Тема 4 Энергетика и транспорт

Транспорт является с одной стороны - весьма энергоёмкой отраслью, требующей значительных людских и материальных ресурсов, а с другой – одним из основных источников загрязнения среды обитания.

Энергетическая инфраструктура транспорта включает в себя топливно-энергетическую базу и множество энергетических объектов, с которыми он взаимодействует.

Изменение структуры топливно-энергетического баланса.

В ХХ в. в мире произошло 20-кратное повышение уровня использования коммерческих энергоресурсов, составившего в 2000 г. 12 млрд. т.у.т. (общее мировое потребление энергии 14,3 млрд т у.т.).

Таблица – Динамика изменения долей первичных источников энергии в

мировом топливно-энергетическом балансе в %:

Период	Мускульная энергия	Органические вещества	Древесина	Уголь	Нефть	Природный газ	Водная энергия	Атомная энергия
500 тыс. лет до н.э	100	-	-	-	-	-	-	-
2000 г. до н.э	70	25	5	-	-	-	-	-
Около 1500 г	10	20	70	-	-	-	-	-
1910 г.	-	16	16	65	3	-	-	-
1935 г.	-	13	9	55	15	3	5	-
1972 г.	-	-	1	32	34	18	5	1
1990 г.	-	-	1	25	38	24	4	8

Обеспеченность текущей добычи разведанными запасами составляла в мире в 2000 году для нефти – 37 лет, газа – 63 года, угля – более 250 лет. Запасы сырья для атомной энергетики значительны.

В настоящее время Россия занимает передовые позиции по применению газа, который составляет в ее энергобалансе 53 % (18 % общемирового использования). Китай, наоборот, лишь 2 % своих потребностей в энергии покрывает за счет природного газа, тогда как на 80% они удовлетворяются посредством применения угля.

▒ В 20 странах расходуется более 80% всей энергии. Крупнейшими потребителями энергии, млрд. т.у.т., являются США (3,1), Китай (1,2) и Россия (1,0).

Потребление энергии на душу населения также неравномерно: 12 % населения Земли потребляет более 48 % производимой энергии, а 68 % - только 19 %.

Показателем уровня развития общества является расход первичных энергоресурсов на душу населения. Передовые страны расходуют в год 5...6 т у.т. на человека, отсталые - менее 2...3 т.у.т.

Неравномерность энергопотребления — это подтверждение полярности мира, его социальной несправедливости, причина неустойчивости в будущем.

Топливные эры и технологические уклады

Уровень цивилизации связан с тем, какие виды энергоресурсов используются, какими методами и в какие виды конечной энергии они преобразуются, а также какова эффективность применения конечной энергии.

Использование топлива для выработки теплоты, приготовления пищи и изготовления орудий труда восходит к временам, отдаленным на десятки тысяч лет. Тогда началась эпоха дров (первая топливная эра).

Первоначально уголь использовался лишь при отсутствии дров. Его применение достигло больших масштабов в XVI в., что и открыло эпоху угля (вторая топливная эра).

Во второй половине XIX в. началась эпоха нефти (третья топливная эра). Появление ДВС обусловило вытеснение угля как источника для выработки механической энергии.

Природный газ стал конкурировать с нефтью в 30-х гг. XX в.

В настоящее время эти два вида энергоресурсов, которыми представлено углеводородное топливо, обеспечивают 60 % общемирового потребления энергоресурсов.

Темпы экономического роста согласуются со сменой технологических укладов — поколений применяемых технологий.

Каждому укладу соответствует:

- свой тип потребления,

- стиль жизни людей,

- уровень развития производственной инфраструктуры,

- состав и эффективность использования энергоносителей.

Различают пять технологических укладов.

Первый соответствует расцвету текстильной промышленности и характеризуется применением дровяного топлива и энергии водяного колеса. Основной вид транспорта — водный.

Второй уклад связан с созданием парового двигателя. Бурно развиваются угольная промышленность, черная металлургия и машиностроение, распространяется железнодорожный транспорт (ЖДТ).

Третий технологический уклад примечателен развитием сталелитейного производства, электроэнергетики и неорганической химии. Распространяется автомобильный транспорт, хотя преобладает железнодорожный. В рамках этого уклада наступает третья топливная эра. Начинается становление сферы услуг.

Четвертый уклад связан с широким внедрением и использованием механических транспортных средств, развитием органической химии и цветной металлургии. Распространяются новые строительные технологии и материалы. Развивается сфера услуг и бытовая техника. На транспорте начинают доминировать автомобили; становится обычным авиатранспорт.

Пятый технологический уклад отмечен революциями в сферах информатики и управления. Развиваются телекоммуникации, ИТ, роботостроение, сервис (бизнес информационных услуг и развлечений). Осваиваются новые материалы: керамика, композиты и др.

Уклад	Время	Промышл.	Топливо (энергия)	Транспорт
1	…	Текстильная	Дрова, (вода)	Водный
2	16 в.	Угольная, черн.металлургия машиностроение	Уголь, (вода)	Ж/Д
3	19 в.	Сталеплав. пр-во, энергетика, химическая	Уголь, (вода), нефть (ДВС)	Ж/Д+А/Т
4	20 в.	Химическая, строительство, цветная металлургия, бытовая техника	Уголь, нефть, газ, атом	Ж/Д+А/Т+Авиа
5	21 в.	+ информатика, сфера развлечений	Уголь, нефть, газ, атом (солнечня, ветровая).	Ж/Д+А/Т+Авиа, газов, эл-ий

► В каждый период в данной экономической системе, как правило, сосуществуют три технологических уклада:

– доминирующий,

– предыдущий (приходящий в упадок)

– новый, находящийся в стадии становления.

В экономически развитых странах в настоящее время происходит процесс смены четвертого технологического уклада пятым. В России третий технологический уклад, достигнув зрелости к концу 1960-х гг., продолжает доминировать и сейчас. Существует острая необходимость в преодолении этого отставания.