2.4. Основные тенденции в освоении энергетических ресурсов
Возрастающее потребление невозобновляемых природных энергетических ресурсов определяется стремительным ростом населения Земли и его потребностей. В ХХ веке потребление энергоресурсов увеличилось в 15 раз. С 1975 по 2005 г. оно превышало объем их использования за весь предшествующий период развития человеческой цивилизации и достигло в 2005 году 15млрд. тонн условного топлива (т.у.т.) в год.
В суммарном энергопотреблении к началу ХХI века (рис. 2.3) в мире доля нефти составляла 40 %, углей – 27 %, газа – 23 %, атомной электроэнергии – 7 %, гидроэнергии, солнечной и ветровой – 3 %.
В балансе энергоисточников России ведущую роль играл природный газ – 52 %, нефть – 23 %, а уголь – лишь 19 %. На атомную энергетику приходилось 4 %, а доля гидроресурсов, ветровой, солнечной энергии в сумме составляла также лишь 3 %.
М Атомная энергия – 23 % Гидро-, Геотермальная, Солнечная и ветровая ир
Газ – 23 %
Уголь – 27 %
Нефть – 40 %
энергия – 3 %
Р Атомная энергия – 4 % оссия
Газ – 52 %
Уголь – 19 %
Нефть – 22 %
Рис. 2.3.
Если до 1970-х годов в энергопотреблении опережающими темпами росла нефтяная составляющая, то в 1980-х годах, после преодоления нефтяного кризиса 70-х годов, в большинстве индустриально развитых стран мира произошло заметное снижение доли нефти, увеличилась доля углей, природного газа и атомной энергии. Эта тенденция характерна и для Китая, а также других стран Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР).
Анализ свидетельствует об изменении во времени структуры потребляемых энергоресурсов странами мира. Если в начале ХХ века было два существенных энергоисточника (нефть и уголь), то к его концу основных было уже 6: добавились газ, гидроэнергия, атомная энергия и возобновляемые альтернативные энергоресурсы (биомасса, ветровая, геотермальная и др.). Характерно, что ни один из этих четырех новых для ХХ века источников не имеет тенденции к сокращению их производства в физических объемах. Они постепенно переходят в категорию традиционных, хотя в балансе имеют разную долю. Современные прогностические споры сводятся к определению этой доли в будущем. Некоторые прогнозы уже частично оправдываются сегодня: увеличивается доля углей, традиционные источники нефти к 2020 году будут сокращаться и заменяться новыми нетрадиционными источниками нефти и газа. При этом доля природного газа останется значительной. С 2050 года существенно возрастет потребление нетрадиционных, альтернативных источников энергии, доля которых к 2100 году достигнет 50 %.
Прогноз утверждает, что среднегодовой темп прироста энергопотребления в мире на ближайшие 15 лет составит 1,9 % и достигнет к 2025 году 22 млрд. т.у.т. Предполагается увеличение доли газа до 28,4 % при сокращении доли атомной энергии до 4,5 %. Ощутимый рост использования атомной энергии намечается в 2040-2050-е годы и связывается с её переводом на реакторы нового поколения (реакторы на быстрых нейтронах с замкнутым топливным циклом).
Россия относится к числу стран, располагающих крупнейшими природными энергетическими ресурсами. Согласно энергетической стратегии страны до 2030 года органическое топливо, то есть нефть, газ, уголь и т.п., будет основным топливом нашей энергетики, хотя доля газа будет снижаться, а доли угля и ядерной энергетики будут возрастать.
В 70-80-е годы прошлого столетия в развитых странах мира в связи с имевшими место нефтяными кризисами интерес к ВИЭ (возобновляемым источникам энергии) резко возрос. В это время человечество впервые осознало, что запасы традиционных топлив конечны и что эра дешевых нефти и газа кончилась.
Главными преимуществами ВИЭ, определяющими интерес к ним в мире, являются:
неисчерпаемость или возобновляемость;
экологическая чистота (использование ВИЭ не сопровождается ни химическим ни тепловым загрязнением планеты);
наличие и доступность того или иного ВИЭ практически в любом регионе земного шара, что существенно для энергетической безопасности страны.
Наряду с этим ВИЭ обладают существенными недостатками:
малая плотность потока энергии на единицу площади или объема, определяющая большие габариты установки, а значит, и стоимость устройств, воспринимающих и преобразующих эту энергию;
непостоянство поступления энергии во времени (например, ветер то усиливается, то стихает и т.д.).
Поэтому вовлечение ВИЭ в энергетический баланс той или иной страны определяется конкуренцией перечисленных достоинств и недостатков. Кроме того для развивающихся стран решающим аргументом в пользу ВИЭ является их социальная значимость.
Запасы нетрадиционных энергоресурсов на планете, в том числе и в России, огромны.
Потенциальные возможности в нашей стране нетрадиционных источников энергии составляют в год:
энергии Солнца – 2300 млрд. т.у.т.;
энергии ветра – 26,7 млрд. т.у.т.;
энергии биомассы – 10 млрд. т.у.т.;
тепла Земли (геотермальной) – 40000 млрд. т.у.т.;
энергии малых рек – 360 млн. т.у.т.;
энергии морей и океанов – 30 млрд. т.у.т.;
энергии вторичных низкопотенциальных источников тепла – 530 млн. т.у.т.
Все эти источники намного превышают современный уровень энергопотребления России, составляющий 1,2 млрд. т.у.т. в год.
Оценить экономические запасы непросто, поскольку этот показатель зависит от многих факторов, обычно оцениваемых экспертно, и поэтому содержит значительную неопределенность. На основе одной из таких оценок экономический потенциал ВИЭ в России составляет 270 млн. т.у.т., то есть четверть от годового потребления энергоресурсов. Заметим, что удельный вес ВИЭ сегодня (если исключить гидроэнергию) не превышает 1 % в энергобалансе России.