Роль нефти в современной экономике: анализ проблем и пути их решения

Введение. Актуальность данного исследования обусловлена ​​важностью нефти как основного энергетического ресурса, влияющего на развитие национальной промышленности и экономики. Несмотря на бурное развитие альтернативных источников энергии во многих странах, нефть продолжает оставаться важнейшим элементом глобальной энергетической инфраструктуры, обеспечивая энергетическую безопасность и стабильность для многих стран. Анализ ее роли в экономике и промышленности, а также связанных с этим экологических проблем дает основу для понимания текущих и будущих вызовов, стоящих перед мировым сообществом.

В условиях вполне очевидных глобальных климатических изменений и частых экологических катастроф, поиск эффективных решений для снижения негативного влияния нефтедобывающей и нефте-потребляющих отраслей, становится одной из наиболее приоритетных задач мировой промышленности.

Значимость нефти как ценного ресурса, определяющего развитие национальной экономики и промышленности, подтверждается наличием значительного интереса к рассматриваемой проблеме среди ученых, в том числе таких, как: Зимовец А.В., Ханина А.В. [4], Кошман В.В. [7], Мартынов М.Х. [9], Петренко Т.В., Григорян Г.Ю. [13], Синиченко О.А. [14] и др. В свою очередь, вопросы многофакторного влияния нефти как популярного энергоресурса, на экологическую устойчивость и промышленную безопасность, представлены в трудах таких ученых и исследователей как: Ильгисонис В.И. [5], Лев М.Ю. [8], Мартынов М.Х [10; 11], Макаров И.Н., Дробот Е.В., Графов А.В. [20].

Материалы настоящего исследования направлены на ускорение разработки стратегических направлений трансформации энергетического сектора в более устойчивую и ответственную систему.

Целью данного исследования является изучение места и роли нефти в современном мире, ее влияния на окружающую среду и разработка направлений, способствующих более эффективному использованию этого энергетического ресурса.

В рамках достижения поставленной цели, были сформулированы следующие задачи:

– определить роль нефти и продуктов её переработки в современных экономике и промышленности;

– показать, что данный ресурс в значительной мере используется не самым эффективным образом;

– продемонстрировать негативное влияние на экологию процессов добычи, переработки и использования нефти;

– определить ключевые направления по снижению негативного влияния нефтедобывающей и нефте-потребляющих отраслей на окружающую среду.

Объект исследования: место и роль нефти как ценного ресурса в современных экономике и промышленности.

Предмет исследования: влияние использования нефти на окружающую среду и обоснование необходимости перехода на альтернативные источники энергии.

Новизна исследования заключается в авторских предложениях относительно комплекса мер по повышению эффективности использования нефти, а также снижения её доли и продуктов переработки как энергоресурса путем перехода на альтернативные источники энергии.

Методы исследования: наряду с общеэкономическими методами исследования в работе использовались статистический анализа данных, анализ нормативных документов и информационных материалов.

Информационной базой исследования послужили труды аналитиков и экспертов по мониторингу международного рынка нефти и нефтепродуктов, а также официальные статистические данные.

Практическая значимость исследования: результаты работы могут быть использованы в деятельности федеральных органов власти в контексте обеспечения финансово-экономической безопасности российской экономики, путем снижения её зависимости от использования углеводородных энергоресурсов в качестве одного из основных энергетических источников.

Роль нефти в экономике и промышленности. Сегодня одним из наиболее востребованных мировой промышленностью природных ресурсов является нефть. Нефть – это «легковоспламеняющаяся маслянистая органическая жидкость, состоящая из сложной смеси углеводородов различной молекулярной массы и некоторых других химических соединений, распространенных в осадочной оболочке Земли» [21].

Для современной промышленности, основным свойством нефти является её сложный химический состав, позволяющий производить из неё различные материалы. Достаточно широко известным является то, что нефть и продукты её переработки используются:

– при строительстве асфальтовых автомобильных дорог (битум);

– в изготовлении различных смазок, полиролей и паст технического назначения (парафины);

– в изготовлении различных типов пластмасс, которые находят широкий спектр применения в повседневной жизни;

– в производстве резиновых изделий, начиная от автомобильных шин и деталей военной техники до галош и детских игрушек (синтетический каучук).

