Энергетические ресурсы

Энергетические ресурсы – это материальные объекты, в которых сосредоточена энергия, пригодная для практического использования человеком.

Энергетическим ресурсом называют любой источник энергии, естественный или искусственно активированный. Энергетические ресурсы – носители энергии, которые используются в настоящее время или могут быть полезно использованы в перспективе.

Образование органического топлива является результатом, с одной стороны, естественных преобразований солнечной энергии, а с другой, – результатом теплового, механического и биологического воздействия в течение многих столетий на останки растительного и животного мира, откладывавшиеся во всех геологических формациях. Все это топливо имеют углеродную основу, и энергия высвобождается из него, главным образом, в процессе образования диоксида углерода (СО₂).

В современном природопользовании энергетические ресурсы классифицируют на три группы – участвующие в постоянном обороте и потоке энергии (солнечная, космическая энергия и т.д.), депонированные энергетические ресурсы (нефть, газ и т.д.) и искусственно активированные и сточники энергии (атомная и термоядерная энергии).

Рисунок 2 - Основные источники традиционных и нетрадиционных видов энергии

Валовой (теоретический) ресурс представляет суммарную энергию, заключенную в данном виде энергоресурса.

Технический ресурс – это энергия, которая может быть получена из данного вида энергоресурса при существующем развитии науки и техники. Он составляет от доли процента до десятка процентов от валового, но постоянно увеличивается по мере усовершенствования энергетического оборудования и освоения новых технологий.

Экономический ресурс – энергия, получение которой из данного вида ресурса экономически выгодно при существующем соотношении цен на оборудование, материалы и рабочую силу. Он составляет некоторую долю от технического и тоже увеличивается по мере развития энергетики.

В экономике природопользования различают валовой, технический и экономический энергетические ресурсы. На рисунке 3 представлен поток энергии и продуктов сгорания органического топлива при получении полезной энергии.

Рисунок 3 - Распределение потока энергии продуктов сгорания от сжигания

топлива

Энергетические ресурсы принято характеризовать числом лет, в течение которых данного ресурса хватит для производства энергии на современном качественном уровне. Из доклада комиссии Мирового энергетического совета (1994 г.) при современном уровне потребления запасов угля хватит на 250 лет, газа – на 60 лет, нефти – на 40 лет. При этом по данным Международного института прикладного системного анализа, мировой спрос на энергоносители вырастет с 9,2 млрд. т в пересчете на нефть (конец 1990-х гг.) до 14,2–24,8 млрд. т в 2050 году.

Производство энергии необходимого вида и снабжение ею потребителей происходит в процессе энергетического производства, в котором можно выделить пять стадий:

1. Получение и концентрация энергетических ресурсов: добыча и обогащение топлива, концентрация напора воды с помощью гидротехнических сооружений и т.д.;

2. Передача энергетических ресурсов к установкам, преобразующим энергию; она осуществляется перевозками по суше и воде или перекачкой по трубопроводам воды, нефти, газа и т.д.;

3. Преобразование первичной энергии во вторичную, имеющую наиболее удобную для распределения и потребления в данных условиях форму (обычно в электрическую и тепловую энергию);

4. Передача и распределение преобразованной энергии;

5. Потребление энергии, осуществляемое как в той форме, в которой она доставлена потребителю, так и в преобразованной форме.

Потребителями энергии являются: промышленность, транспорт, сельское хозяйство, жилищно-коммунальное хозяйство, сфера быта и обслуживания.

В названии электростанций обычно отражается какой вид первичной энергии преобразуется во вторичную:

ТЭС - тепловая электростанция преобразует энергию тепла в электрическую

ГЭС - гидроэлектростанция преобразует энергию движения воды в электрическую

АЭС - атомная электростанция преобразует атомную энергию ядерного топлива в электрическую

ГАЭС – гидроаккумулирующая электростанция преобразует механическую энергию движения предварительно накопленной в искусственном водоеме воды в электрическую;

ВЭС - ветроэлектростанция преобразует энергию ветра в электрическую

ПЭС – приливная электростанция преобразует энергию океанических приливов и отливов в электрическую;

СЭС – солнечная электростанция преобразует энергию солнечного света в электрическую, и т.д.

КЭС - конденсационные тепловые электростанции, вырабатывающие только электрическую энергию;

ТЭЦ - теплоэлектроцентрали, на которых осуществляется совместное производство электрической и тепловой энергии.

Таблица 2 - Основные виды и характеристики электростанций

Тип электростанции	Затраты на строительство, USD/кВт	Стоимость произведенной энергии, цент/кВт·ч
ТЭС на угле	1000 – 1400	5,2 – 6,3
АЭС	2000 – 3500	3,6 – 4,5
ГЭС	1000 – 2500	2,1 – 6
ВЭС	300 – 1000	4,7 – 7,2
Приливные (ПЭС)	1000 – 3500	5 – 9
Волновые	От 13000	от 15
Солнечные (СЭС)	От 14000	от 20

 

Экономически целесообразным считается строительство электростанций с удельными капитальными затратами до 2000 USD/кВт.