4. Современная электроэнергетика мира:география и структура

Энергетика — одна из базовых отраслей тяжелой промышленнос­ти. Она включает совокупность отраслей:

1.добычу первичных энергоресурсов коммерческого значения (нефти, попутного и природного газов, угля, горючих сланцев, руд радиоактивных металлов, использование гидроэнергии);

2.переработку первичных энергоресурсов в более высокого каче­ства продукцию и ее специализацию с учетом потребителей (кокс, мазут, бензин, электроэнергия и т.д)

3.специальные (наряду с общими) виды транспорта — нефтепро­воды, газопроводы, продуктопроводы, углепроводы, линии электро­передачи.

Электроэнергетика -  отрасль энергетики, включающая в себя производство, передачу и сбыт электроэнергии. В настоящее время в мире производство электроэнергии составляет 19 трлн КВт/часов, на ЕС 3,1 КВт/часов.

Лидеры:

1. США – 4,2 трлн КВт/часов

2. Китай – 3,3 трлн КВт/часов

3. Япония – 1,2 трлн КВт/часов

4. Россия – 1,1 трлн.КВт/часов

Структура энергетики:

-ТЭС (62%)

-ГЭС (19%)

-АЭС (18%)

-Др. ЭС (1%)

При размещении тепловых электростанций используют 2 фактора:

1. 1.экономический эффект

2. 2.экологическая безопасность

В США 70% производится на ТЭС, в Японии 60%, в России 68%, в Канаде 22%, во Франции 8%.

Теплоэнергетика в мировом масштабе преобладает среди традиционных видов, на базе нефти вырабатывается 39 % всей электроэнергии мира, на базе угля — 27 %, газа — 24 %, то есть всего 90 % от общей выработки всех электростанций мира. Энергетика таких стран мира, как Польша и ЮАР практически полностью основана на использовании угля, а Нидерландов — газа. Очень велика доля теплоэнергетики в Китае, Австралии, Мексике.

Гидроэлектростанции, особенно крупные, дают самую дешевую энергию, но строительство обходится дорого и затягивается на много лет. Их преимущество — использование возобновляемого источника энергии — воды. Плотины и водохранилища ГЭС зачастую выпол­няют несколько функций: помимо выработки электроэнергии ис­пользуются для ирригации, водоснабжения, улучшения условий су­доходства, для борьбы с паводками и т.д. Наряду с крупными ГЭС (например, самой мощной в мире ГЭС на р. Парана в Южной Аме­рике — «Итайпу» мощностью 12 600 МВт, строящейся на р. Янцзы в КНР «Санься» мощностью 20 000 МВт, а также «Грандкули» в США - 10800 МВт, «Гури» в Венесуэле – 10300 МВт, Саяно-Шушинская в России – 10,4 МВт) создают и многочисленные микроГЭС.

Важное преимущество ГЭС — возможность остановки в любой момент при избытке электроэнергии в сети и быстрого включения в рабочий режим при ее недостатке. Поэтому ГЭС в большинстве раз­витых стран играют роль пиковых. Эти же функции выполняют ГАЭС. Однако и ГЭС могут быть источником экологических проблем (за­топление земель, заиливание водохранилищ, препятствие для мигра­ции рыбы и т.д.).

Абсолютным лидером по выработке гидроэнергии на душу населения является Исландия. Кроме неё этот показатель наиболее высок в Норвегии (доля ГЭС в суммарной выработке — 98 %), Канаде (62%) и Швейцарии (56%). В Парагвае 100 % производимой энергии вырабатывается на гидроэлектростанциях.

Наиболее активное гидростроительство на начало 2000

ведёт Китай (18%электроэнергии в стране), для которого гидроэнергия является основным потенциальным источником энергии. В этой стране размещено до половины малых гидроэлектростанций мира, а также крупнейшая ГЭС мира «Три ущелья» на реке Янцзы и строящийся крупнейший по мощности каскад ГЭС. Прогнозируется увеличение количества ГЭС.

Доля выработки электроэнергии на АЭС в некоторых странах достигает больших значений, так, в 12 странах она превышает 30 %. С другой стороны, в некоторых странах доля атомной энергетики в энергобалансе незначительна, так, Китай является одним из лидеров по установленной мощности, однако, АЭС дают около 3-4 % электричества страны. Мировым лидером по установленной мощности является США, однако ядерная энергетика составляет лишь 20 % в общем энергобалансе этой страны. Мировым лидером по доле в общей выработке является Франция (второе место по установленной мощности), в которой ядерная энергетика является национальным приоритетом — 72 %.Китайская Народная Республика осуществляет самую масштабную программу строительства новых АЭС, также значительные программы развития атомной энергетики имеют Индия, Россия, Южная Корея и в меньшей мере ещё около полутора десятка стран мира.