Однако использование нефти не ограничивается приведенным выше списком:

– фенол, получаемый из сырой нефти, используется не только в производстве пластмасс, но и моющих средств, пестицидов и даже лекарств (аспирин). А получаемый из нефти анилин, в свою очередь, является основой для производства антимикробных препаратов (стрептоцида, сульфадимезина и др.);

– в процессе пиролиза (высокотемпературного нагревания побочных нефтяных газов без доступа к ним воздуха) получают этилен, который служит основой для производства этилового спирта;

– получаемые из нефти продукты, используются и в косметической промышленности. В частности, парафины входят в состав лаков для ногтей, теней для век и т.д.; получаемый из нефти вазелин, входит в состав многих кремов и мазей. Некоторые продукты переработки нефти обладают приятными для человека запахами (ионон пахнет фиалкой, фенилэтиловый спирт – розой, индол – жасмином и др.), и соответственно служат основой для производства духов;

– искусственный каучук, получаемый из нефти, является основой для производства жевательной резинки;

– наконец, нельзя не отметить, что современная наука позволяет из нефти получать белок, а из него «конструировать» искусственные мясопродукты [19]. Получается, что пока это дорого, но принципиальных проблем в производстве продуктов питания из нефти нет.

Однако наиболее эксплуатируемым свойством нефти является её горючесть и высокая теплотворная способность: 1 литр нефти при сгорании выделяет около 10,5 тысяч кКалл энергии, в то время как 1 килограмм каменного угля выделяет 6,45 тысяч кКалл, а 1 кубический метр природного газа – около 8 тысяч кКалл. В результате, около 80-90% добываемой нефти используется сугубо в энергетических целях – как топливо для транспортных средств и энергетических станций. Учитывая тот факт, что нефть является условно конечным продуктом, такое ее использование, при наличие альтернативных источников энергии, следует считать если не варварским, то, по крайней мере, нецелесообразным.

С экономической точки зрения наличие доступных нефтяных месторождений на территории государства весьма выгодно для него, поскольку экономика многих стран напрямую зависит от добычи и экспорта нефти. Отношение объема выручки от экспорта сырой нефти к ВВП отдельных государств в 2023 г. отражено на рисунке 1.

Рисунок 1. Отношение объема выручки от экспорта сырой нефти к ВВП

отдельных государства в 2023 г.

Источник: [3; 27].

Наличие на территории государства богатых нефтяных месторождений способствует привлечению инвестиций (в том числе – иностранных), направляемых не только на разработку и модернизацию нефтегазового сектора, но и на развитие смежных отраслей экономики. В свою очередь экспорт нефти приносит государству валютные доходы, которые могут использоваться для финансирования различных секторов экономики, инфраструктурных проектов и социальных программ. В результате выигрывает и внутренний рынок государства, поскольку рост доходов населения способствует и росту потребительского спроса.

Однако следует отметить, что зависимость экономики от нефтяного сектора характеризуется и потенциальными негативными факторами, среди которых волатильность цен на нефть и, как следствие, непредсказуемость доходов бюджета, необходимость диверсификации экономики для снятия «нефтяной иглы» и обеспечения устойчивого развития, а также экологические проблемы.

Экологические проблемы, связанные с нефтедобычей и использованием нефти. Пожалуй, наиболее частые сообщения о причиняемом окружающей среде ущербе от нефтяной промышленности, связаны с её разливами. История знает множество случаев, когда из-за утечек и разливов нефти, страдали огромные территории.

