Enerģijas un izejvielu problēma. Referāts par tēmu “Pasaules enerģētikas problēma un tās risināšanas veidi

Globālā enerģētikas problēma- tā ir problēma, kā nodrošināt cilvēci ar degvielu un enerģiju šobrīd un pārskatāmā nākotnē.

Vietējās enerģētikas krīzes notika arī pirmsindustriālajā ekonomikā (piemēram, Anglijā 18. gadsimtā meža resursu izsīkšanas un pārejas uz oglēm dēļ). Bet kā globāla problēma energoresursu trūkums izpaudās 70. gados. XX gadsimts, kad sākās enerģētikas krīze, kas izpaudās straujā naftas cenas kāpumā (1972.-1981.gadā par 14,5 reizēm), kas radīja nopietnas grūtības. Lai gan daudzas no tā laika grūtībām tika pārvarētas, globālā degvielas un enerģijas nodrošināšanas problēma joprojām ir aktuāla arī mūsdienās.

Galvenais tāpēc, ka būtu jāapsver globālā enerģētikas problēma strauja izaugsme minerāldegvielas patēriņš XX gadsimtā. No piedāvājuma puses to izraisīja milzīgu naftas un gāzes atradņu atklāšana un izmantošana Rietumsibīrijā, Aļaskā, Ziemeļjūras šelfā, bet pieprasījuma pusē - autostāvvietu palielināšana un polimēru materiālu ražošana.

Pieaugošā kurināmā un energoresursu ražošana ir izraisījusi nopietnu pasliktināšanos ekoloģiskā situācija(atklātās raktuvju paplašināšana, ražošana jūrā utt.). Un pieprasījuma pieaugums pēc šiem resursiem ir palielinājis konkurenci kā valstīm - degvielas resursu eksportētājām Labāki apstākļi pārdošanu un starp importētājām valstīm par piekļuvi energoresursiem.

Pasaules ekonomikas nodrošināšana ar degvielu un energoresursiem

Tajā pašā laikā turpinās minerālās degvielas resursu pieaugums. Enerģētikas krīzes ietekmē pastiprinājās liela mēroga izpētes darbi kas noved pie jaunu enerģijas atradņu atklāšanas un attīstības. Attiecīgi pieauguši drošības rādītāji. kritiskās sugas minerālais kurināmais: tiek uzskatīts, ka pie pašreizējā ražošanas līmeņa pārbaudītajām ogļu rezervēm vajadzētu pietikt 325 gadiem. dabasgāze - 62 gadus, bet nafta - 37 gadus (ja 70. gadu sākumā tika uzskatīts, ka pasaules ekonomikas nodrošinājums ar naftas rezervēm nepārsniedz 25-30 gadus; tika lēstas pierādītās ogļu rezerves tālajā 1984. 1,2 triljoni tonnu, tad līdz 90. gadu beigām tie pieauga līdz 1,75 triljoniem tonnu).

Rezultātā dominējot 70. gados. pesimistiskās prognozes par pasaules ekonomikas nodrošinājumu ar energoresursiem (piemēram, tolaik tika uzskatīts, ka naftas rezerves pietiks ne vairāk kā 25-30 gadus) tika aizstātas ar optimistiskiem uzskatiem, kas balstīti uz attiecīgo informāciju.

Galvenie globālās enerģētikas problēmas risināšanas veidi

Plašs risinājumu ceļš ietver enerģijas problēmu turpmāks enerģijas ražošanas pieaugums un absolūts enerģijas patēriņa pieaugums. Šis ceļš joprojām ir aktuāls mūsdienu pasaules ekonomikai. Pasaules enerģijas patēriņš absolūtos skaitļos no 1996. līdz 2003. gadam pieauga no 12 miljardiem līdz 15,2 miljardiem tonnu degvielas ekvivalenta. Tajā pašā laikā vairākas valstis saskaras ar savas enerģijas ražošanas robežas sasniegšanu (Ķīna) vai ar izredzēm šo ražošanu samazināt (Lielbritānija). Šāda notikumu attīstība rosina meklēt veidus, kā racionālāk izmantot energoresursus.

