Энергетические ресурсы 2

1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОГРЕССА.





1.1Энергетические ресурсы.



Дефицит минерально-сырьевых ресурсов — понятие относительное: ведь при увеличении энергозатрат возможно покрыть дефицит за счет разработки более бедных месторождений с низкой концентрацией искомых веществ. Значит, проблема достаточности минеральных ресурсов ставится иначе : хватит ли человечеству энергетических ресурсов?

В течение XIX - XX вв., энергетические потребности человечества возрастали быстрее его численности. Так с 1900 по 2000 г. по данным Международного института прикладного системного анализа суммарное потребление всех видов энергоресурсов (в переводе на нефтяной эквивалент) в течение XX в. увеличилось в мире в 10 раз, т.е. почти в три раза быстрее, чем прирост народонаселения. Если в XVIII в. основным источником энергии во всех странах были дрова, то в течение XIX в. на первое место в индустриально развитых странах вышел уголь, а в XX в. — нефть и природный газ. И хотя к настоящему времени немало электроэнергии получают на гидроэлектростанциях (ГЭС) и атомных электростанциях (АЭС), все равно основными источниками энергии остаются горючие ископаемые: уголь, нефть, газ. Тепловые электростанции (ТЭС) дают 3/4 всей электроэнергии.

Разведанных запасов горючих ископаемых должно хватить по меньшей мере на несколько столетий. Больше всего обнаружено запасов угля — примерно на 160-200 лет при условии сохранения уровня потребления, соответствующего 1980 г.

На втором месте находятся разведанные запасы природного газа , которых  может хватить на 40-130 лет. Запасов нефти и урана еще меньше. Приведенные данные с каждым годом корректируются, так как открываются новые месторождения, например, нефти и газа на шельфе Мирового океана или в других местах. Добыча углеводородного топлива,  особенно нефти и газа, оснащена технически и требует мало рабочей силы, благодаря чему себестоимость ее к началу 1970г. упала до баснословно низкого уровня – на Ближнем Востоке до 2 долл. За баррель , т.е. почти 1 цент за 1 литр сырой нефти. В те годы бензин на автозаправочных станциях стоил как минеральная вода. Следовательно, во второй половине XX в. у человечества не было ограничений по энергетическим ресурсам.

			Месторождения угля, нефти и газа распределены весьма неравномерно, так что ряд стран должен покрывать свои энергетические потребности в основном за счет их импорта. Например, во Франции уже фактически нет собственных источников углеводородного сырья. США большую часть нефти должно импортировать. Так же зависит от поставок топлива Япония и многие другие страны. В то же время богатейшие месторождения нефти расположены в Арабских странах Персидского залива и Мексики; каменного угля – в Китае; природного газа – в России. Хотя приведенные оценки резервов нефти постоянно корректируются, общая картина соотношения стран по богатству нефтяных ресурсов и продолжительности их рентабельной добычи остаются прежней.

			Россия, имея не самые большие запасы нефти, в настоящее время осуществляет наиболее интенсивную их добычу.

Зависимые от импорта энергоносителей страны вынуждены уже сейчас уделять много внимания разработке и внедрению энергосберегающих технологий, замене традиционных источников энергии на любые другие, не требующие покупки нефти, угля или газа. Такие способы получения энергии получили название «альтернативные источники». Обделенные богатыми месторождениями углеводородного сырья страны окажутся в перспективе более подготовленными к переходу на передовые технологии, а их экономика постепенно начнет лидировать в мировом сообществе.

1.2 Уроки Нефтяного кризиса 1973-1979 гг. 