Крупнейшей техногенной катастрофой, связанной с разливом нефти, считается происшествие 1910 года, произошедшее в Калифорнии на нефтяной скважине «Lakeview». В результате неправильной оценки мощности месторождения, на поверхность было выброшено, по разным оценкам, от 9 до 11 миллионов баррелей сырой нефти. Скважина «Lakeview» находилась на суше, и нефтяные реки от нее распространялись на расстояние нескольких километров. По счастливой случайности, не возникло возгорания нефти, в результате чего около половины её было отведено в близлежащие резервуары. По современным оценкам, вред окружающей среде мог бы быть больше, если бы нефть попала в воду: из-за меньшей плотности, нежели у воды, она очень широко растекается по водной поверхности (чтобы покрыть нефтяной пленкой 1 квадратный километр водной поверхности, достаточно около 150 литров нефти).

Очевидно, что разливы нефти из глубоководных скважин, а также происходящие из-за столкновения нефтяных танкеров и иных аналогичных причин, приносят экологии очень серьезный вред. К примеру, в апреле месяце 2010 года, в центральной части Мексиканского залива, загорелась и взорвалась нефтяная платформа Deepwater Horizon. В результате из скважины, пробуренной на глубине около 1,5 километров под поверхностью океана, за 152 дня аварийных работ, по оценкам экспертов, вылилось около 5 миллионов баррелей нефти [2]. Эта цифра мала, по сравнению ежедневным мировым потреблением нефти (около 100 миллионов баррелей в день), однако нефтяное пятно достигло площади около 75000 квадратных километров (около 5% от площади всего Мексиканского залива), было загрязнено побережье на протяжении около 1800 километров, погибло огромное количество животных (по состоянию на 2 ноября 2010 года было собрано более 6000 тысяч погибших птиц, более 600 морских черепах, около сотни дельфинов и иных млекопитающих [23]; о вреде флоре залива и о количестве погибшей рыбы остается только догадываться). По некоторым оценкам, только туристическая отрасль побережья Мексиканского залива из-за техногенной катастрофы потеряла более 23 миллиардов долларов США.

Похожая катастрофа произошла во время войны в Персидском заливе в 1991 году, когда иракские войска во время оккупации Кувейта сбросили сырую нефть в залив. В результате в воды залива вылилось более 8 миллионов баррелей нефти, что привело к массовой гибели представителей флоры и фауны залива. На тушение возникших пожаров и ликвидацию наиболее крупных нефтяных озер, ушли долгие месяцы.

Очевидно, что разливы нефти и нефтепродуктов, крайне негативно влияют на состояние почвенных покровов, деформируя структуру биоценозов. Однако разливы нефти – это лишь наиболее заметная часть проблемы. Добыча нефти, её переработка и дальнейшее использование получившихся продуктов, оказывает многофакторное влияние на экологию (рис. 2).

Рисунок 2. Возможные варианты нанесения вреда экологии нефтяной промышленностью

Источник: составлено авторами.

Основными проблемами, связанными с использованием нефти, являются проблема ее безконтрольного сжигания для получения энергии и, как следствие, повышение температуры атмосферы. Непосредственной причиной этого является – выброс парниковых газов, таких как углекислый газ (CO₂) и метан (CH₄), которые образуются при сжигании ископаемого топлива.

Как показывают статистические данные отчетов ЮНЕП об объемах выбросов парниковых газов [24], наибольшая их доля образуется в результате сжигания ископаемого топлива, доля нефти составляет 34% (рис. 3).

Рисунок 3. Общие объемы чистых выбросов парниковых газов, связанные с деятельностью человека (в перерасчете на эквивалент СО₂)

Источник: составлено авторами по [24].

Метан и углекислый газ накапливаются в атмосфере Земли и создают так называемый «парниковый эффект», препятствующий рассеиванию тепла от земной поверхности в космос. В результате, средняя температура на планете повышается, что ведет к изменениям климатических условий (рис. 4; 5).

Рисунок 4. Динамика изменения глобальной температуры поверхности земли по сравнению со среднемноголетним значением за период 1951-1980 гг.

(с параболическим трендом)

Источник: составлено авторами по [25].

Рисунок 5. Корреляция объемов добычи нефти за 1980-2023 гг. с изменением глобальной температуры поверхности земли по сравнению со среднемноголетним значением

за период 1951-1980 гг. с линейным трендом

Источник: составлено авторами по [25; 26].

