, здесь вопрос идет не о создании специального производства, а лишь в связи с разработкой более сложного химкомбината и проблемой газификации, где получение смол и жидких углеводородов явилось бы побочным производством. Техническая и экономическая разработка этой проблемы находится в такой стадии, когда определенных выводов сделать нельзя.