Учебник Москва 2003 удк ббк
 Скачать 3.16 Mb.
|
|
ГЛАВА 13. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС 13.1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСЧЕРПАЕМОСТИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ Минеральное сырье (полезные ископаемые) относится к разряду невозобновляемых природных ресурсов. Строго говоря, в масштабах страны их воспроизводство возможно, однако, только лишь в том случае, если удастся взамен выбывающего из хозяйственного оборота месторождения открыть новое путем проведения геологоразведочных работ. Однако, если говорить о ближайшей перспективе, все крупные месторождения уже открыты и вероятность существенных изменений в этой сфере достаточно неопределенна. Кроме того, практика последних лет показывает, что вновь открываемые разведанные запасы по своему объему не компенсируют выбытие ресурсов в результате хозяйственного использования. Поэтому можно сказать, что минеральное сырье не только не воспроизводимо, но и подвержено истощению. Для реальной практики это означает вынужденную необходимость перехода к эксплуатации относительно «бедных» месторождений, часто находящихся в отдаленных от перерабатывающих центров и потребителей районах с отсутствующей инфраструктурой, что увеличивает издержки производства. Теоретическому осмыслению проблем истощения природных ресурсов и связанных с ними экономическими последствиями положила начало работа Г.Хотеллинга «Экономика истощаемых ресурсов». На рисунке 13.1 показаны издержки по добыче минерального сырья в различных месторождениях при неэластичном спросе и постоянной потребности в нем на рынке. 267 Рис. 13.1 Добыча минеральных ресурсов. D- спрос на ресурсы; V-объем ресурсов, добываемый на каждом из пяти месторождений, при этом V 1 =V 2 =V 3 =V 4 =V 5 ; P- цена ресурса. Предположим, что потребность в сырье при неэластичном спросе составляет 3V. Тогда при эксплуатации первых трех месторождений цена ресурса составит P 1 При исчерпании первого месторождения и переходе к разработке четвертого она возрастает до P 2 , а при вовлечении в оборот пятого при исчерпании второго – до P 3 При эластичном спросе цена ресурса также возрастает, однако, в меньшей степени. P 3 P 2 P 1 3 2 X 0 2 X 0 1 1 1 2 3 4 5 P 3 P 2 P 1 D P V 268 Рис. 13.2 Добыча минеральных ресурсов при ухудшении условий эксплуатации. 1- кривая спроса; 2-кривая предельных издержек на добычу ресурсов; 3-кривая предельных издержек на добычу ресурсов, изменившаяся из-за истощения относительно дешевых месторождений. При ухудшении условий эксплуатации и росте издержек объем добычи при эластичном спросе перемещается с x 1 0 до х 2 0 , а, следовательно, меняется и цена – с p 1 до p 2 Если бы спрос был не эластичным, то цена поднялась бы еще выше - до p 3 Приведенные выше рисунки иллюстрируют процессы перехода к эксплуатации более дорогих месторождений природных ресурсов. При этом цены на них при выборе стратегии добычи в период до их полного исчерпания будут расти темпом, равным темпом дисконта ( нормы ссудного процента). Это правило, выведенное Хотеллингом, обеспечивает прирост ценности ресурса во времени по мере его исчерпания при условии рационального поведения субъектов рынка и наличия устойчивого спроса. Однако существуют факторы, противодействующие этой тенденции. Потребность в металле по-прежнему может удовлетворяться за счет наращивания добычи железной руды, но может обеспечиваться и путем реализации альтернативных вариантов. Спрос на металлы может уменьшаться вследствие научно-технического прогресса, применения новых технологий и снижения суммарной металлоемкости, а также применения новых конструкционных материалов–заменителей. Этому же способствует проведение соответствующей экспортно-импортной политики, увеличение импорта либо самих сырьевых ресурсов, либо готовых 269 изделий из них. Действие этих факторов меняет структуру экономики и, в конечном итоге, должно оказывать влияние на уменьшение дефицитности сырья, а также на издержки производства в ресурсном секторе в сторону их снижения. Поэтому процесс физического истощения природных ресурсов и, в частности, минерального сырья, может не совпадать с их экономическим истощением, связанным с ростом издержек. Вставка 13.1 Из книги Макконела К.Р. и Брю С.