Производство и транспортировка нефти и нефтепродуктов также способствуют росту выбросов парниковых газов: на этапах добычи и переработки нефти часто происходит утечка метана, который влияет на удержание тепла в атмосфере даже больше, чем углекислый газ. Кроме того, транспортировка нефти с помощью танкеров и трубопроводов, сама по себе энергозатратна, что оказывает негативное влияние на температурный баланс.

Продукты нефтепереработки, такие как бензин, дизельное топливо и авиационный керосин, используются в различных отраслях, включая транспорт, промышленность и энергетику. При их сжигании выделяется значительное количество CO₂. Например, транспортный сектор, который в значительной степени зависит от нефтепродуктов, является одним из крупнейших источников выбросов парниковых газов. Эти выбросы усугубляют парниковый эффект и способствуют глобальному потеплению.

Наконец нельзя не упомянуть и о том, что при производстве и переработке нефти часто используются технологии и процессы, которые сами по себе потребляют большое количество энергии и способствуют выбросам парниковых газов. Например, очистка и переработка нефти требует высоких температур, которые обычно достигаются сжиганием ископаемого топлива.

Таким образом, использование нефти и продуктов ее переработки приводит к увеличению концентрации парниковых газов в атмосфере и, следовательно, к росту глобальной температуры. Учитывая и иные негативные эффекты от использования нефти и нефтепродуктов, уже сегодня актуальной является задача повышения эффективности использования нефти и снижения парникового эффекта, а также расширения использования альтернативной энергетики [15].

Ключевые направления снижения негативного влияния нефтедобывающей и нефтепотребляющей отраслей на окружающую среду. Так, основной вред окружающей среде наносят разливы нефти при ее добыче и транспортировке, а также сжигание углеводородов, в результате чего температура Земли повышается катастрофическими темпами. Для решения этих проблем необходимо реализовать скоординированный (как на уровне мировых правительств, так и на уровне промышленных предприятий) комплексный подход к контролю за вредом, наносимым окружающей среде. Решения должны приниматься по следующим направлениям:

1. Ужесточение нормативно-правового регулирования за предприятиями, ответственными за добычу, транспортировку и использование углеводородного сырья. Следует отметить, что на сегодняшний день, как на уровне отдельных государств, так и на международном уровне принято и отчасти исполняются законы о снижении выбросов парниковых газов в атмосферу. К примеру, в декабре 2015 г. 194 станы мира подписали Парижское соглашение по климату, направленное на «существенное сокращение глобальных выбросов парниковых газов и ограничение повышения глобальной температуры в этом столетии до 2 градусов Цельсия при одновременном поиске средств для еще большего ограничения этого повышения до 1,5 градуса» [12]. В соответствие с указанным документом, многие страны поставили перед собой цели достижения «углеродной нейтральности» уже в ближайшие столетия: Швеция – к 2045 г., Великобритания – к 2050 г., Китай – к 2060 г. и т.д. В марте 2023 г., Совет Европейского содружества принял «постановление по более строгим стандартам выбросов CO₂ для новых легковых автомобилей и легких грузовиков с целью добиться стопроцентного сокращения таких выбросов с 2035 г.» [17].

В России, так же приняты и действуют ряд документов по климатическому регулированию, основные из которых:

– Постановление Правительства РФ от 21 сентября 2019 № 1228 «О принятии Парижского соглашения»;

– Указ Президента РФ от 4 ноября 2020 № 666 «О сокращении выбросов парниковых газов»;

– Распоряжение Правительства РФ от 29 октября 2021 года № 3052-р «Об утверждении стратегии социально-экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года»;

– Федеральный закон от 02.07.2021 № 296-ФЗ «Об ограничении выбросов парниковых газов» и др.