В 1973 г. начался энергетический (нефтяной) кризис, который последовал через год после обсуждения на Стокгольмской конференции 1972 г. перспектив развития человечества и угрозы

истощения природных  ресурсов. Цены на мировом рынке на сырую нефть поднялись в 4 раза. Нефтяной кризис был спровоцирован решением семи крупнейших нефтедобывающих компаний мира снизить закупочные цены на нефть для того, чтобы меньше платить налогов. Организация экспортеров нефти (ОПЕК) предприняла в ответ контрмеры по снижению квот добычи нефти для обеспечения более высоких закупочных цен. В течении 1973 г. произошло повышение цен на нефть с 2,3 до 10 долл. За баррель, а спустя шесть лет в 1979г. до 30 – 35 долл. За баррель (159 л.). Эта «коммерческая война» происходила на фоне усиления политической напряженности в ближневосточном регионе между Израилем и арабскими странами, так что повышение цен можно рассматривать и как ответную консолидированную акцию арабских государств против американских и европейских государств, поддерживавших Израиль. Не менее важно учитывать и проигрыш США во вьетнамской войне ( 1965-1973), который сопровождался внутренним политическим кризисом и падением авторитета страны на международной арене. Основные покупатели нефти, такие, как США не имели к этому времени достаточных собственных резервов. Последнее месторождение нефти было открыто на территории США в 1968г. на Аляске, новых не было, а дешевизна нефти обуславливала быстрый рост спроса на нее, поэтому США сделало ставку на покупку энергоносителей за рубежом, в основном у стран в регионе Персидского залива, наиболее богатого нефтью. Этой зависимостью от импорта энергоносителей и воспользовались продавцы нефти. 

Повышение стоимости сырой нефти на мировом рынке в четыре раза в течение одного года позволило странам — экспортерам нефти получить большую прибыль и разбогатеть. Члены ОПЕК по-разному использовали свое богатство. В малонаселенных ОАЭ и Кувейте значительно повысился уровень жизни. Были введены бесплатные социальные услуги: образование, медицинская помощь, высокие пенсии и др. Всю не престижную работу стали выполнять иностранцы.

Такие страны с почти стомиллионным населением, как Нигерия и Мексика, большую часть средств, поступающих от налогов в государственную казну, вынуждены были тратить на борьбу с нищетой, а быстрый прирост населения сводил на нет все усилия правительства.

Иран и Ирак в это время воевали между собой, и большая часть прибыли от продажи нефти уходила на покупку вооружения.

В то же время в странах—импортерах нефти разворачивался нефтяной кризис. Повышение стоимости энергоносителей привело к росту практически всех цен на бензин, электричество, продовольствие, промышленные товары и все виды услуг. На бензозаправочных станциях впервые за многие годы появились большие очереди. Осенью американцы обычно закупают топливо для своих домов на всю зиму, предусматривая для этого определенные средства в своем бюджете. На этот раз надо было либо платить значительно больше за то же количество мазута, либо меньше тратить топлива. Если до нефтяного кризиса никто не обращал внимания на избыточную иллюминацию у себя дома и на работе, то теперь были вынуждены начать экономить. То же происходило и с бензином. Мощные автомобили с многолитражными двигателями были нормой для американцев, а малолитражки не пользовались популярностью. Однако повышение цен на бензин заставило американцев сменить свои машины на малолитражные, а поскольку национальные автомобильные концерны таких практически не производили, то американский рынок наводнили европейские и японские модели. Под угрозу попала вся американская автомобильная индустрия, которой в США вполне справедливо гордились.

В Европе и Японии наблюдалось то же, с той лишь разницей, чем скромнее был стиль жизни в стране, тем менее остро проявлялся нефтяной кризис. Однако и для самых бедных стран повышение цен на энергоносители было болезненным. Низкие цены на нефть позволили им постепенно укреплять  постепенно укреплять собственную экономику и, таким образом, надеяться когда-нибудь справиться с нищетой, когда избыток рабочей силы не находит себе применения.
 В развитых странах вскоре после подорожания нефти заговорили о разумности экономии ресурсов и аморальности расточительности.  Американский образ жизни, прочно ассоциированный с мощными автомашинами, большими домами, безмерными тратами энергии, впервые за послевоенное время потерял популярность. Автомобильные концерны направили свои усилия на создание сверхэкономных новых моделей с использованием более легких материалов, совершенных двигателей, электронных систем регуляции. Быстро были разработаны и внедрены новые теплоизоляционные материалы для домов. В считанные годы стали популярными ветрогенераторы, разработаны нетрадиционные виды получения энергии, в том числе аккумуляция тепла солнечного света. Появилось новое направление так называемой "солнечной» архитектуры, позволявшей эффективнее использовать тепло солнечного света. В США вернулись к использованию печей с дровяным отоплением. Если до начала нефтяного кризиса в Новой Англии (шесть штатов на северо-востоке США) лишь 4% домов имели  печное отопление, то спустя 10 лет печи появились в 40% домов. В течение 1970-х годов прошло несколько международных симпозиумов по печному отоплению. Были разработаны новые конструкции легких печей с коэффициентом полезного действия, достигающим 80%. Появилось множество рационализаторских предложений, позволявших уменьшить энергозатраты в быту и на производстве. Стали шире применять электровыключатели, совмещенные с механическим реле времени, которые автоматически отключают освещение по истечении установленного срока. Разработали люминесцентные лампы нового поколения с улучшенным спектром излучения и многократно повышенной частотой разрядов, чтобы не уставали глаза. Такие лампы потребляли чуть ли не в 10 раз меньше электроэнергии, обеспечивая необходимый уровень освещения. И хотя они стоили дороже обычных, зато служили во много раз дольше.

