- •Московский государственный институт международных отношений (университет) мид россии
- •«Роль энергосбережения и альтернативных источников энергии в решении глобальных проблем современной энергетики» дипломная работа
- •Москва 2012
- •Глава I. Роль энергетики в мировом хозяйстве
- •1.1. Источники энергии и их виды
- •1.2. Основные задачи энергетики
- •1.3. Взаимосвязь энергетики и уровня развития страны
- •1.6. Потребность современного мира в энергии, современное состояние и перспективы развития
- •Глава II. Проблемы традиционной энергетики
- •2.1. Геополитические противоречия и проблемы обеспечения энергетической безопасности
- •2.2. Доступ к энергосистемам
- •2.3. Исчерпаемость ископаемого углеводородного топлива
- •2.4. Проблемы большой гидроэнергетики
- •2.4.1. Экологический ущерб от больших гэс
- •2.4.2. Проблемы безопасности гэс
- •2.5. Проблемы развития атомной энергетики
- •2.6. Глобальные экологические проблемы традиционной энергетики
- •2.6.1. Негативные факторы воздействия энергетики на экологию
- •2.6.2. Влияние энергетики на изменения климата планеты
- •2.6.3. Негативные стороны глобального потепления, повышения уровня co2 в атмосфере и загрязнения окружающей среды
- •Глава III. Поиск путей решения проблем, связанных с энергетикой
- •3.1. Важность проблем энергетики для мирового сообщества
- •3.1.1. Принцип устойчивого развития
- •3.1.2. Задачи энергетики, стоящие перед мировым сообществом
- •3.1.3 Обсуждение проблем энергетики на уровне международных организаций
- •3.2 Решение проблем энергетики путем энергосбережения и повышения энергоэффективности
- •3.2.1. Энергоэффективность электростанций
- •3.2.1.1. Комбинированное производство электроэнергии и тепла
- •3.2.1.2. Новые виды энергоустановок с высоким кпд.
- •3.2.2. Теплосбережение
- •3.2.2.1. Теплосбережение при строительстве и эксплуатации зданий
- •3.2.2.2. Теплосбережение и вторичные энергоресурсы на промышленных объектах.
- •3.2.3. Энергосбережение при передаче электроэнергии
- •3.2.4. Снижение пиковых нагрузок на энергосистему
- •3.2.5. Энергосберегающие электродвигатели
- •3.2.6. Энергосбережение при освещении
- •3.2.7. Энергоэффективность транспортных средств
- •3.3. Решение проблемы энергетики путем использования альтернативных источников энергии
- •3.3.1. Новые ископаемые виды топлива
- •3.3.1.1. Горючие сланцы, сланцевый газ и битумные породы
- •3.3.1.2. Метаногидраты
- •3.3.1.3. Получение синтетических топлив из угля
- •3.3.2. Возобновляемые источники энергии
- •График 4. Соотношение стоимостей энергии из возобновляемых ресурсов2
- •3.3.2.1. Малые гидроэлектростанции
- •3.3.2.2. Солнечная энергия
- •3.3.2.3. Ветровая энергия
- •3.3.2.4. Энергия моря
- •3.3.2.5. Геотермальные источники энергии
- •3.3.2.6. Биотопливо
- •3.3.2.7 Тепловые насосы
- •3.3.3. Получение энергии при сжигании бытовых отходов
- •3.3.4. Комбинированные источники энергии
- •3.3.5. Перспективный источник энергии – термоядерный синтез
- •3.4. Решение проблем энергетики путем аккумулирования энергии
- •3.4.1. Гидроаккумулирующие электростанции
- •3.4.2. Тепловой аккумулятор
- •3.4.3. Аккумулирование энергии путем производства водорода
- •3.4.4. Аккумулирование энергии путем производства метана
- •3.4.5. Электрические аккумуляторы
- •3.4.6. Аккумуляция энергии в холодильниках
- •3.4.7. Подземное энергохранилище сжатого воздуха
- •3.4.8. Оперативное сохранение энергии в маховиках
- •3.5. Решение проблемы энергоснабжения путем децентрализации
- •3.6. Стимулирование энергосбережения и развития возобновляемых источников энергии
- •Глава IV. Энергоэффективность и альтернативные источники энергии в России
- •4.1. Особенности и проблемы российской энергосистемы
- •4.2. Задачи, стоящие перед российской энергетикой
- •4.3. Основные направления решения задач энергетики в России
- •4.4. Энергосбережение в России
- •4.4.1. Потенциал энергосбережения
- •4.4.2. Причины недостаточного внимания к вопросам энергосбережения в России
- •4.4.3. Необходимость передачи электроэнергии на большие расстояния
- •4.4.4. Теплосбережение в России
- •4.4.5. Излишняя централизация теплоснабжения
- •4.4.6. Энергосбережение на тепловых электростанциях
- •4.5. Перспективы применения альтернативных источников энергии в России
- •4.5.1. Перспективы развития энергетики на основе биотоплива
- •4.5.2. Перспективы развития ветровой энергетики
- •4.5.3. Перспективы развития малой гидроэнергетики
- •4.5.4. Перспективы развития солнечной энергетики
- •4.5.5. Перспективы развития геотермальной энергетики
- •4.5.6. Перспективы развития приливной энергетики
- •4.5.7. Перспективы внедрения теплонасосных станций для целей теплоснабжения
1.6. Потребность современного мира в энергии, современное состояние и перспективы развития
В энергетике традиционно применяются два ключевых понятия: производство энергии и потребление энергии. Под производством понимается использование первичных источников энергии для получения необходимых потребителю видов энергии: механической энергии, электроэнергии, тепла и их преобразование в промежуточные энергоносители.