Авторы полагают, что достижение целей по сокращению выбросов парниковых газов в России необходимо сочетать с инструментами налоговой и денежно-кредитной политик. В частности, должны быть приняты законы, устанавливающие пониженные (вплоть до нулевых) ставки налога на добычу полезных ископаемых и налога на дополнительный доход от добычи углеводородного сырья для добывающих предприятий, которые, во-первых, инвестируют высвободившиеся средства на технологии, способствующие снижению вреда экологии, а во-вторых – не допустят в течение налогового периода утечек углеводородного сырья. Аналогичные меры по снижению ставок налога на прибыль юридических лиц следует ввести для промышленных предприятий, которые смогут существенно (не менее чем на 50%) снизить выбросы парниковых газов в своей деятельности или в функционировании выпускаемой ими продукции при сохранении прежних объемов производства. Так же следует предусмотреть программу государственной поддержки указанных выше типов предприятий, в том числе частичного, апостериорного субсидирования реализованных ими экологических проектов.

2. Переход к генерации электроэнергии из возобновляемых источников. Так как исполнение экологических инициатив законодателя невозможно без изменения существующей технологии добычи, транспортировки и (самое главное) использования углеводородов без изменения существующих технологий, то существенное внимание следует уделить снижению объемов сжигаемых углеводородов. На сегодняшний день существует много технологий по добыче энергии, не основывающихся на сжигании природных ресурсов. В качестве альтернативных источников энергии, сегодня уже в достаточно больших объемах используется энергия солнца и ветра. Лидирующее место в генерации электроэнергии на ветряных и солнечных станциях, сегодня принадлежит Китаю. По имеющимся данным, «в первой половине 2024 г., суммарная мощность ветровых и солнечных электростанций в Китае превысила аналогичный показатель угольных электростанций. На долю ветровой и солнечной энергии пришлось 38,4% от общей выработки электричества, тогда как доля угольных электростанций снизилась до 38,1%» [6]. В последние годы, Китай вводит порядка 300 ГВт мощностей солнечной и ветровой энергии ежегодно. По состоянию на середину 2024 г., генерация энергии на солнечных и ветровых станциях в Китае составляет около 1350 ГВт – более 40% от мощности всех источников энергии в стране.

В России, генерация электроэнергии с использованием возобновляемых источников, также находится под пристальным вниманием государства. В частности, еще в 2009 г., от Президента России в Федеральное правительство поступило распоряжение «Об основных направлениях государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии» [1], в рамках которого, российской отрасли возобновляемых источников энергии обещались многочисленные преференции и меры государственной поддержки. Необходимо отметить, что поначалу приказ выполнялся: объемы получаемой энергии из возобновляемых источников энергии постепенно увеличивались (рис. 6), однако с началом проведения Россией специальной военной операции и введением против нее многочисленных санкций со стороны недружественных стран у российских предприятий начались проблемы с импортными технологиями и комплектующими [4; 20], в результате чего ввод новых генерирующих мощностей практически прекратился.

Рисунок 6. Динамика совокупной установленной мощности объектов генерации электрической энергии из возобновляемых источников (по России)

Источник: составлено авторами по [18].

В результате, по состоянию на середину 2024 г., совокупная установленная мощность объектов генерации электрической энергии из возобновляемых источников в России составила 6,16 ГВт. В структуре установленной мощности источников возобновляемой энергии лидируют ветровые и солнечные электростанции (на них приходится примерно 2,6 и 2,2 ГВт мощности соответственно) и малые гидроэлектростанции. Если рассматривать генерацию электроэнергии на основе возобновляемых источников в региональном разрезе, то наибольшие мощности по солнечной энергетике реализованы в Оренбургской области, республике Крым и в Астраханской области. По ветровой энергии среди лидеров стоит отметить Ставропольский край, Ростовскую и Астраханскую области. Успешное развитие функционирования малых гидроэлектростанций можно отметить в республике Карелия и в Мурманской области.

Резюмируя, следует отметить, что установленная мощность электроэнергии, получаемой из возобновляемых источников энергии в России почти в 220 раз меньше, чем в Китае. Соответственно, в России имеется значительный потенциал для развития солнечной и ветровой энергетики, но для этого требуется волевое решение как минимум на уровне правительства Российской Федерации.