Небольшие фирмы стали предлагать населению свои услуги для выявления мест утечек тепла из дома. Для этого использовали получившие распространение приборы ночного видения, регистрирующие инфракрасное излучение. Хозяева домов могли воспользоваться новыми материалами для герметизация щелей или сменить окна на изготовленные на завозах стеклопакеты, более герметичные по сравнению с традиционными деревянными оконными рамами. На смену первым теплоизоляционным материалам появились новые, намного более эффективные и более безопасные. Были предложены специальные пленки для  «оборачивания» домов, благодаря чему снижалась теплоотдача; начали использовать специальную монтажную пену, герметизирующую щели. Теперь ими пользуются повсюду, не подозревая, что теплоизолирующие материалы, и стеклопакеты были созданы и получили широкое распространение на рынке благодаря нефтяному кризису.

Архитекторы разработали несколько вариантов снижения теплоотдачи в жилых домах. Помимо новых теплоизолирующих материалов было предложено изменить архитектуру дома, чтобы минимизировать площадь потери тепла, заглубить коттеджи под землю, использовать солнечное освещение для максимального обогрева жилища.

Появились экспериментальные дома-юрты, по форме напоминающие полусферу с минимальной площадью поверхности. В таком доме пришлось разработать оптимальную внутреннюю планировку. В центре первого этажа помешалась печка, теплый воздух от которой обогревал все три этажа.

«Дома-землянки» позволяли с сохранением комфорта использовать естественные теплоизоляционные свойства грунта. Такой дом возвышался незначительно над поверхностью земли, а свет попадал в него через крышу или низкие окна по всей периферии возвышающейся части стены.

«Солнечные» дома ставили фасадом на юг так, чтобы естественный свет максимально использовать для обогрева помещений. Для этого внутри пол, а так же противоположную стену, а иногда и  специальные колонны изготовляли из материала с повышенной теплоемкостью.  Нагреваясь в течении дня, пол и стены отдавали тепло ночью. Затем стали применять специальные панели с водой для их  нагрева. Подобные дома получили широкое распространение в Средиземноморье и во многих других регионах мира.

Повышение странами ОПЕК цен на нефть заставило главных ее покупателей – США, Японию, страны Западной Европы срочно развивать новые технологии энергосбережения. В Америке увеличился спрос на малолитражные автомобили. В автомобилестроении был достигнут более высокий уровень технологического решения задач проектирования новых транспортных средств. Уменьшилась масса автомашин в среднем на 1/4. В основных европейских странах и Японии были приняты законы, обязывающие производителей автомобилей создавать модели с меньшим расходом бензина. 

В считанные годы стали популярны ветрогенераторы. Очень быстро были разработаны совершенные модели ветряков с использованием всей силы современных инженерных возможностей и достижений науки. 

Так же обстояло дело и с солнечными батареями, разработкой которых занимались давно, но не могли достичь их конкурентоспособности по себестоимости вырабатываемой электроэнергии с традиционными способами ее получения на ТЭС и ГЭС.