Pamatojoties uz to, iegūst impulsu intensīvs risinājuma ceļš enerģētikas problēma, kas galvenokārt sastāv no produktu ražošanas palielināšanas uz vienu enerģijas patēriņa vienību. 70. gadu enerģētikas krīze. paātrināta attīstība un enerģijas taupīšanas tehnoloģiju ieviešana, dod impulsu ekonomikas strukturālajai pārstrukturēšanai. Šie pasākumi, ko viskonsekventāk veic attīstītās valstis, ir ļāvuši būtiski mazināt enerģētikas krīzes sekas.

V mūsdienu apstākļos tonna taupības pasākumu rezultātā ietaupītās enerģijas ir 3-4 reizes lētāka nekā tonna papildus saražotās. Šis apstāklis bija spēcīgs stimuls daudzām valstīm. enerģijas izmantošanas efektivitātes uzlabošana... XX gadsimta pēdējā ceturksnī. ASV ekonomikas energointensitāte ir samazinājusies uz pusi, bet Vācijā - 2,5 reizes.

Enerģētikas krīzes iespaidā attīstītās valstis 70.-80. veica vērienīgu ekonomikas strukturālo restrukturizāciju energoietilpīgo nozaru īpatsvara samazināšanas virzienā. Tātad mašīnbūves energointensitāte un it īpaši 8-10 reizes zemāka nekā degvielas un enerģijas kompleksā vai metalurģijā. Energoietilpīgās nozares tika pakāpeniski likvidētas un nodotas jaunattīstības valstīm. Strukturālā pārstrukturēšana enerģijas taupīšanas virzienā rada līdz 20% degvielas un energoresursu ietaupījumu uz IKP vienību.

Tajā pašā laikā daudzas valstis ar attīstības tirgiem (Krievija, Ukraina, Ķīna, Indija) turpina attīstīt energoietilpīgas nozares (melno un krāsaino metālu metalurģiju, ķīmisko rūpniecību u.c.), kā arī izmanto novecojušas tehnoloģijas. Turklāt šajās valstīs ir jārēķinās ar enerģijas patēriņa pieaugumu gan saistībā ar dzīves līmeņa paaugstināšanos un iedzīvotāju dzīvesveida izmaiņām, gan arī ar līdzekļu trūkumu daudzās no šīm valstīm, lai samazinātu energointensitāti. ekonomika. Līdz ar to mūsdienu apstākļos tieši attīstības tirgos pieaug energoresursu patēriņš, savukārt attīstītajās valstīs patēriņš saglabājas samērā stabilā līmenī. Bet jāņem vērā, ka energotaupība vislielākajā mērā izpaudusies rūpniecībā, bet 90. gados lētas naftas ietekmē. maz ietekmē transportu.

Pašreizējā posmā un joprojām plkst ilgi gadi Uz priekšu globālās enerģētikas problēmas risinājums būs atkarīgs no ekonomikas energointensitātes samazināšanās pakāpes, t.i. no enerģijas patēriņa uz saražotā IKP vienību.

Tādējādi globālā enerģētikas problēma tās agrākajā izpratnē kā absolūta resursu trūkuma draudi pasaulē nepastāv. Tomēr energoresursu nodrošināšanas problēma joprojām ir pārveidota.

Globālā enerģētikas problēma- tā ir problēma, kā nodrošināt cilvēci ar degvielu un enerģiju šobrīd un pārskatāmā nākotnē.

Vietējās enerģētikas krīzes notika arī pirmsindustriālajā ekonomikā (piemēram, Anglijā 18. gadsimtā meža resursu izsīkšanas un pārejas uz oglēm dēļ). Bet kā globāla problēma energoresursu trūkums izpaudās 70. gados. XX gadsimts, kad sākās enerģētikas krīze, kas izpaudās krasā naftas cenas pieaugumā (1972.-1981.gadā par 14,5 reizēm), kas radīja nopietnas grūtības pasaules ekonomika... Lai gan daudzas no tā laika grūtībām tika pārvarētas, globālā degvielas un enerģijas nodrošināšanas problēma joprojām ir aktuāla arī mūsdienās.

Galvenais tāpēc, ka būtu jāapsver globālā enerģētikas problēma straujais minerālo degvielu patēriņa pieaugums XX gadsimtā. No piedāvājuma puses to izraisīja milzīgu naftas un gāzes atradņu atklāšana un izmantošana Rietumsibīrijā, Aļaskā, Ziemeļjūras šelfā, bet pieprasījuma pusē - autostāvvietu palielināšana un polimēru materiālu ražošana.

