Альтернативные источники энергии и проблемы их освоения
Динамика мирового производства энергоносителей
Страны мира, обладающие крупнейшими запасами первичных энергоресурсов (начало 90-х гг.)
Структура добычи и потребления энергоресурсов существенно отличается от их запасов.
По оценкам ученых, в последнее пятилетие ежегодная потребность мирового хозяйства в энергии оценивалась в 11,7 млрд.т нефтяного эквивалента. В 2008 г. она удовлетворялась на 63% - за счет нефти и газа, 28% - каменного угля, 9% - атомной энергии, ГЭС и других источников. Такая структура потребления складывалась постепенно и за последние 50 лет претерпела существенные изменения. Изменилась роль отдельных видов топлива, в частности, уголь потерял свои лидирующие позиции, его доля сократилась в два раза: с 57,5% в 1950 г. до 28% в 2007 г. Наиболее динамично развивались атомная энергетика и газовая промышленность. Обьемы мирового потребления различных видов топлива отражены в таблице 3.
Таблица 3
__________________________________________ (Мт)
Показатели | ||||||
Всего | ||||||
В том числе Уголь | 1009,8 | 1329,4 | 1479,3 | 1802,7 | 2192,2 | 2146,1 |
Нефть | 542,5 | 1092,4 | 2361,5 | 3095,8 | 3099,6 | 3121,6 |
Природный газ | 169,8 | 410,4 | 902,1 | 1267,7 | 1734,5 | 1781,1 |
Гидроэнергия | 28,0 | 57,8 | 101,5 | 146,5 | 138,0 | 195,1 |
Ядерная энергия | 4,9 | 57,3 | 465,7 | 554,1 |
Источник: Бюллетень Центра общественной информации по атомной энергии.- 2008.-№12.- С.6.
По прогнозам, в ближайшие годы соотношение между видами энергоресурсов будет меняться в сторону снижения удельного веса нефти, источники которой ограничены. Соответственно в мировом потреблении будет расти удельный вес угля, природного газа и атомной энергии. Предполагается, что к 2020 году доля нефти в мировом энергобалансе составит не менее 10%, природного газа - около 15%, атомной энергии - 30%.
Самую высокую в мире самообеспеченность минеральными ресурсами имеет Россия. Валовая потенциальная ценность ее разведанных и предварительно оцененных запасов в мировых ценах составляет 28,6 трлн. долл., а прогнозный потенциал - 140 трлн. долл. В общем объеме полезных ископаемых, добываемых мировым сообществом, на долю России приходится 11% нефти, 30% газа, 10% каменного угля, 14% товарной железной руды, 10-15% цветных и редких металлов. По совокупной добыче нефти и газа (1200 млн.т условного топлива) Россия занимает первое место в мире, опережая США (1159 млн.т условного топлива).
Но при этом следует иметь в виду, что добыча ряда полезных ископаемых, особенно в экстремальных условиях Сибири и Крайнего Севера, существенно затруднена и обходится дороже, чем их закупки на мировом рынке. Это обстоятельство необходимо учитывать при определении места России в МРТ, избегая по возможности так называемой ресурсной эйфории.
Перечисленные выше виды топлива относятся к исчер- паемым ресурсам, потребление которых продолжает быстро расти. Поэтому в современных условиях встает задача замены их альтернативными источниками энергии.
В качестве альтернативных источников энергии предполагается использовать неисчерпаемую энергию природных процессов (солнечную, ветровую, геотермальную, энергию приливов и отливов), биологические ресурсы (биогаз, биотопливо) и гидроэнергетику (особенно за счет малых ГЭС). Также наиболее перспективным нетрадиционным источником минерального топлива можно считать метан в твердом, гидратном состоянии, потенциальные ресурсы которого составляют 1016 м3.
Не следует недооценивать и такой источник энергии, как мусор и бытовые отходы. В ряде стран при их сжигании большое внимание уделяется получению электроэнергии. Более того, в настоящее время германская компания "Siemens" разработала новую эффективную технологию сжигания мусора и установку для нее, которая рассчитана на переработку 100 тыс. т мусора и выработку 40 млн. кВт/ч электроэнергии. Такая установка более экономична, по сравнению со своими аналогами, и позволяет одновременно решать задачи охраны окружающей среды и энергетики.
Хотя в промышленно развитых странах уже ведется работа по освоению новых источников энергии, тем не менее, человечество в основном использует традиционные, ограниченные ресурсы. Этому есть ряд причин:
1) Слабая концентрация таких видов энергии, как солнечная и ветровая, и, следовательно, высокая капиталоемкость преобразования энергии и ее себестоимость. Наиболее дешевой является геотермальная энергия.
2) Отсутствие современных технологий, позволяющих эффективно использовать новые источники энергии.
3) Разработка и внедрение новых технологий требуют, как правило, больших затрат, и большинство стран оказывается не в состоянии реализовывать такие проекты.
4) Неразвитость рыночных механизмов хозяйствования в некоторых странах проявляется в слабой экономической заинтересованности в применении новых технологий и консервации старых методов.
Альтернативные источники энергии не могут применяться повсеместно, в силу своей природы. Поэтому они не могут составить конкуренцию традиционным источникам энергии в глобальном масштабе.
По мнению экспертов, в большинстве случаев современный уровень научно-технического развития не позволяет эффективно решать проблемы энергетики и экологии. Например, имеет смысл использовать энергию солнца лишь в ограниченных сферах применения в промышленно развитых странах, в частности, для этого имеются условия в Японии, Австралии, Израиле, во Флориде и Калифорнии в США, в некоторых районах СНГ, а также в отдельных районах некоторых развивающихся стран с жарким солнечным климатом.