
- •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
2.2. Доступ к энергосистемам
Доступ к энергосистемам - это доступ к чистой, надежной энергии для бытовых нужд и выпуска продукции, цена которой для конечного пользователя соответствует его уровню дохода и не превышает цену на традиционное топливо, то есть, такая цена, которую он был бы способен и желал бы заплатить за приемлемое качество получаемой энергии.
Доступ к электроэнергии - это решающий фактор для успешного выполнения задачи развития человечества. Электроэнергия резко расширяет диапазон возможностей для развития промышленности и сельского хозяйства, создания рабочих мест, подъема здравоохранения и образования. Развивающиеся страны в особенности нуждаются в расширении доступа к надежным и современным энергосистемам если они намерены снизить бедность, в то же время, повышая производительность, конкурентоспособность и обеспечивая экономический рост. Существующие энергетические системы не способны удовлетворить потребности бедных слоев общества и ставят под угрозу Цели развития тысячелетия (Millenium Development Goals).
Примерно 3 млрд. человек по всему миру полагаются на традиционное биотопливо для приготовления пищи и обогрева, а около 1,5 млрд. – вообще не имеют доступа к энергосистемам. Более 1 млрд. человек имеют доступ только к ненадежным электрическим сетям.
Исследования Всемирного банка показывают, что страны с недостаточно развитыми энергетическими системами могут терять до 1-2% потенциально возможного годового экономического роста в результате перебоев в энергоснабжении, чрезмерных инвестиций в электрогенераторы, субсидий в энергетику и прочих расходов, а также недостаточно эффективного использования ограниченных энергетических ресурсов.1
2.3. Исчерпаемость ископаемого углеводородного топлива
Существует три основных вида ископаемых энергоносителей: уголь, нефть и природный газ. Потребности в минеральном сырье во всех странах и соответственно извлечение полезных ископаемых из мировых недр ежегодно возрастают в геометрической прогрессии. За последние 30 лет человечество израсходовало столько же минерального сырья, сколько за всю предшествующую историю своего существования.2
При прогнозировании мировых цен на нефть на период 2010-2030гг. необходимо учитывать следующие факторы. В XX столетии была открыта бóльшая часть крупных и крупнейших месторождений нефти с низкими издержками ее добычи. Запасы нефти в большинстве из них в значительной степени уже истощены и разработка ведется в стадии падающей добычи. В последние десятилетия непрерывно растет количество открываемых месторождений с небольшими запасами на фоне резкого снижения количества открываемых крупных месторождений.1
Дешеветь нефть не будет, поскольку рост мирового спроса ускорится, в то время как избыточных мощностей у нефтедобытчиков немного, констатирует ЕIА. Спрос на топливо в Китае и других азиатских странах продолжит быстро увеличиваться, а инвестиции в разработку новых месторождений недостаточны.2
Если существующие тенденции потребления нефти сохранятся, то годовое потребление нефти в мире к 2018 г. достигнет 3 млрд т. Даже допуская, что промышленные запасы существенно возрастут, геологи приходят к выводу, что к 2030 г. будет исчерпано 80 % разведанных мировых запасов нефти.1
По данным Американского института нефти, 95% доступных источников нефти в мире будут исчерпаны в ближайшие 56 лет, оставшиеся 5% иссякнут через 88 лет. Таким образом, человечеству дано максимум 30-50 лет, чтобы найти замену нефти.
Мировые запасы угля оцениваются в 1 трлн. тонн.3 По существующим прогнозам, запасов угля должно хватить еще на 420 лет. Но если потребление будет расти нынешними темпами, то и его запасов хватит не более чем на 200 лет. Истощение запасов нефти наряду с экологическими проблемами, связанными с использованием угля, может переориентировать мир на более интенсивное потребление газа. Превращение природного газа в ведущий источник энергии для мировой экономики невозможно без решения двух проблем:
обеспечение возможности его оперативной доставки на мировые рынки и места непосредственного потребления в любой точке земного шара;
создание эффективных технологий его конверсии в жидкое топливо и углеводородное сырье.
Если потребление газа будет расти нынешними темпами, составляющими 3,3 % в год, то эти запасы могут быть исчерпаны к 2054 г.
Но независимо от того, когда наступит время, которое уже назвали «постнефтяным», готовиться к нему нужно уже сейчас.1
Все углеводородные энергоресурсы не составляют и пятой части годового потока солнечной энергии на Землю, того самого потока, который порождает энергию ветра, гидроэнергию и фотосинтез (см. график 1) - возобновляемые энергоресурсы, на которые сейчас возлагаются большие надежды. Раньше или позже научно-технический прогресс в энергетике сделает эти ресурсы экономически доступными.1
График 2. Соотношение мировых запасов энергоносителей2