Еще одним источником, который в будущем потенциально перекроет по мощности все остальные источники электроэнергии, является термоядерная энергетика. Её мощности, по сравнению с потребностями человечества, выглядят практически бесконечными (как отмечают специалисты, в один стакан дейтерия, по энергетическому потенциалу эквивалентен эшелону вагонов нефти). «Да, сегодня в мире в данном направлении осуществляются только эксперименты, но эксперименты в принципе – успешные» [22], что позволяет надеяться, что через 1-3 десятилетия в мире будут построены первые промышленные электростанции, работающие на принципах термоядерного синтеза. В России же, по словам доктора физико-математических наук, профессора, член-корреспондента РАН, директора направления научно-технических исследований и разработок «Росатома» В.И. Ильгисониса, «…ядерная энергетика считается одним из низкоуглеродных способов получения энергии, демонстрируя самые низкие выбросы (в эквиваленте CO₂)» [5], однако «…тема применять токамак в качестве источника электроэнергии, непосредственно в России возникнет позже, чем в остальном мире. Страна обладает богатейшим запасом углеводородов. Пренебрегать этим просто глупо» [16].

Нельзя не упомянуть и про такого сжигателя углеводородов, как транспорт. Современные автомобили, водный и воздушный транспорт, в подавляющем количестве случаев оснащены двигателями внутреннего сгорания, работающими на дизельном топливе или бензине. По некоторым оценкам до 90% добываемой нефти перерабатывается в топливо, в результате чего окружающей среде наносится непоправимый урон. Перевод транспортных средств на альтернативное топливо (биодизель, который в России получают в основном из рапса, но также можно использовать практически любое масличное растение) или переход к электротранспорту (при соответствующих объемах генерации энергии с помощью возобновляемых источников), позволит не только сократить потребность страны в нефти, но и спасти экосистему планеты от перегрева.

Заключение

В сегодняшнем мире, нефть и продукты её переработки, играют ключевую роль в экономике. Нефть является основным ресурсом для промышленности и одним из основных источников получения энергии. Значимость нефти для экономики несомненна: она используется во многих сферах человеческой деятельности, начиная от транспорта и до производства пластиков и химических веществ.

Однако нефть, ее добыча и использование, помимо всех преимуществ этого ресурса, являются причиной многих негативных экологических последствий. В частности, освоение новых месторождений часто сопровождается разрушением экосистем и загрязнением природных водных ресурсов. Выбросы парниковых газов при сжигании нефти ведут к климатическим изменениям и ухудшению качества атмосферы и гидросферы. Эти и иные проблемы требуют немедленного вмешательства в процессы использования углеводородного сырья, в том числе – системного подхода к управлению экологическими аспектами нефтяной промышленности.

В результате, становится очевидным, что уже сегодня необходимо вносить коррективы в процессы нефтедобычи, её транспортировки и использования. Во многих публикациях, в качестве основных мер снижения негативного эффекта от использования нефти и продуктов её переработки на окружающую среду предлагается немедленное внедрение технологий для снижения выбросов парниковых газов и токсичных веществ, повышение энергоэффективности процессов добычи и переработки, а также расширение использования альтернативных источников энергии. Авторы, в дополнение к указанным «традиционным» рекомендациям предлагают внести изменения в налоговую и кредитно-денежную политику государства, так чтобы поощрять предприятия, на практике реализовавшие технологии, позволяющие снижать негативное влияние нефти на экологию. Также рекомендуется усилить финансирование отраслей, производящих энергию из альтернативных источников, в том числе, несмотря на всё ещё значительные объемы нефти в стране, в развитие технологий управляемого термоядерного синтеза.

В заключении следует отметить, что будущее России и её экономики, напрямую связано с умением балансировать между экономическими выгодами от использования нефти и её продуктов переработки и экологической устойчивостью. Решение экологических проблем, связанных с нефтяной отраслью, требует совместных усилий государств, бизнеса и общества для создания устойчивой и экологически ответственной мировой энергетической системы.