Degvielas un energoresursu ražošanas pieaugums izraisīja būtisku vides situācijas pasliktināšanos (atklātās raktuvju paplašināšana, ražošana jūrā uc). Un pieprasījuma pieaugums pēc šiem resursiem ir saasinājis konkurenci starp valstīm - degvielas resursu eksportētājām par labākiem realizācijas noteikumiem un starp importētājām valstīm par piekļuvi energoresursiem.

Pasaules ekonomikas nodrošināšana ar degvielu un energoresursiem

Tajā pašā laikā turpinās minerālās degvielas resursu pieaugums. Enerģētikas krīzes ietekmē pastiprinājās liela mēroga izpētes darbi kas noved pie jaunu enerģijas atradņu atklāšanas un attīstības. Attiecīgi pieauguši arī svarīgāko minerāldegvielas veidu nodrošinājuma rādītāji: tiek uzskatīts, ka pie pašreizējā ražošanas līmeņa izpētītajām ogļu rezervēm vajadzētu pietikt 325 gadiem. dabasgāze - 62 gadus, bet nafta - 37 gadus (ja 70. gadu sākumā tika uzskatīts, ka pasaules ekonomikas nodrošinājums ar naftas rezervēm nepārsniedz 25-30 gadus; tika lēstas pierādītās ogļu rezerves tālajā 1984. 1,2 triljoni tonnu, tad līdz 90. gadu beigām tie pieauga līdz 1,75 triljoniem tonnu).

Rezultātā dominējot 70. gados. pesimistiskās prognozes par globālās ekonomikas nodrošinājumu ar energoresursiem (piemēram, tolaik tika uzskatīts, ka naftas rezerves pietiks ne vairāk kā 25-30 gadus) tika aizstātas ar optimistiskiem uzskatiem, kas balstīti uz attiecīgu informāciju.

Galvenie globālās enerģētikas problēmas risināšanas veidi

Mūsdienu apstākļos taupības pasākumu rezultātā ietaupītās enerģijas tonna ir 3-4 reizes lētāka nekā tonna papildus saražotās. Šis apstāklis bija spēcīgs stimuls daudzām valstīm. enerģijas izmantošanas efektivitātes uzlabošana... XX gadsimta pēdējā ceturksnī. ASV ekonomikas energointensitāte ir samazinājusies uz pusi, bet Vācijā - 2,5 reizes.

Enerģētikas krīzes iespaidā attīstītās valstis 70.-80. veica vērienīgu ekonomikas strukturālo restrukturizāciju energoietilpīgo nozaru īpatsvara samazināšanas virzienā. Tātad, mašīnbūves energointensitāte un jo īpaši pakalpojumus 8-10 reizes zemāks nekā degvielas un enerģijas kompleksā vai metalurģijā. Energoietilpīgās nozares tika pakāpeniski likvidētas un nodotas jaunattīstības valstīm. Strukturālā pārstrukturēšana enerģijas taupīšanas virzienā rada līdz 20% degvielas un energoresursu ietaupījumu uz IKP vienību.

Tajā pašā laikā daudzas valstis ar attīstības tirgiem (Krievija, Ukraina, Ķīna, Indija) turpina attīstīt energoietilpīgas nozares (melno un krāsaino metālu metalurģiju, ķīmisko rūpniecību u.c.), kā arī izmanto novecojušas tehnoloģijas. Turklāt šajās valstīs ir jārēķinās ar enerģijas patēriņa pieaugumu gan saistībā ar dzīves līmeņa paaugstināšanos un iedzīvotāju dzīvesveida izmaiņām, gan arī ar līdzekļu trūkumu daudzās no šīm valstīm, lai samazinātu energointensitāti. ekonomika. Līdz ar to mūsdienu apstākļos tieši jaunattīstības tirgos pieaug energoresursu patēriņš, savukārt attīstītajās valstīs patēriņš saglabājas samērā stabilā līmenī. Bet jāņem vērā, ka energotaupība vislielākajā mērā izpaudusies rūpniecībā, bet 90. gados lētas naftas ietekmē. maz ietekmē transportu.

Pašreizējā posmā un daudzus turpmākos gadus globālās enerģētikas problēmas risinājums būs atkarīgs no ekonomikas energointensitātes samazināšanās pakāpes, t.i. no enerģijas patēriņa uz saražotā IKP vienību.

