Газовые приключения европейцев в России

Продолжаем беседу на газовую тему. В первой части (Ближайший альтернативный газ для Европы – на Юпитере) я показал, почему покупку газа нельзя отложить на потом или отказаться от ее покупки именно в России, попытавшись порыться по сусекам остальному миру в надежде найти выпадающие 150 кубоярдов газа.

Теперь я попробую объяснить почему газ нельзя заместить какими-то альтернативными вариантами. 

Начнем с самого простого и кажущегося логичным: а давайте вместо газа напихаем еще больше ветряков, станем жечь еще больше угля, будем вместо газа использовать нефть/бензин/дизель, построим еще больше атомных станций, а еще у нас ведь и биотопливо местами есть (на самом деле фактически нет).

Этот, довольно распространенный миф о возможности замещения газа другими видами ископаемого и не очень топлива возникает из-за непонимания авторами "идеи" первопричины использования газа, как такового. 

Начнем с простых вещей. Природный газ, состоит преимущественно из метана с простой химической формулой CH4. Путем не очень сложной технологической операции из метана говна и палок воды и воздуха, путем многостадийных химических превращений получается ценное для хозяйства вещество – аммиак, с не менее простой формулой NH3. Из аммиака, в свою очередь, получается много всякого полезного от азотных удобрений, до весьма актуальных по нынешним временам взрывчатых веществ. Не говоря уж о прочей ерунде, типа полимеров и ценных продуктов для химической промышленности. Конечно, существуют альтернативные способы получения аммиака из других исходных веществ, но во-первых, такая технология существенно дороже, во-вторых, для этого, по понятным причинам, нет необходимой инфраструктуры. Еще одним весьма ценным и незаменимым продуктом, получаемым из природного газа, является метанол, из которого тоже делается масса нужных продуктов, без которых современный мир немыслим. Т.е. в части газохимии заменить природный газ углем, а тем более ветряками, в этом контексте не получится от слова совсем. 

Едем дальше. Газ используется для выработки электроэнергии и тепла. Тут надо сделать маленькое отступление и обратить внимание на тот маленький аспект, что потребление  энергии в виде непосредственного электричества в разы меньше, чем в виде тепла. При этом, КПД у, например, угольной станции примерно на 50% ниже, чем у аналогичной газовой. Плюс компактная газовая котельная и газовая плита – это в современной Европе гораздо более распространенное явление, чем угольная котельная или дровяная печь. Опять же, электрические сети не рассчитаны на то, что ими будут масштабно компенсировать ту тепловую энергию, которая раньше генерировалась и поставлялась потребителю в виде тепла. Т.е. снова упираемся в то, что существующая инфраструктура не предполагает быстрой (на деньги уже плевать) смены вида топлива для обогрева окружающего европространства. 

Следующий аспект – это использования газа в технологических операциях, где он используется как топливо. Например, в стекольной промышленности, металлургии, производстве цемента. Перевести завод по производству стекла или листового проката с газа на уголь не получится. Да и установленный во дворе ветряк мало чем поможет. Это духовку на кухне относительно легко можно заменить с газовой на электрическую (опять же, если электросеть позволяет), а для крупного производства такой фокус займет немало ВРЕМЕНИ. А делать-то надо сейчас!

Ну и на закуску осталась самая парадоксальная и неожиданная причина, по которой природный газ весьма сложно заместить чем-либо еще. Та-дам! ЗЕЛЕНАЯ ЭНЕРГЕТИКА! Как известно, ветро- и особенно солнечная генерация не в состоянии дать гарантированный непрерывный поток энергии на уровнях отличных от нуля. Чем более мощная ветро- или солнечная станция у вас имеется в наличии, тем больше масштаб пиков между режимами, когда станция работает на номинальном режиме и когда ветра или солнца нет в наличии. Очевидно, что, например, завод по выплавке аллюминия или любое другое предприятие, которое требует гарантированного потока электрической энергии, не может функционировать в таких условиях. Следовательно, эту прерывистую генерацию надо чем-то «подстраховывать». Сразу возникает вопрос: чем лучше всего? Атомная энергетика отпадает. По той простой причине, что, во-первых, чисто по физико-технологическим причинам, реактор не может функционировать так, что сейчас выдаем в сеть 500 Мегаватт мощности, через 10 минут 30 МВт, а еще через час переходим на максимальный режим в 950 МВт. Ядерный реактор так работать не может. Принципиально. И сделать с этим ничего нельзя. Во-вторых, существует еще масса причин, но уже достаточно и во-первых. Итак, АЭС отпадают. Остаются по сути уголь и газ. Балансировать угольными станциями, в прицнипе можно, но КПД и экологические параметры у такого симбиоза будут весьма унылыми, следовательно стоимость вырабатываемой энергии неприемлемой. А вот газом балансировать очень удобно. Котел очень быстро выходит на режим и так же легко можно «задуть». Нет выбросов сажи и прочего хлама, а CO2 и вовсе является полезным сырьем для производства искусственного льда. Единственная беда, что балансировочная мощность газовой станции, по-хорошему, должна быть равна установленной мощности ветряка. Иначе, может нечаянно случится Техас. Т.е. и в зеленой энергетике без газа никуда. 

Ну и остался еще один экзотический вариант, о котором вспоминают персонажи, считающие себя очень модерновыми и продвинутыми в знаниях современной энергетики. Они что-то слышали про водород и возможность им заместить природный газ. Особенно этим отличаются отставные гинекологи, волею судеб и демпартии США, попавшие на европейский олимп. Так вот друзья, у меня для них плохие новости. Чем более «водородной» будет становится энергетика, тем больше (при существующих технологиях) будет потребность в природном газе. Дело в том, что водород нельзя просто так запихать в существующую трубу, вместо природного газа. Во-первых, водород чрезвычайно летуч. А при магистральных давлениях (60-90 атмосфер) он буквально игнорирует стенки стальной трубы. На 1000 км дистанции более 40% водорода тупо уходит в атмосферу сквозь металл. Кроме того, в связи с принципиально другой, более высокой, удельной теплотой сгорания водорода, в сравнении с природным газом, невозможно использовать чистый водород не перестраивая всю инфраструктуру, начиная от магистральных компрессорных станций и заканчивая форсунками и теплообменниками в квартирных бойлерах. Проведенные испытания показали, что эффективно можно бодяжить природный газ водородом в пропорции 9:1. Т.е. снова без газа никуда.

Итак, заместить газ из России каким-то другим нельзя, потому что неоткуда. А заместить газ чем-то другим, нельзя, потому что нечем. И вот в таком раскоряченном положении Европа оказалась в ситуации, когда у нее к тому же в своих ПХГ практически не осталось  газа, а в карманах еще и нет рублей. Есть от чего впасть в отчаяние. Некоторые страны Европы, вроде Германии, Австрии, Польши, по состоянию на вечер 24 марта 2022 года находятся на стадии отрицания, некоторые, например, Дания дошли до состояния «торг». Болгария и Молдавия разумно сочли, что надо поскорее соглашаться, пока условия покупки газа не стали еще хуже. И это - весьма правильное решение.