Взаимосвязь ВВП и производства энергии в странах мира.
Ведущая роль в развитии всех отраслей народного хозяйства, в росте благосостояния людей принадлежит энергетике. Надежность и стабильность снабжения энергией лежат в основе национальной безопасности, экономического процветания и глобальной стабильности. Как видно, валовой внутренний продукт (ВВП) на душу населения существенно зависит от душевого потребления энергии и, в особенности, электроэнергии. Из перечисленных стран только Россия производит энергии больше, чем потребляет (страна- экспортер). Остальные страны являются крупными импортерами энергии. Потребление энергии на душу населения иногда называют «энерговооруженностью».
Существует прямая связь между национальным доходом и потреблением энергии на душу населения (рис. 1.1). В экономически наиболее развитых странах годовое потребление энергии на душу населения составляет 6 - 12 кВтгод (около 6 - 12 ТУТ/год) при годовом валовом национальном продукте 20 - 40 тыс. дол./чел. год. Полная энергетическая мощность России 47 ЭДж/год = 1490 ГВт могла бы обеспечить энерговооруженность граждан около 10 кВт/чел. Однако из-за экспорта почти 40 % энергоносителей она снижена до примерно 6 кВт/чел.
В странах с меньшим производством энергии и ВВП меньше, и меньше продолжительность жизни людей (рис. 1.2).
Потребление энергии в мире весьма неравномерно: 1 миллиард людей (из 6) потребляет 80 % энергии, остальные 5 миллиардов - только 20 % энергии. Энерговооруженность людей в разных странах отличается более чем в 50 раз. Человек индустриального общества потребляет в 100 раз больше энергии, чем первобытный человек, и живет в 4 раза дольше.
После энергетического кризиса 1973 - 1979 гг., когда цена на нефть возросла почти в шесть раз, в странах с большим энергопотреблением начались активные работы по энергосбережению. В итоге существенно (на 20 - 30 %) уменьшились затраты энергии на производство единицы ВВП (см. рис. 1.3). На цели топливно- энергетического хозяйства в развитых странах расходуется до половины бюджета.
Важно отметить, что с помощью одного параметра «энерговооруженность» (потребление энергии на душу населения) воспроизвести адекватную картину современного мира невозможно. Необходимо знать, куда и как распределяются энергетические ресурсы и национальный доход. Для многих стран мира значительная часть энергетических ресурсов расходуется на противостояние неблагоприятным природным условиям (слишком холодный или жаркий климат, большие расстояния, высокие горы и т.п.) и ничего не добавляет к благосостоянию индивида. Например, в высокоширотных странах, включая Россию, затраты энергии на отопление жилых, коммунальных и производственных зданий достигают 40 - 50 % от общего энергопотребления. Так, в Исландии, где средняя годовая температура воздуха составляет 0,9 оС, на каждого жителя приходится почти 9 ТУТ/год, в то время как на Мальте со среднегодовой температурой 18,5 оС потребление энергии составляет около 2,5 ТУТ/год [1.6]. То есть адекватная оценка реального благосостояния страны должна включать, кроме энергетических показателей, физические характеристики природных условий (климат, размер территории страны и ее рельеф)
2.Потребности в энергии и пределы роста энергопотребления.
Система добычи, доставки и преобразования энергии таковы, что в конечную полезную энергию (на совершение полезной работы) преобразуется лишь около 40 % потенциальной тепловой энергии, содержащейся в израсходованных ресурсах (угле, нефти, газе, дровах, торфе, уране и т.д.), а около 60 % составляют потери. В высокоразвитых странах наибольшее количество ископаемого топлива - 40 % потребляют электростанции (табл. 1.2). В мире в среднем приблизительно по 25 % первичной энергии идет на производство электроэнергии, на отопление жилых домов и других зданий, на промышленные цели и на транспорт.
Потребности в электроэнергии растут опережающими темпами, поскольку электроэнергия легко преобразуется в свет, тепло, механическую энергию, и она точно измеряется и контролируется. Некоторые специалисты склонны судить об «уровне цивилизованности страны» по душевому потреблению именно электроэнергии несмотря на большие потери при ее производстве.
Структура потребления электроэнергии в разных странах отражает «степень комфортности» быта граждан. Как следует из табл. 1.5, в России, в отличие от США, существенно меньше электроэнергии потребляется в непроизводственной сфере (домохозяйства, сфера услуг), что свидетельствует о больших резервах в оснащении населения России бытовой техникой и услугами. Электрификация сферы услуг и быта людей остается для России одной из самых социально значимых и экономически приоритетных задач. Это обстоятельство является мощным стимулом для развития электроэнергетики в России. В ближайшем будущем потребуются дополнительные затраты энергии на поддержание плодородия почв и обеспечение продуктами питания людей, на опреснение морской воды в регионах с недостатком пресной воды, повторное использование ресурсов, охрану окружающей среды, производство водорода как перспективного энергоносителя. По оценкам [1.11] для получения 1 т зерна на землях, орошаемых опресненной водой, придется сжечь 10 т нефти.
Если предположить, что для поддержания высокого уровня жизни, присущего сегодня населению высокоразвитых стран, в будущем потребуется увеличить потребление первичной энергии (энерговооруженность) во всех странах до 10 - 20 кВт на одного человека, то при ожидаемой численности населения Земли к концу ХХ1 в. 10 - 12 млрд чел. годовое производство энергии в мире должно быть на уровне 10Q. Такое количество энергии (10Q) человечество израсходовало за все время своего существования до 2000 г. По оценкам ряда специалистов Земля не выдержит антропогенного производства энергии более 10Q в год.