Pasaules okeāna problēma - tā ir telpu un resursu saglabāšanas un racionālas izmantošanas problēma.

Šobrīd Pasaules okeāns kā slēgta ekoloģiska sistēma diez vai spēj izturēt daudzkārt palielināto antropogēno slodzi, un reāli draudi viņa nāve. Tāpēc Pasaules okeāna globālā problēma, pirmkārt, ir tā izdzīvošanas problēma. Kā teica Tors Heijerdāls: "miris okeāns ir mirusi planēta."

Okeāna izmantošanas juridiskais aspekts

Līdz 70. gadiem. pagājušā gadsimta visas darbības okeānos tika veiktas saskaņā ar vispāratzīto atklātās jūras brīvības principu, ar ko saprot visu jūras telpu ārpus teritoriālajiem ūdeņiem, kuras platums bija tikai 3 jūras jūdzes.

XX gadsimtā. situācija ir radikāli mainījusies. Daudzas valstis, galvenokārt jaunattīstības valstis, vienpusēji sāka piesavināties plašos piekrastes ūdeņus līdz 200 (vai pat vairāk) jūras jūdzēm no krasta un paplašināt savu jurisdikciju tajos, iekļaujot noteikta veida jūrniecības darbības, un dažas valstis pat pasludināja savu suverenitāti pār šiem ūdeņiem. . Līdz 70. gadu beigām. vairāk nekā 100 valstis, tostarp PSRS, ir paziņojušas par 200 jūdžu zonu ieviešanu (tās sauca par ekonomiskajām zonām).

1982. gadā III ANO Jūras tiesību konference, kurā tika pieņemta attiecīgā konvencija, novilka juridisku robežu dažādiem jūrniecības darbību veidiem. Okeāns ir pasludināts par "cilvēces kopējo mantojumu". 200 jūdžu ekskluzīvās ekonomiskās zonas tika oficiāli noteiktas, aptverot 40% no Pasaules okeāna, kur visas ekonomiskās darbības bija attiecīgo valstu jurisdikcijā. Šo valstu jurisdikcijā bija arī plauktu zonas (pat ja tās pārsniedz ekonomiskās zonas platumu). Okeāna pārējās dziļjūras daļas dzelz-mangāna mezgliņiem bagātais dibens ir saņēmis starptautiska reģiona statusu, kur visas saimnieciskās darbības jāveic ar speciāli izveidotas Starptautiskās jūras gultnes iestādes starpniecību, kas jau ir sadalīja okeāna dziļjūras apgabalus starp lielākajām pasaules varām; Padomju Savienība arī saņēma noteiktu daļu no dibena. Rezultātā atklātās jūras brīvības princips beidza pastāvēt.

Okeāna izmantošanas ekonomiskais aspekts

Šodien tā visaktuālākā problēma, par ko pasaules ekonomikas mērogā lemj visa cilvēce. Sen Okeāni kalpo kā transporta artērija... Jūras transports nodrošina tirdzniecības un ekonomiskos sakarus, tas veido vairāk nekā 60% no pasaules kravu apgrozījuma. XX gadsimta otrajā pusē. Jūras transporta straujo attīstību veicināja ļoti lielas ģeogrāfiskās plaisas veidošanās starp ražošanas un patēriņa reģioniem, ekonomiski attīstīto valstu atkarības palielināšanās no izejvielu un degvielas piegādes. Tomēr kopš 80. gadiem. ir apstājies jūras transporta kravu apgrozījuma pieaugums. Pašlaik tirdzniecības pārvadājumi radīs vairāk nekā 100 miljardu dolāru ieņēmumus gadā.

Okeāni ir dabas resursu dārgumu krātuve. Kopš seniem laikiem cilvēce ir izmantojusi savus bioloģiskos resursus. Pašlaik jūras zvejniecības nozare saražo aptuveni 60 miljardus USD produktu gadā. Pasaules jūras produktu galvenā daļa ir zivis (apmēram 85%). XX gadsimta laikā. zivju nozveja ir nepārtraukti augusi. Izņēmums bija Otrā pasaules kara gadi un 70. gadi, kad par sevi lika manīt asa pārzveja. Tomēr kopš 80. gadiem. nozvejas pieaugums ir atjaunojies. Tagad tie pārsniedz 125 miljonus tonnu gadā. Jāpiebilst, ka lai gan 80. g. atjaunots jūras bioloģisko resursu ieguves temps, būtiski pazeminājusies resursu "kvalitāte".