Технические успехи были бы намного меньшими, если бы ведущие индустриальные страны не оказали финансовой поддержки для проведения новых научных изысканий и создания опытно-конструкторских разработок в целях экономии энергозатрат. Нефтяной кризис заставил экономику заинтересоваться достижениями науки и применить их на практике.










1.3 Последствия  Нефтяного кризиса.



Сочетание политики энергосбережения, использования источников энергии, заменяющих нефть, а также увеличение производства нефти странами, не входящими в ОПЕК, привело к уменьшению потребления нефти в мире в период между 1979 и 1988 г. Снижение спроса на нефть и неспособность стран — членов ОПЕК сократить производство нефти до уровня поддержания относительной недостаточности ресурса и высоких цен на него привело к появлению избытка нефти на рынке. В 1988 г. на долю стран ОПЕК приходилось всего около 27% мирового производства нефти.

Нефтяной кризис 1970-х годов ясно показал, что человечество может развиваться без наращивания энергопроизводства, лишь в счет постоянного совершенствования технологий, миниатюризации ресурсосбережения. Выяснилось, что такая политика способствует ускорению научного прогресса и ее можно назвать "перманентным энергосбережением»

Однако усвоить урок нефтяного кризиса оказалось не просто. Как только цена на нефть стала понижаться, на мировом рынке в течение 1980-х годов,  снова изменился рост  потребления энергия человечеством, а прогрессивные способы  энергосбережения снова стали нерентабельным. 



1.4 СССР в годы  кризиса.



Советский Союз обладал собственными мощными источниками ископаемого органического топлива и никогда не находился в  зависимости от его импорта из других стран, поэтому в нашей стране не было нефтяных кризисов в 1973 и 1979 гг. Добыча нефти в СССР тогда возросла от 353 млн т в 1970 г. до 603 млн т в 1980 г., из которых 9/10 использовалось внутри страны и 1/10 преодолевали за рубеж. Доходы от продаж нефти в период 1973—1984 гг. быстро возрастали. Острой потребности в переходе на энергосберегающие технологии в стране не было. В то время как в ведущих капиталистических странах вынужденно и в сжатые сроки экономика перестроилась с учетом последних научно-технических достижений, в нашей стране энергозатраты остались на прежнем  уровне, что негативно сказалось в последующее десятилетие, когда СССР не выдержал экономического соревнования с Западом. Последовавший отказ от социалистической модели экономического развития в пользу капиталистической не был продуманным и планомерным, во многом прошел стихийно и не принес ожидаемой прогрессивной реструктуризации промышленности.

Только в 1998 г, в России была принята федеральная целевая программа "Энергосбережение России" на 1998-2005 гг. Одновременно несколько постановлений Правительства РФ детализировали задачи экономии энергетических ресурсов.



1.5 Топливно-энергетический комплекс современной России. Перспективы развития.



Топливно-энергетический комплекс России всегда играл важную роль в экономике страны. За годы реформ в связи с резким падением объемов производства в других отраслях экономики его роль еще более возросла.

В течение прошедшего десятилетия ТЭК в основном обеспечивал потребности страны в топливе и энергии, сохранив тем самым энергетическую независимость России. В настоящее время преодолена тенденция спада и начался рост добычи газа, нефти и угля, производства электроэнергии, объема и глубины переработки нефти. Производственные структуры ТЭК в результате проведенных структурных преобразований, либерализации и приватизации в значительной мере адаптировались к рыночным методам хозяйствования. В результате проведенных работ по реструктуризации угольной промышленности повысилась ее экономическая эффективность, ликвидируются убыточные неперспективные предприятия. Начались реформы электроэнергетики и жилищно-коммунальной сферы. Сформированы основы регулирования хозяйственных отношений в энергетическом секторе экономики, включая вопросы недропользования, налогообложения и ценообразования. В настоящее время ТЭК является одним из устойчиво работающих производственных комплексов российской экономики. Он определяющим образом влияет на состояние и перспективы развития национальной экономики, обеспечивая около 1/4 производства валового внутреннего продукта, 1/3 объема промышленного производства.

