Соврем структура мировой энергетики и прогноз ее изменения
Структура современной энергетики.
Энергетический бюджет мира на сегодняшний день «полиэнергетический», гак как для получения энергии используются разные источники (табл. 2). Следует подчеркнуть, что за последнее десятилетие XX в. параметры энергетики изменились: приросты производства энергии из нефти, газа и на ГЭС составили менее 2%, потребление угля снизилось на 1%, а прирост производства атомной энергии составил всего 0,8% (что связано с «чернобыльским синдромом»).
Однако за этой усредненной мировой характеристикой скрываются энергетические проблемы разных стран. Так, в развивающихся странах продолжается бурный рост потребления ископаемых энергоносителей. В Индии в период с 1976 по 1996 гг. оно возросло в 6 раз. Потребление нефти азиатскими странами (без Японии, Кореи и стран бывшего СССР) только за период с 1986 по 1999 гг. удвоилось. Третий мир находится «в ловушке ископаемых ресурсов» (Шеер, 2002).
В то же время, производство энергии с использованием возобновимых источников энергии существенно возросло: солнечной - на 20%, ветровой - на 25%, геотермальной - на 4% (Браун, 2003). Разумеется, следует учитывать, что эти показатели относительные; при учете малого вклада нетрадиционной энергетики в общий энергетический бюджет абсолютные приросты производства энергии на основе традиционных энергоносителей имеют несоизмеримо большие величины. Однако очевидно, что интерес к использованию ВИЭ повышается во
всем мире.
Большую роль в мире продолжает играть гидроэнергетика, в которой доминируют Канада, США и Россия. ГЭС дают энергию более дешевую, чем тепловые станции. Рентабельность ГЭС в России значительно выше, чем 'ГЭС и АЭС, а себестоимость электроэнергии в 6 раз ниже, чем на ТЭС. По этой причине Норвегия, располагающая большими ресурсами нефти и газа в Северном морс, базирует свою электроэнергетику исключительно на энергии горных рек (более 90% всей энергии).
Загрязнение окружающей среды при использовании углеродистых энергоносителей.
Эти энергоносители не только исчерпаемые, но и «экологически грязные». Их использование загрязняет окружающую среду, причем загрязнение нарастает по ряду: газ — нефть - уголь.
Количественный прогноз.
Сегодня в мире на одного землянина ежесуточно производится 2 кВт энергии (в США -10 кВт). Стабилизация производства энергии, даже с учетом значительного увеличения ее потребления развивающимися странами, видимо, произойдет к 2050 г. на уровне, который превысит современный не более чем в 4-5 раз, т.е. составит, 10 кВт народного человека.
По прогнозам ООН, мировое потребление энергии вплоть до 2020 г. будет увеличиваться на 2% в год (в дальнейшем рост снизится). В итоге, по данным Мирового энергетического совета (МИРЭС), потребление энергии в мире к 2020 г. возрастет на 50-75%, причем в значительной мере за счет развивающихся стран (табл. 4). В США рост производства энергии уже резко замедлился, но получило развитие энергосбережение. Подушное потребление энергии уже близко к стабилизации.
Прогноз структуры.
На прогноз структуры энергетики влияет исчерпаемость ресурсов углеродистых энергоносителей. В основе мировой энергетики лежат ископаемые энергоносители, в первую очередь нефть. Ресурсы этих энергоносителей ограничены. По разным данным, угля хватит на 250-400 лет, природного газа - на 60-100 лет, нефти - па 40-60 лет. Есть и более жесткие прогнозы, так, Г.Шеер (2002) считает, что мировые запасы нефти истощатся уже через 30 лет.
По центристскому сценарию прогнозируется сохранение «полиэнергетической» структуры с равным вкладом тепловой, атомной и нетрадиционной (на основе ВИЭ) энергетики. При этом будет снижаться доля энергии, получаемой за счет нефти, и увеличиваться роль ТЭЦ на угле. Однако это будет возможно только в том случае, если в угольной энергетике произойдет научно-техническая революция: будут разработаны экономичные способы подземной газификации угля, что резко снизит влияние на окружающую среду этого ныне самого экологически грязного топлива. Научные разработки в этом направлении проводятся, особенно в США. Однако затраты на повышение экологической чистоты угольной энергетики повысят стоимость получаемой энергии примерно в 3 раза.
Предстоит повышение КПД (примерно в 2 раза, с 30 до 60%) электростанций, работающих на газе и жидких энергоносителях, в первую очередь на мазуте, который является отходом производства бензина.