В то же время в мире существует противоположные тенденции, выраженные в стагнации и даже отказе от ядерной энергетики. Как некоторые лидеры атомной энергетики (США, Франция, Япония), так и некоторые другие страны, закрыли ряд АЭС. Италия стала единственной страной, закрывшей все имевшиеся АЭС и полностью отказавшейся от ядерной энергетики. Бельгия, Германия, Испания, Швейцария осуществляют долгосрочную политику по отказу от ядерной энергетики. Азербайджан, Грузия, Литва, Казахстан отказались от ядерной энергетики во многом по причине распада СССР, причём на территории двух последних стран уже действовали АЭС, построенные в рамках единой советской энергетики. Австрия, Куба, Ливия, КНДР, Польша по политическим, экономическим или техническим причинам остановили свои ядерные программы перед пуском своих первых АЭС, хотя Польша в долгосрочной перспективе не исключает возможности строить АЭС вновь. Ранее отказывалась от атомной энергетики Армения, однако затем её единственная АЭС была пущена в эксплуатацию вновь. Имеющие АЭС Нидерланды, Тайвань, Швеция планировали отказаться от атомной энергетики, хотя пока приостановили такие мероприятия. Также имели ранее, но отказались от программ развития атомной энергетики не имевшие АЭС Австралия, Гана, Греция, Дания, Ирландия, Латвия, Лихтенштейн, Люксембург, Малайзия, Мальта, Новая Зеландия, Норвегия, Португалия, Филиппины. Крупнейшей в мире АЭС в настоящее время является южнокорейская АЭС Кори (с учётом новых энергоблоков Шин-Кори); ранее таковой была ныне временно остановленная японская АЭС Касивадзаки-Карива.

Преимущества: АЭС могут оперативно реагировать на изменение потребления электроэнергии и не зависят напрямую от поставок топлива. Кроме того атомные электростанции не выделяют СО2, следовательно не способствуют глобальному потеплению. Недостатки: облучённое топливо опасно, требует

сложных и дорогих мер по переработке и хранению; последствия возможного инцидента крайне тяжелые, хотя его вероятность достаточно низкая; ресурсы, которые использует АЭС для ядерной реакции, а конкретно урановое топливо, является не возобновляемым; большая стоимость постройки и введения в эксплуатацию АЭС.

К категории возобновляемых источников энергии (ВИЭ), которые также часто называют альтернативными, принято относить несколько не получивших широкого распространения источников, обеспечивающих постоянное возобновление энергии за счет естественных процессов. Это источники, связанные с естественными процессами в литосфере (геотермальная энергия), в гидросфере (разные виды энергии Мирового океана), в атмосфере (энергия ветра), в биосфере (энергия биомассы) и в космическом пространстве (солнечная энергия).

Наибольший интерес к ним стали проявлять в период мирового энергетического кризиса 1970-х гг., когда цены на традиционные энергоносители резко поднялись. В 1981 г. в очень немногих странах и регионах, где отсутствуют запасы органического топлива и ресурсы гидроэнергии, но имеются благоприятные условия для использования альтернативных источников энергии, доля их в таких балансах оказывается значительной. Существенно снизились затраты на строительство ветровых и солнечных электростанций, что повысило их конкурентоспособность даже в сравнении с обычными ТЭС, работающими на органическом топливе. Большое значение имеет также проводимая в США, Японии, Китае, Индии, во многих странах Западной Европы политика стимулирования их использования.

Источники геотермальной энергии отличаются не только неисчерпаемостью, но и довольно широким распространением: ныне они известны более чем в 60 странах мира. Но сам характер использования этих источников во многом зависит от их природных особенностей. Термальные воды используют для прямого обогрева во многих странах зарубежной Европы (Исландия, Франция, Италия, Венгрия, Румыния), Азии, (Япония, Китай), Америки (США, страны Ц Америки), Океании (Нов. Зеландия).

Использование энергии ветра началось, можно сказать, на самом раннем этапе человеческой истории. Технологические основы современной ветроэнергетики разработаны уже достаточно хорошо. Самым крупным производителем ветродвигателей была и остается Дания, за которой следуют Германия, США, Япония, Великобритания, Нидерланды.

В последние два десятилетия ветроэнергетика развивалась более высокими темпами, чем энергетика, использующая остальные виды альтернативных источников.

Однако во второй половине 1990-х гг. мировое лидерство в ветроэнергетике перешло к Западной Европе, где уже в 1996 г. было сосредоточено 55 % мировых мощностей ветроэнергетических установок. В рамках ЕС была поставлена задача к 2030 году увеличить долю ветроэнергетики в производстве электроэнергии до 30 %. Биомасса также представляет собой особый класс энергоресурсов, включающий в себя древесину, отходы лесной и деревообрабатывающей промышленности, растениеводства и животноводства. Когда биомассу относят к альтернативным источникам, то имеют в виду не прямое ее сжигание, например в виде дров или навоза, а газификацию и пиролиз, биологическую переработку с целью получения спиртов или биогаза. Перспективы использования возобновляемых источников энергии связаны с их экологической чистотой, низкой стоимостью эксплуатации и ожидаемым топливным дефицитом в традиционной Перспективы использования возобновляемых источников энергии связаны с их экологической чистотой, низкой стоимостью эксплуатации и ожидаемым топливным дефицитом в традиционной энергетике. По оценкам Европейской комиссии к 2020 году в странах Евросоюза в индустрии возобновляемой энергетики будет создано 2,8 миллионов рабочих мест. Индустрия возобновляемой энергетики будет создавать 1,1 % ВВП