В то же время состояние минерально-сырьевой базы ТЭК свидетельствует о несовершенстве сложившейся системы недропользования и о недостаточной эффективности управления государственным фондом недр, а также о необходимости внесения принципиальных изменений. 

Современная экономика России энергорасточительна. Энергоёмкость валового внутреннего продукта (при расчёте его по паритету покупательной способности валют) превышает среднемировой показатель в 2,3 раза, а по странам Европейского союза – в 3,1 раза. В последнее двадцатилетие в развитых странах наблюдался энергоэффективный экономический рост (на 1 процент прироста валового внутреннего продукта приходилось в среднем лишь 0,4% прироста потребления энергоносителей). В результате энергоёмкость валового внутреннего продукта в среднем по миру уменьшилась за этот период на 19%, а в развитых странах – на 21 – 27%. В России же из-за глубокого экономического кризиса энергоёмкость валового внутреннего продукта не снижалась, а увеличилась (в 1990 - 1998 годах – на 18%). Лишь в последние годы по мере восстановления экономики она начала снижаться на 2-3% ежегодно. Существующий потенциал энергосбережения составляет 360 - 430 млн. т у.т., или 39-47% текущего потребления энергии. Почти третья часть его сосредоточена в топливно-энергетических отраслях (в том числе четверть – в электроэнергетике и теплоснабжении), ещё 35-37% в промышленности и 25-27% в жилищно-коммунальном хозяйстве.

В связи с этим разрабатываются пути оптимизации использования энергии.

Сдерживание развития энергоёмких отраслей и интенсификация технологического энергосбережения позволят при росте экономики за двадцать лет от 2,3 до 3,3 раза ограничиться ростом потребления энергии в 1,25 - 1,4 раза и электроэнергии – в 1,35 - 1,5 раза

В результате потребность в первичных энергоресурсах на внутреннем рынке России составит к 2010 году 1020 - 1095 млн. т у.т., а к 2020 году – 1145 - 1270 млн.  у.т. (рис.7). 

Основой внутреннего спроса на топливно-энергетические ресурсы при всех вариантах останется природный газ. При этом его доля в расходной части баланса первичных энергоресурсов снизится с 50% в настоящее время до 45-46% в 2020 году. На жидкое топливо (нефть и нефтепродукты) будет приходиться в течение рассматриваемой перспективы 20-22%, а на твёрдое топливо – 19-20%. Достаточно стабильным будет внутренний спрос и на нетопливные энергоресурсы (электроэнергию и тепло гидро- и атомных электростанций и возобновляемых источников энергии).

Поэтапное формирование энергетического рынка с развитием соответствующей инфраструктуры позволит обеспечить постепенную рационализацию топливно-энергетического баланса, самофинансирование производственной и инвестиционной деятельности организаций ТЭК.
1.6 Заключение.

 

Обратившись к истории XXв., удалось выявить ряд основных  причин  спада энергетического обеспечения стран, а так же отследить необходимые меры, принимаемые для его устранения. На основе исследования можно сделать следующие выводы: 

1.Традиционных источников углеводородного топлива хватит еще по крайней мере на несколько столетий.

2.По мере роста экономики энергетические потребности человечества возрастали опережающими темпами.

3. Нефтяные кризисы 1973 – 1980 гг. заставили экономически развитые страны интенсивнее использовать научно- технические возможности для совершенствования энергосберегающих технологий. Опыт этого периода показал, что экономическое развитие без дальнейшего роста энергопотреблении вполне возможно.

4. Энергосбережение способствует ускорению научно- технического развития, уменьшению воздействия на окружающую среду.

5. Необходимо добиться повсеместного снижения энергозатрат за счет разумной экономии и использования различных методов энергосбережения, в том числе и развития передовых технологий.

На основании всего этого вопрос экологической проблемы энергетического обеспечения проясняется.

Энергетические ресурсы пока что не ограничивают экономического развития человечества, хотя не все страны имеют возможность в полной мере этим воспользоваться. По мере исчерпания имеющихся месторождений нефти, газа и угля удается обнаружить и освоить новые. Однако избыточное потребление энергии и особенно горючих ископаемых для ее получения способно негативно сказаться на состоянии климата и всей биосферы.











1