Л. «Экономикс» Изменения рыночных цен служат своего рода сигналами, создающими препятствие на пути к экономической катастрофе. Если запасы меди, алюминия или нефти начнут заметно истощаться, их цены станут подниматься и автоматически вызовут две реакции. Во-первых, у пользователей ресурсов появятся более сильные побуждения либо бережнее относиться к таким ресурсам, либо использовать их заменители, либо внедрять новые ресурсосберегающие технологии. Во- вторых, рост цен на ресурсы заставляет их производителей расширять свое производство путем низкоконцетрированных руд и их дальнейшего обогащения, причем при более низких ценах это может оказаться экономически неосуществимо. Таким образом, ценовой механизм вызывает реакции, которые помогают справляться с нехваткой ресурсов. В целом, процессы истощения или воспроизводства природных ресурсов зависят от того, какие цели - текущие или долговременные – положены в основу стратегии их потребления и какие ограничения ( экологические, инфраструктурные, производственные, институциональные) используются при этом. 13.2. З АПАСЫ МЕТАЛЛОВ Россия является практически единственной страной в мире, которая обеспечивает себя почти всеми видами минеральных ресурсов. ВСТАВКА 13.2 Минерал — твердое неметаллическое или металлическое вещество, образующееся в земной коре под воздействием природных 270 процессов. Металлические минералы, как правило, представляют собой соединения, содержащие различные элементы — железо, медь, золото и т.п. Руда является минеральным сырьем, содержащим достаточное количество (концентрацию) металлов для их извлечения и переработки в полезный продукт. Важнейшим из них является железная руда — самый распространенный элемент земной коры. Ее мировые разведанные запасы оцениваются примерно в 200 млрд. т, которых хватит примерно на 200 лет. Запасы железной руды в России достаточно велики. Однако и здесь прослеживается тенденция к их исчерпанию, в особенности в традиционных центрах добычи и переработки металлов. Классический пример этому — ситуация в Уральском регионе, где исчерпанность ресурсов достигла таких масштабов, что сырье для загрузки металлургических комбинатов приходится завозить из центральных районов страны, увеличивая транспортные издержки. Поэтому при анализе сырьевой базы металлургического комплекса правильнее говорить не о физическом исчерпании ресурсов в масштабах страны, а об исчерпании экономическом, ставящем пределы использованию железных руд в том или ином регионе. В этой же связи следует рассматривать и во многом вынужденный переход к извлечению металла из так называемых бедных месторождений с низкой концентрацией полезных веществ, а иногда и из отработанных отвалов предприятий. В последнее время появилось такое понятие как техногенное месторождение минерального сырья, к которому относится скопление минеральных образований, содержащих полезные компоненты и являющихся отходами горнодобывающих или обогатительных производств. Расчеты показывают, что использование техногенных месторождений часто бывает выгодней, чем перевозка руды на большие расстояния. На сырьевом металлическом потенциале России — так же как в случае с топливно-энергетическими ресурсами — сказалось прекращение доступа к месторождениям железной руды, оказавшимся после распада СССР за границей. В абсолютном выражении эти потери достаточно велики — доля России в общесоюзной добыче железорудного сырья составляла около 50%. 13.3. Д ОБЫЧА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РУДЫ Всего в мире ежегодно добывается около 1 млрд. т железной руды. По этому показателю Россия занимает 3-е место после Китая (210 млн. т) и Австралии (155 млн. т). 271 Рудное сырье в России добывается как методом открытых разработок, так и подземным способом — из шахт. Открытая добыча более дешевая, сопряжена с меньшими потерями сырья, однако экологически более опасна, связана с нарушением больших земельных площадей (примерно в десятикратном размере превышающем потери земли при шахтной добыче на единицу ресурса) и образованием большего объема отходов пустой породы. 0 50 100 150 200 250 300 19 80 19 85 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 Годы Д о б ы ч а ж е л е зн о й р у д ы ( м л н . т) Резервы использования при добыче. Показатель извлекаемости руды довольно высок. При открытой добыче извлекается почти 100%, а подземным способом — 87% железной руды. Однако большую проблему представляют отходы горного производства. В среднем, в России содержание полезных компонентов в железных рудах не превышает 38% (в остальном мире – 50%), поэтому функционирование металлургического комплекса сопряжено с образованием огромного объема отходов на всех стадиях движения от сырья к готовой продукции. На первой стадии — при добыче — это, как правило, вскрышные породы, т.