Mūsdienās 90% zivju un citu jūras produktu tiek nozvejoti jūrā. Ķīna ir pasaules nozvejas līdere (apmēram 37 miljoni tonnu, bet vairāk nekā puse no tās nozvejas ir saldūdens zivis). Tam seko Peru (ap 10 milj.t), Čīle, Japāna, ASV; Krievija ir 8. vietā (nedaudz vairāk par 4 miljoniem tonnu). Turpmāka zivju ražošanas izaugsme nav gaidāma, jo tas var izraisīt neatgriezenisku okeāna bioloģisko resursu iedragāšanu.

Papildus bioloģiskajiem resursiem okeānos ir milzīgas minerālu bagātības. No tiem nozīmīgākās ir nafta un dabasgāze, kuru ieguve pēdējās desmitgadēs īpaši strauji augusi Pasaules okeāna šelfā; jau šodien to ražošana nodrošinās produktu vairāk nekā 200 miljardu dolāru vērtībā gadā.

Pašreizējā tehniskajā līmenī nafta tiek ražota dziļumā līdz 500 m, t.i. jau ārpus kontinentālā šelfa. Attiecīgi pieaug "jūras" naftas izmaksas, īpaši Arktikas platuma grādos. Tieši "jūras" naftas cenas kāpums izskaidro faktu, ka pēdējā desmitgadē naftas ieguves tempi okeānā ir nedaudz samazinājušies.

Okeāns ir bagāts arī ar okeāna ūdeņos izšķīdinātām hidroķīmiskām izejvielām: nātrija, magnija, kalcija, kālija, broma, joda un daudzu citu elementu sāļiem. Ļoti vērtīgas ir piekrastes smago metālu atradnes, kas ir stratēģiska izejviela. Vēl viena neskarta Pasaules okeāna noliktava ir jaunās plaisu zonas. Saskaroties ar izejošo apvalka materiālu, ūdens uzsilst līdz 50-60 ° C. sāļums palielinās līdz 260%. Iegūtais karstais sālījums satur visvērtīgākos metālus, apakšā veidojas reto metālu sulfīdu rūdas, kuru koncentrācija dažkārt ir 10 reizes lielāka nekā dzelzs-mangāna mezgliņos un vēl jo vairāk "sauszemes" rūdās.

Pasaules okeāni ir kolosāls atjaunojamo energoresursu avots, taču okeāna enerģija līdz šim cilvēka rīcībā ir nodota ļoti nelielā mērā. Tajā pašā laikā jūras plūdmaiņu, straumju, viļņu, temperatūras gradientu enerģijas izmantošana gandrīz nekaitē videi. Lielākā daļa okeāna enerģijas ir nekontrolējama. Neizsmeļams enerģijas avots ir kodoltermiskā saplūšana, izmantojot deitēriju – smago ūdeņradi. Deitērija daudzums 1 litrā jūras ūdens var nodrošināt tikpat daudz enerģijas kā 120 litri benzīna.

Okeānu izmantošanas demogrāfiskie aspekti

Okeāna resursu aktīvās attīstības rezultāts ir kļuvis par daudzkārt palielinātu "demogrāfisko spiedienu" uz okeāna vidi. Iedzīvotāju skaits arvien vairāk virzās uz piekrastes zonu. Tātad 100 kilometru garajā piekrastes joslā šobrīd dzīvo aptuveni 2,5 miljardi cilvēku, t.i. gandrīz puse pasaules iedzīvotāju. Un, ja šim skaitlim pieskaita pagaidu rekreatorus, kas ierodas no visas pasaules, un kruīza kuģu pasažierus, tad “jūras” iedzīvotāju skaits manāmi pieaugs. Turklāt urbanizēto teritoriju platība piekrastes zonā ir daudz lielāka nekā iekšējos reģionos, jo notiek globāls nozaru ģeogrāfiskās sajaukšanās process ar jūru, ostu zonām, kur ir spēcīga osta-industriālā darbība. veidojas kompleksi. Jūras tūrisms vien (pludmales ekonomika, infrastruktūra un kruīzu tūrisms) rada aptuveni 50 miljardus dolāru ieņēmumus, t.i. gandrīz tikpat daudz, cik jūras zveja dod.