Каждая страна решает энергетические проблемы в соответствии с природными возможностями, уровнем развития экономики, науки, технологий, а также национальными традициям. Нефть, газ и уголь являются масштабным и определяющим первичным источником энергии в мире. Нефть в настоящее время выступает энергоносителем общемирового значения, а также является основным сырьем для производства топлив для транспорта, газ — в основном, носит региональное значение, уголь — локальное. В обозримой перспективе природный газ, который загрязняет окружающую среду меньше, чем нефть и уголь, будет шире использоваться в мировом производстве энергии. Несмотря на интенсивное развитие ядерной энергетики, ископаемые виды топлива по-прежнему являются доминирующими среди источников энергии.2
Некоторые страны используют только ископаемое топливо (Саудовская Аравия, Дания), некоторые - гидроэнергетические ресурсы (Бразилия, Исландия). В энергетическом балансе Франции и Бельгии преобладает атомная энергия (соответственно 72,9 и 59,6%). Так что свою энергетическую стратегию каждая страна выбирает сама. Энергетическая многополярность налицо.1
В сложной системе мирового хозяйства и международного разделения труда развивающиеся страны выступают как производители и экспортеры минеральных ресурсов. Развитые страны являются основными их потребителями. Например, в США проживают 4,85% населения мира; при этом здесь потребляется треть мировых ресурсов, создается треть мировой продукции и половина всех выбросов в атмосферу. Текущее состояние мировой энергетики определяют такие страны и регионы, как США, Ближний Восток, Россия, Китай и государства - члены Европейского союза.
Требования роста благосостояния общества определяют динамику энергетики. Экономическое развитие и рост жизненного уровня связан с увеличением потребления энергии на душу населения. Тот факт, что развитым странам удается удерживать его на постоянном уровне, связан не только с «чудесами» энергосберегающих технологий, а еще и с сильными тенденциями деиндустриализации – отказом от наиболее энергоемких производств у себя дома и переводом их в развивающиеся страны.2 Темпы экономического роста являются одним из важнейших факторов, воздействующих на объемы потребления энергоресурсов.3 Производство и использование энергоресурсов и электроэнергии ежегодно возрастают. Это объективная тенденция, связанная с ростом народонаселения и повышением качества жизни.
Очевидно, что растущие энергетические потребности человечества не могут быть удовлетворены на базе сложившейся модели развития энергосектора. Именно в этой сфере ощущается растущая потребность в инновационном прорыве, который приведет к ее реструктуризации, повышению экономической, социальной и экологической эффективности.
В целом, на необходимость обновления энергосектора влияют следующие факторы и тенденции:
1. продолжающийся рост народонаселения при изменении его структуры, опережающий рост населения одних цивилизаций, умеренный рост других и усиливающиеся тенденции к депопуляции в третьих, в связи с этим, коренное изменение географии мирового энергопотребления: утрата развитыми странами первенства в суммарном потреблении энергии и его переход в ближайшее время к развивающимся странам;
2. структурные предпосылки сокращения энергопотребления; общей тенденцией структурных сдвигов в мировой экономике является повышение доли услуг и сокращение доли товаров в структуре ВВП; услуги и высокотехнологичные изделия требуют меньше энергии на единицу ВВП, чем тяжелая промышленность и сельское хозяйство;
3. переход к энергосберегающим технологиям - решающему фактору сокращения энергопотребления;
4. бурный рост индивидуальной энергетики, обеспечивающей на новейшей технологической основе энергетические потребности человека (семьи) в быту и малом бизнесе при все большей автономности от систем централизованного энергоснабжения;
5. более полное извлечение из недр и комплексная переработка ископаемого топлива.1
В базовом сценарии МЭА (Международного энергетического агентства) спрос на энергию увеличится почти вдвое — до 2050 г.2 Существующая мировая практика взаимоотношений производителей и потребителей энергоресурсов все в меньшей степени устраивает обе стороны.
Общественные науки призваны предложить экономические и социальные меры, которые позволили бы уйти от потребительской парадигмы развития общества, но сохранили бы напряженность и продуктивность деятельности людей. В этих условиях обозначился интерес развитых стран к альтернативной энергетике, возрастает значимость проектов по производству и поставкам сжиженного природного газа.
Перспективными направлениями развития мировой энергетики в современных условиях являются:
1. рационализация и инновационное развитие существующей традиционной энергетики, рациональное использование энергии;
2. развитие малой энергетики;
3. широкое использование ВИЭ;
4. создание и развитие постнефтяной альтернативной энергетики (термоядерной и водородной).1
Выводы к Главе I
Как мы видим, энергетика играет огромную роль в современном мире. Она является основой развития как других отраслей промышленности, так и бытовой и культурной жизни человека. От уровня развития энергетики страны зависит ее безопасность и благосостояние, а также потенциал экономического роста страны в целом. В настоящее время в мире наблюдаются следующие тенденции в потреблении странами энергии: во-первых, сокращается удельная энергоемкость ВВП, преимущественно, в развитых странах, т.е. уменьшается количество потребленной энергии в расчете на единицу ВВП благодаря повышению энергоэффективности экономики, во-вторых, наблюдается постоянный рост потребления энергии, прежде всего, в развивающихся странах, засчет роста численности и благосостояния населения. В целом, в мире потребность в энергии, и особенно, в электроэнергии, в ближайшие десятилетия будет расти. В связи с этим перед энергетикой стоят две задачи: совершенствовать производство энергии, т.е. наиболее эффективно производить энергию, и совершенствовать потребление энергии, т.е. наиболее эффективно ее потреблять. Для того, чтобы найти пути решения этих задач, необходимо четко обозначить перечень проблем, стоящих перед современной мировой энергетикой, основанной, прежде всего, на традиционных энергоносителях.