е. поверхностные слои почвы и элементы породы, не содержащие полезных (для выплавки стали) элементов. Их использование не превышает 20% от ежегодного образования. Следовательно, эти отходы накапливаются. К настоящему времени объем только СССР РФ График 13.1 272 официально учтенных горнопромышленных отходов превышает 36 млрд. т. Резервы обогащения. В процессе обогащения происходит отсечение примесей в руде, повышается концентрация металла и осуществляется его извлечение. Доля извлеченного металла составляет около 75% — остальное является потерями в отходах обогащения. В этих же отходах теряются и содержащиеся в железной руде цветные металлы (если обогащается цветная руда, то, как правило, теряются элементы железа), т.е. налицо некомплексная переработка, связанная с межотраслевыми барьерами. Наконец, на этой стадии так же накапливается огромное количество отходов переработанной породы, называемых « хвостами». Объем этих «хвостов» по мере перехода к использованию менее богатых руд имеет тенденцию к возрастанию, а их слабая утилизация (ежегодно используется примерно одна треть от вновь образованных) еще более усиливает этот процесс. Резервы переработки обогащенной руды есть резервы сталеплавильного производства, которые связаны с технологиями получения металлов, т.е. с теми процессами, которые называются выплавкой стали. Во всем мире ежегодно выплавляется около 800 млн. т стали самого разного качества и назначения. По странам ее выпуск распределяется следующим образом: 0 20 40 60 80 100 120 140 160 С С С Р ( 1 9 9 0 ) К и та й С Ш А Я по ни я Р о сс и я Ф Р Г И та л и я Ф р а нц и я В е л и ко б р и та ни я Рис. 13.3. Выплавка стали в отдельных странах мира (млн. т, 2000 г.) Суммарный объем выплавки стали в России за последние годы довольно резко уменьшился, гораздо в большей степени, чем добыча железной руды. Это лишний раз показывает отсутствие 273 жесткой прямой связи между промежуточным и конечным (по отношению к руде) продуктом. 0 20 40 60 80 100 120 140 160 19 80 19 85 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 Годы В ы п л а в ка с та л и ( м л н . т) Главная проблема в настоящее время — переход к прогрессивным, экономичным технологиям производства стали. До сих пор треть стали в России выплавляется в мартенах. Тогда как в США — около 3%, а в Германии и Японии мартеновский способ практически не применяется. Выше уже приводился пример технологического отставания в этой области с точки зрения энергопотребления, однако он показателен и с других сторон — экономичности, экологичности, качества конечной продукции. И хотя доля прогрессивно выплавленной стали растет, ее масштаб пока не столь велик, как в развитых странах. СССР РФ График 13.2 274 Рис. 13.4 На этом переходе также большую проблему представляют отходы сталеплавильного и доменного производства. При общем сокращении их объема вследствие общего падения выплавки стали и некоторой структурной перестройки (в частности, по этой причине, помимо прочего, происходит уменьшение образования шлаков доменного производства) уменьшается (иногда на порядок) утилизация отходов. Таблица 13.1 Образование и использование отходов при выплавке стали ( млн. т) Шлаки доменного производства Шлаки сталеплавильного производства 1986 г. 1990 г. 1994 г. 1986 г. 1990 г. 1994 г. Образовано 22 27 9 4 6 3 Использовано 15,4 5,4 0,81 1,1 0,3 0,08 Резервы переработки стали в готовый продукт, как правило, связаны с машиностроением и металлообработкой, которые являются ее основными потребителями. Прежде всего, речь идет о Великобритания, Италия, Франция ФРГ, Япония Удельный вес производства кислородно-конвертерной и электростали в общем объеме выплавки стали, % Удельный вес непрерывной разливки стали, % США РФ Великобритания, Италия, Франция ФРГ, Япония , Канада США РФ 100 97 73 от 88 до 97 93 50 275 высоких нормах расхода металла при выпуске изделий, их высокой материалоемкости. Отечественная техника является более тяжелой в самом прямом смысле слова. Очень часто достижение одинаковой производительности станка, машины или оборудования — помимо повышенного энергопотребления — сопряжено с увеличением веса у российских аналогов. На единицу полезной работы, таким образом, расходуется больше металла, чем в развитых странах. В результате в последние годы отмечался рост металлоемкости чистой продукции — примерно на 3% ежегодно. В этой же связи нужно рассматривать проблему отходов при металлообработке. В настоящее время они составляют пятую часть от всех потребляемых черных металлов. Почти половина из них приходится на долю металлической стружки. Причина такой ситуации — в структуре парка металлооборудования, большой удельный вес в котором занимают металлорежущие станки старого типа. Резервы утилизации можно свести к решению проблемы: что делать с ежегодным образованием большого количества металлолома, относительно дешевого вторичного сырья. Ежегодное образование металлолома составляет примерно треть от объема выплавляемой стали в стране. В производстве стали он занимает 50%. Однако в последние годы заготовка металлолома уменьшается, в результате чего снижается и его доля при росте удельного веса чугуна. Это увеличивает потребности производства в первичных сырьевых ресурсах. Внешнеторговые резервы аналогичны внешнеторговым резервам топливно-энергетических ресурсов. Хотя ассортимент вывозимых товаров здесь существенно разнообразнее (продаются за рубеж чугун, слитки и полуфабрикаты стали, прокат, а также металлолом), большую по физическому объему, но не по выручке часть, экспорта длительное время составляла железная руда, хотя в последние годы ситуация несколько меняется. Таблица 13.2 Экспорт железной руды и продуктов ее переработки (2000 г.)