Okeāna izmantošanas aizsardzības un ģeopolitiskie aspekti

Šobrīd Pasaules okeāns tiek uzskatīts par galveno potenciālo militāro operāciju teātri un starta laukumu. Atšķirībā no mazkustīgām sauszemes raķetēm, jūras ieroči nodrošina maksimālu mobilitāti no ģeogrāfiskā un stratēģiskā viedokļa. Ir zināms, ka tikai piecām lielākajām jūras lielvalstīm uz virszemes un zemūdeņu kuģiem ir aptuveni 15 tūkstoši kodolgalviņu, kas spēj iznīcināt visu dzīvību uz Zemes. Tāpēc okeāns ir kļuvis par svarīgāko ģeopolitisko interešu centru lielākajā daļā pasaules valstu. Šeit saduras visdažādāko pasaules valstu aktivitātes un attiecīgi intereses: attīstītās un attīstības, piekrastes un kontinentālās, salu, arhipelāga un kontinentālās, resursiem bagātās un nabadzīgās, ļoti apdzīvotās un mazapdzīvotās u.c.

Okeāna izmantošanas ekoloģiskais aspekts

Okeāni ir kļuvuši par sava veida fokusu, kur saplūst juridiskās, aizsardzības, ģeopolitiskās, ekonomiskās, zinātniskās, tehniskās, pētniecības, demogrāfiskās problēmas saistībā ar tās resursu un telpu izmantošanu, kas kopā veicina vēl vienas lielas globālas problēmas rašanos. mūsu laika problēma - vides problēma. Okeāns ir galvenais galveno biogēno elementu (skābekļa un ūdeņraža) satura regulators atmosfērā: okeāns ir filtrs, kas attīra atmosfēru no kaitīgiem dabiskas un antropogēnas izcelsmes produktiem; Okeāns, cita starpā, ir milzīgs akumulators un kanalizācija daudziem cilvēku atkritumiem.

Dažās ūdens zonās, kur cilvēka darbība ir visaktīvākā, okeānam ir kļuvis grūti attīrīties, jo tā attīrīšanās spēja nav neierobežota. Piesārņojošo vielu daudzuma palielināšanās okeānā var izraisīt kvalitatīvu lēcienu, kas izpaudīsies krasā okeāna ekosistēmas līdzsvara traucējumā, kas novedīs pie neizbēgamas okeāna “nāves”. Savukārt okeāna "nāve" neizbēgami ietver visas cilvēces nāvi.

