Электроэнергия является важнейшим ресурсом современной цивилизации. От того, каким образом производится электричество, зависит не только экономика государств, но и экологическая обстановка на всей планете. Давайте рассмотрим основные тенденции в производстве электроэнергии в мире, проанализируем преимущества и недостатки различных способов получения электричества.
В настоящее время в мире используются следующие основные способы производства электроэнергии:
- Тепловые электростанции
- Гидроэлектростанции
- Атомные электростанции
- Альтернативные источники энергии
Тепловые электростанции
На тепловых электростанциях (ТЭС) для выработки электричества используется тепловая энергия, получаемая при сжигании органического топлива - угля, газа, мазута.
К достоинствам ТЭС можно отнести использование относительно дешевого топлива и небольшие капиталовложения по сравнению с гидро- и атомными станциями. Кроме того, ТЭС могут быть построены практически в любой местности независимо от наличия водных ресурсов.
Однако у ТЭС есть и существенные недостатки - это вредные выбросы в атмосферу, необходимость поставок большого количества топлива, более высокие эксплуатационные расходы и невысокий КПД по сравнению с ГЭС и АЭС.
Гидроэлектростанции
На гидроэлектростанциях (ГЭС) энергия водного потока преобразуется в электричество с помощью гидротурбин. ГЭС обладают очень высоким КПД (до 90%), используют возобновляемый источник энергии и не производят вредных выбросов.
Однако строительство ГЭС ограничено наличием подходящих водных ресурсов, требует больших первоначальных капиталовложений и может иметь негативные экологические последствия, такие как подтопление земель, изменение русла реки, сокращение популяций рыб.
Атомные электростанции
Атомные электростанции (АЭС) используют энергию, выделяемую в результате деления ядер тяжелых элементов, чаще всего урана. АЭС не производят вредных выбросов в атмосферу, для их работы требуются небольшие объемы топлива и они могут быть размещены в любой местности.
Однако у АЭС есть ряд существенных недостатков - высокие первоначальные затраты на строительство, проблема утилизации radioactive
Однако у АЭС есть ряд существенных недостатков - высокие первоначальные затраты на строительство, проблема утилизации радиоактивных отходов и риск аварий, которые могут привести к радиационному заражению окружающей среды.
Альтернативные источники энергии
К альтернативным источникам энергии относятся солнечная, ветровая, геотермальная и другие виды возобновляемой энергетики. Их преимущества - экологичность, неисчерпаемость, возможность автономного использования. Однако пока их доля в общем производстве электроэнергии невелика из-за относительно высокой стоимости оборудования.
Статистика производства электроэнергии в мире
Рассмотрим, какое количество электроэнергии производится в мире при помощи разных способов.
По данным на 2022 год, крупнейшими производителями электроэнергии в мире являются:
- Китай (8280 ТВт∙ч)
- США (4809 ТВт∙ч)
- Индия (1740 ТВт∙ч)
- Россия (1243 ТВт∙ч)
- Япония (1099 ТВт∙ч)
На долю этих пяти стран приходится почти 50% мирового производства электроэнергии.
По данным Международного энергетического агентства, в 2022 году доля разных типов электростанций в мировом производстве электроэнергии распределилась следующим образом:
- ТЭС - 63%
- ГЭС - 16%
- АЭС - 10%
- Возобновляемые источники - 11%
Как видно из статистики, основная доля производства электроэнергии по-прежнему приходится на тепловые электростанции.
Динамика производства электроэнергии
За последние 10 лет наблюдается устойчивый рост производства электроэнергии в мире. Согласно данным BP, с 2012 по 2022 годы мировое производство выросло приблизительно на 30% - с 23000 ТВт∙ч до 29000 ТВт∙ч.
Согласно прогнозу МЭА, к 2040 году мировое производство электроэнергии вырастет еще на 30% по сравнению с нынешним уровнем и достигнет 38000 ТВт∙ч. При этом ожидается опережающий рост доли возобновляемых источников энергии.
Экологические аспекты производства электроэнергии
Рассмотрим, какое влияние на окружающую среду оказывают разные способы производства электроэнергии.
- Выбросы парниковых газов. Наибольшее количество выбросов CO2 дают тепловые электростанции, работающие на ископаемом топливе. Выбросы АЭС и ГЭС ничтожно малы по сравнению с ТЭС. Альтернативные источники энергии являются практически безвредными для атмосферы.
- Воздействие на местные экосистемы. Строительство крупных ГЭС может приводить к затоплению больших территорий и гибели местных экосистем. Атомные станции также требуют создания прудов-охладителей. А вот солнечные, ветровые и геотермальные электростанции гораздо меньше влияют на окружающую среду.
- Переработка отходов. Наибольшую проблему представляет переработка радиоактивных отходов АЭС. Угольные ТЭС также производят большое количество золошлаковых отходов. Возобновляемые источники энергии практически безотходны.