без стран СНГ Продукт Объем экспорта (тыс. т) Продажная цена ( долл. США за т) Железная руда 9088 18 276 Чугун 3550 80 Сталь в слитках 151 127 Ферросплавы 383 627 Стальные полуфабрикаты 11759 151 Прокат плоский 10653 235 Трубы 356 334 Отходы и металлолом 6707 75 В ЫВОДЫ Основные проблемы переработки железной руды в конечный продукт связаны с технической и технологической отсталостью металлургического комплекса. Отсюда — перерасход сырья и энергии, недостаточное качество и разнообразие ассортимента готовой продукции. Ситуация в комплексе вошла в противоречие с экологическими требованиями. Работа металлургического комплекса сопряжена с образованием больших объемов отходов по всей цепочке, которые слабо используются, постоянно накапливаясь. Черная металлургия входит в тройку промышленных отраслей, в наибольшей степени загрязняющих атмосферу, находится на первых местах по объемам сбрасываемых загрязненных сточных вод. Решение указанных проблем возможно только на основе структурных преобразований металлургического комплекса. По оценкам специалистов, на это потребуется не менее 10—15 лет. В ОПРОСЫ 1. В чем заключаются причины технологического отставания металлургического комплекса? К каким последствиям они приводят? 2. Что делать с отходами в металлургии? Почему они возникают и как их использовать? 3. Почему растет металлоемкость продукции? 4. В чем проявляется воздействие металлургического комплекса на окружающую среду? 5. Почему в выплавке стали недостаточно используется металлолом? 279 РАЗДЕЛ IV ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ГЛАВА 14. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ И ЛИКВИДАЦИИ ЗАГРЯЗНЕНИЙ 14.1. З АГРЯЗНЕНИЕ И ОБЩЕСТВЕННЫЕ ИНТЕРЕСЫ Рассмотрим проблему загрязнения окружающей среды в связи с возникающим для общества ущербом, экстернальными издержками. И определим оптимальный — с позиций общества — уровень производства. Рыночная система является эффективной при использовании и распределении ресурсов, имеющих денежную оценку, и дает сбои при использовании ресурсов с заниженной ценой или вообще бесплатных, к которым относятся природные блага («провалы рынка»). Когда предприятие эксплуатирует бесплатные природные блага (например, ассимиляционный потенциал воды или воздушного бассейна), это часто не стоит ему ничего и не отражается на его внутренних затратах, однако при этом возлагаются дополнительные экстернальные издержки на все общество. Важно оценить воздействие экологических возможностей по нейтрализации загрязнений, ассимиляционного потенциала среды на экономические показатели. Разные территории обладают неодинаковым ассимиляционным потенциалом. Например, способность к ассимиляции загрязнений, устойчивость экосистем в северных регионах ниже, чем в южных. Очевидно, что чем выше ассимиляционный потенциал природной среды, тем меньше могут быть природоохранные затраты на предотвращение загрязнений, тем выгоднее условия для экономического развития и минимизации общественных и частных издержек. Это придает ассимиляционному потенциалу конкретной территории вполне реальную экономическую ценность. В масштабе планеты важную роль в глобальном экологическом регулировании играет Россия, где две трети территории не затронуты хозяйственной деятельностью. В практическом плане ассимиляционные возможности обычно получают свое отражение в стандартах и нормативах максимально возможного загрязнения без нанесения ущерба природной среде. На рис. 14.1 показан момент возникновения экстернальных издержек для общества в зависимости от ассимиляционной емкости. При уровне производства на предприятии-загрязнителе до объема Q a природа справляется с дополнительными нагрузками благодаря 280 своим ассимиляционным возможностям. Этому соответствует на рисунке пересечение кривой производимых предприятием загрязнений и горизонтальной прямой ассимиляционной емкости в точке, соответствующей объему загрязнений A и уровню производства Q a То есть загрязнения в количестве A природа еще может выдержать и «внешнего» экологического ущерба для общества нет. |