Топливно-энергетический баланс: описание, структура и особенности
Благополучие и процветание человеческой цивилизации зависят от наличия достаточного количества энергетических ресурсов. Поиск альтернативных видов топлива представляется наиболее логичным путём развития. Однако, принимая во внимание туманные перспективы нетрадиционных источников энергии, особое значение приобретает вопрос рационального потребления имеющихся природных ресурсов. Каждая страна сталкивается с необходимостью решения этой задачи.
Общее понятие
Топливно-энергетический баланс является одной из наиболее острых проблем современного мира. Рост населения планеты и развитие промышленных технологий становятся причиной стремительного увеличения потребления полезных ископаемых. Невозобновляемость природных ресурсов и ограниченность их запасов дают повод для беспокойства. Энергетическим балансом называется соотношение объёмов добычи и потребления таких видов топлива, как нефть, уголь, газ, торф, горючие сланцы и дрова.
В течение 20 века расход данных ресурсов увеличился примерно в 15 раз. По подсчётам исследователей, суммарный расход тепловой энергии за несколько последних десятилетий превысил её объём, использованный человечеством за весь предшествующий период истории. Развитие науки и техники изменило структуру баланса. Прогресс в промышленности привёл к резкой активизации разработки новых месторождений полезных ископаемых, а также появлению нетрадиционных видов топлива.
Структура
В настоящее время доля нефти в суммарном расходе тепловой энергии в мире составляет 40 %. Менее важную роль играет уголь, который обеспечивает 27 % потребностей человеческой цивилизации в топливе. Доля природного газа не превышает 23 %. Самыми незначительными элементами энергетического баланса являются солнечная, ветровая и атомная энергия. Их доля составляет только 10 % суммарного объёма потребления топлива в мире.
Структура энергетического баланса варьируется в разных странах. Причина неоднородности общемировой картины заключается в особенностях географического положения и уровне индустриального развития государств. Во второй половине 20 века в энергетическом балансе стремительными темпами росла доля нефти. В конце столетия в странах с высокоразвитой промышленностью соотношение изменилось в пользу природного газа и угля.
Нетрадиционные источники
Неравномерное распределение месторождений углеводородов на земном шаре вынудило многие государства искать альтернативные пути удовлетворения своих потребностей в энергетических ресурсах. Эта задача сопряжена с определёнными сложностями. Возможность использования солнечной энергии в значительной мере зависит от географического положения. Атомные электростанции представляют собой серьёзную опасность для населения и окружающей среды. Аварии на таких объектах приводят к катастрофическим последствиям.
Энергетический баланс в России
В РФ из-за климатических особенностей существует необходимость высокого расхода топлива для обеспечения теплом в зимний период. В структуре энергетического баланса преобладает природный газ. Его доля составляет 55 %. Нефть занимает второе место. Несмотря на то что Россия является одним из крупнейших в мире поставщиков "чёрного золота", доля этого вида топлива в энергетическом балансе страны составляет только 21 %. На третьем месте находится уголь, обеспечивающий 1 7% суммарной выработки тепла. Гидроэлектростанции и ядерная энергия не имеют стратегического значения для хозяйства страны. Они вносят минимальный вклад, не превышающий нескольких процентов.
Эффективность
Стоит отметить постепенное изменение энергетического баланса в процессе преобразования экономики. Во второй половине 20 века главенствующая роль принадлежала углю и нефти. В начале нового тысячелетия ведущее место досталось природному газу. По мнению исследователей, его потребление в России происходит недостаточно эффективно. Коэффициент полезного действия при выработке электричества работающими на природном газе турбинами составляет около 30 %. Причина такого низкого показателя заключается в устаревшем оборудовании, нуждающемся в модернизации.
В других странах
Мировой энергетический баланс характеризуется крайней неравномерностью потребления топлива в разных частях земного шара. Лидерами по расходу топливных ресурсов являются такие страны, как США, Китай и Россия. Они используют около 40 % вырабатываемой во всём мире энергии. Высокий уровень затрат топлива приходится на долю стран, расположенных в северных широтах.
В течение последнего столетия количество доступных источников энергии увеличилось с двух до шести. Интересная закономерность заключается в том, что в настоящее время ни один из них не утратил своего стратегического значения в мировой экономике. Давно известные источники энергии перешли в разряд традиционных, но продолжают занимать важное место в структуре топливного баланса. В аналитических прогнозах не рассматривается возможность их полного исключения из числа ресурсов, служащих основой экономики. Предсказания касаются только изменения в будущем доли традиционных источников энергии в структуре потребления. Многие аналитики придерживаются мнения, что в ближайшие десятилетия лидирующие позиции останутся за такими природными ресурсами, как уголь и газ.
Атомные электростанции
Некоторые страны приняли решение отдать приоритет развитию ядерной энергетики. В качестве примера можно привести Францию и Японию. Они добились значительного изменения структуры энергетического баланса своих государств. Франция и Япония сумели существенно понизить роль нефти. Замена углеводородов ядерной энергией оказала благотворное влияние на экологическую ситуацию. Однако наличие атомных электростанций создало потенциальную опасность, в реальности которой население Японии убедилось после катастрофы в Фукусиме.
Перспективы
Предполагаемое истощение всемирных запасов энергоносителей часто становится предметом ожесточённых споров. Пессимистические прогнозы о скором наступлении глобального дефицита горючих полезных ископаемых основаны на непреложном факте - невозобновляемости природных ресурсов. По оценкам экспертов, при сохранении текущих объёмов добычи нефти запасы "чёрного золота" на планете могут быть исчерпаны в течение ближайших 30-50 лет. Ситуация усугубляется тем, что углеводородные компании предпочитают вкладывать свою прибыль в проекты с быстрой окупаемостью, а не тратить её на финансирование геологоразведочных работ.
Информация о мировых запасах природного газа даёт некоторый повод для оптимизма. По подсчётам специалистов, разведанных залежей этого энергоносителя должно хватить на ближайшие 50-70 лет. Россия выделяется среди других стран наличием огромных резервов природного газа. Его залежи на полуострове Ямал специалисты оценивают в 100 трлн м3.
Запасы угля сосредоточены в Китае, США и России. Его глобальные резервы составляют 15 триллионов тонн. Однако для промышленных целей используются только определённые марки коксовых углей, которые добываются в ограниченном количестве.
Запасы горючих ископаемых на земном шаре велики, но не бесконечны. Будущим поколениям предстоит найти окончательное решение энергетической проблемы.