Топливно-энергетические ресурсы – основа развития любого индустриального общества – это и транспорт, и промышленность, и сельское хозяйство и жизненный уровень людей. Что, в свою очередь, предусматривает наличие источников энергии в достаточном количестве.
Примерно половина всей энергии, потребленной человечеством на протяжении 2000 лет, приходится на последнее столетие. И потребление энергии продолжает расти.
Ежегодное энергопотребление увеличивается быстрее, чем растет население Земли, и составляет в настоящее время в среднем 2,5–3,0 т у.т. на человека. При этом, среднее ежегодное потребление энергии по странам мира весьма неравномерно: в экономически развитых странах, например в США, эта цифра составляет 12 т у.т., в СНГ – 6 т у.т., а в развивающихся странах – 0,2 т у.т. на человека.
Если в середине 19 века мировое энергопотребление на 3/4 покрывали дрова и отходы сельского хозяйства, то уже к началу 20 века дрова были вытеснены из мирового топливно-энергетического баланса (ТЭБ) углем.
Таким образом, в начале 20 века основным источником энергии в мире было твердое топливо. Нефть и газ играли незначительную роль в мировом ТЭБ.
С расширением поиска и увеличением добычи нефти и газа, а также с развитием трубопроводного транспорта, роль этих источников энергии, в силу их исключительных достоинств, стала неуклонно расти.
Если в 1930 г. уголь обеспечивал 1/2 всей потребности в энергии, то, начиная с 30-х годов 20 века, началось снижение его доли в мировом ТЭБ. Уголь начал вытесняться нефтью и газом. Это было вызвано в первую очередь изобретением двигателя внутреннего сгорания и развитием транспорта.
В 50–60-е годы 20 века прирост доли нефти и газа в мировом ТЭБ происходил быстрыми темпами. К середине 60-х годов 20 века доля нефти и газа в мировом ТЭБ превысила долю угля. К 1965 году доля угля составила 39 %, нефти – 34 %, газа – 16–17 %.
|
В 80-е годы эти темпы замедлились, и в последующие годы наблюдалась обратная картина – постепенное снижение доли нефти в ТЭБ. Такая тенденция сохраняется до настоящего времени и на ближайшую перспективу (табл. 1.2).
Таблица 1.2
Изменение доли источников энергии в мировом
топливно-энергетическом балансе (%)
Источники энергии | 1900 г. | 1980 г. | 1990 г. | 2000 г. | 2020 г. (прогноз) |
Нефть | 3,7 | 43,5 | 37,6 | 36,0 | 21,2 |
Газ | 1,1 | 18,8 | 20,8 | 19,0 | 19,0 |
Твердое топливо | 93,2 | 28,9 | 29,1 | 24,0 | 33,2 |
Ядерная энергия | 2,5 | 5,6 | 6,0 | 13,6 | |
Гидроэнергия и др. | 2,0 | 6,3 | 6,9 | 15,0 | 13,0 |
В то же время, если в начале 20 века мировое энергопотребление не превышало 1 млрд т у.т. в год, то в 2000 году оно вышло на уровень
16–17 млрд т у.т. в год. Это, в свою очередь, заставляет обращать внимание на обеспечение полного удовлетворения потребности в природных энергоресурсах.
В настоящее время, по сравнению с 80-ми годами 20 века, налицо некоторое снижение доли нефти и газа в мировом ТЭБ. Это связано, в первую очередь, с мировым энергетическим кризисом 70-х годов. До этого времени добыча и потребление нефти происходило в резком несоответствии с их удельным весом в общем объеме ископаемых источников энергии.
В настоящее время доля нефти в мировом ТЭБ превышает ее долю в разведанных запасах источников энергии в 3 раза, газа – в 2 раза. Доля угля в запасах, наоборот, в 2 раза превышает его долю в потреблении.
|
Мировые разведанные запасы угля составляют 700 млрд т, а потребление 4,5–5 млрд т. Разведанные запасы нефти (данные на 1995 г.) – 137 млрд т, потенциальные запасы оцениваются в 250 млрд т, потребление нефти – 3 млрд т/год. Разведанные запасы газа – 141 трлн м3, потенциальные запасы – около 200 трлн м3, потребление – 2 трлн м3/год.
Следует отметить, что роль нефти и газа в мировом ТЭБ будет и далее снижаться. Центр тяжести в энергопотреблении начнет смещаться в сторону восполняемых источников энергии. Это энергия солнца, ветра, приливов, а также ядерная энергия. В перспективе – термоядерная энергия.
В топливно-энергетическом балансе наблюдается устойчивый рост потребления ядерной энергии. И это не удивительно: 1 кг урана-235 имеет теплотворную способность в 3 миллиона раз выше, чем 1 кг условного органического топлива (1 кг у.т. выделяет при сгорании 29,3 МДж или 7000 ккал). Однако экологические проблемы использования атомных электростанций (возможные аварии, проблемы захоронения отходов) заставляют задуматься о надежности АЭС и пересмотреть прогнозы темпов их развития.
Преобладание того или иного энергоносителя в различных странах определяется наличием запасов природных источников энергии, близостью к странам, богатым теми или иными органическими ископаемыми и т.п.
По запасам нефти и природного газа Россия занимает одно из первых мест в мире, однако районы их залегания расположены в районах с суровыми климатическими условиями (Крайний Север, Восточная Сибирь, шельфы морей).
Дефицит нефти и газа выдвинул на первый план задачу использования высоковязких нефтей и природных битумов. Во многих странах мира уже с начала 80-х годов ведутся работы по добыче таких нефтей и подготовке их к переработке.
|
В нашей стране сосредоточено 36 % мировых запасов угля. Однако его доля в топливно-энергетическом балансе страны не превышает 13 %, в то время как в США она составляет 56 %, Германии – 55,1 %, Польше – 91 %. Даже в Японии эта доля составляет 20 %. Такой подход высвобождает нефть как ценное сырье для получения высококачественных продуктов, потребление которых на душу населения определяет жизненный уровень населения страны. Хотя и, безусловно, использование угля в качестве топлива влечет за собой дополнительные затраты на очистку от вредных выбросов, количество которых вдвое больше, чем при использовании нефти.
Тем не менее, в настоящее время наблюдается все большее понимание необходимости замены невосполнимых источников энергии на возобновляемые и использование ценного углеводородного сырья (нефти, газа) для получения продуктов газо- и нефтехимии.