Globālā enerģētikas problēma, pirmkārt, ir cilvēces drošas degvielas un enerģijas piegādes problēma. "Šaurās vietas" šādā nodrošinājumā tika konstatētas vairāk nekā vienu reizi iepriekšējos laikmetos. Bet globālā mērogā tie pirmo reizi parādījās 70. gados. XX gadsimts, kad sākās enerģētikas krīze, kas iezīmēja lētas naftas laikmeta beigas. Šī krīze ir izraisījusi īstu ķēdes reakciju, ietekmējot visu pasaules ekonomiku. Un, lai gan pēc tam naftas cena atkal samazinājās, globālā degvielas un enerģijas piegādes problēma joprojām ir nozīmīga arī šodien. Mēs nevaram neuztraukties par veidiem, kā to atrisināt nākotnē.
Par galveno globālās enerģētikas problēmas rašanās iemeslu jāuzskata ļoti straujš – pēc būtības nereti patiesi “sprādzienbīstams” – minerālās degvielas patēriņa pieaugums un attiecīgi tās ieguves apjoms no zemes iekšpuses. Pietiek pateikt, ka tikai par laika posmu no sākuma līdz 80. gadiem. XX gadsimts pasaulē tika iegūts un patērēts vairāk minerāldegvielas nekā visā cilvēces iepriekšējā vēsturē. Tostarp tikai no 1960. līdz 1980. gadam no Zemes zarnām tika iegūti 40% ogļu, gandrīz 75% naftas un aptuveni 80% dabasgāzes, kas ražotas no gadsimta sākuma.
Raksturīgi, ka līdz 70. gadu vidum, kad globālā mērogā atklājās grūtības nodrošināt degvielu, prognozes parasti neparedzēja degvielas patēriņa pieauguma tempa samazinājumu. Tātad tika pieņemts, ka pasaules ieguves rūpniecība 1981.-2000. būs aptuveni 1,5–2 reizes lielāka nekā iepriekšējos 20 gados saražotā produkcija. Un absolūtais primāro energoresursu patēriņš pasaulē 2000.gadam tika prognozēts 20–25 miljardu toe, kas nozīmētu pieaugumu attiecībā pret 1980.gada līmeni 3 reizes! Un, lai gan toreiz visi resursu ieguves plāni un prognozes tika pārskatītas uz leju, ilgs diezgan izšķērdīgas šo resursu izmantošanas periods nevarēja neizraisīt negatīvas sekas, kas ietekmē mūsdienu.
Viens no tiem ir ražotās degvielas rašanās ieguves un ģeoloģisko apstākļu pasliktināšanās un atbilstošais ražošanas izmaksu pieaugums. Pirmkārt, tas attiecas uz ārvalstu Eiropas, Ziemeļamerikas, Krievijas, Ukrainas vecajiem industriālajiem reģioniem, kur pieaug raktuvju un īpaši naftas un gāzes urbumu dziļums.
Tieši tāpēc resursu robežu paplašināšana – kurināmā un izejvielu ieguves virzība uz jaunas attīstības resursu reģioniem ar labvēlīgākiem ieguves un ģeoloģiskajiem apstākļiem – zināmā mērā var tikt uzskatīta par šī kaitējuma kompensāciju un veidu, kā samazināt. degvielas ieguves izmaksas. Taču tajā pašā laikā nedrīkst aizmirst, ka kopējā tā ražošanas kapitālintensitāte jaunattīstības reģionos, kā likums, ir daudz augstāka.
Cits negatīvas sekas ir ieguves rūpniecības ietekme uz vides degradāciju. Tas attiecas gan uz atklātās raktuvju ieguves paplašināšanu, ražošanu jūrā, gan vēl lielākā mērā uz sēru saturošas degvielas ražošanu un patēriņu, kā arī uz avārijas naftas noplūdēm.
Pie visiem šiem globālās enerģētikas problēmas rašanās iemesliem ir jāpievieno vēl viens, kas jau ir ekonomikas politikas un ģeopolitikas sfērā. Tas ir par globālo konkurenci par degvielu un energoresursiem, par to sadalīšanu un pārdali starp milzu degvielas korporācijām.
V XXI sākums v. globālās energoapgādes drošības jēdziens ir kļuvis plaši izmantots. Šādas drošības stratēģija balstās uz ilgtermiņa, uzticamas, videi pieņemamas energoapgādes principiem par saprātīgām cenām, kas ir piemērotas gan eksportētājvalstīm, gan patērētājiem. Globālā enerģētiskā drošība lielā mērā ir atkarīga no praktiskiem pasākumiem, lai turpmāk nodrošinātu pasaules ekonomiku, pirmkārt, ar tradicionāliem energoresursu veidiem (saskaņā ar prognozēm 2030. gadā aptuveni 85% cilvēku enerģijas patērētāju tiks segti ar fosilajiem ogļūdeņražiem). Taču pieaugs arī alternatīvo enerģijas avotu nozīme.
Kādi ir galvenie globālās enerģētikas problēmas risināšanas veidi? Ko savam risinājumam var dot mūsdienu zinātnes un tehnoloģiju revolūcijas posms? Atbilde uz šiem jautājumiem ir neviennozīmīga, tā paredz sociāli ekonomisko, tehnisko un tehnoloģisko un arī politisko pasākumu kompleksu.
To vidū ir gan tradicionālās, kurām pārsvarā ir ekstensīvs raksturs, gan jaunākas un intensīvākas.
Tradicionālākais no šiem ceļiem ir turpināt palielināt minerālo kurināmo resursus. Tā ieviešanas rezultātā pasaules ogļu un dabasgāzes resursi pēdējo divu līdz trīs gadu desmitu laikā ir ne tikai ievērojami palielinājušies, bet arī pieauguši straujāk attiecībā uz to ražošanu. Attiecīgi pieauguši arī šo degvielas veidu nodrošinājuma rādītāji: tiek uzskatīts, ka pie pašreizējā ražošanas līmeņa izpētītajām dabasgāzes rezervēm vajadzētu pietikt 60–85 gadiem. Kopumā to pašu var teikt par naftu, kuras pasaulē izpētītās rezerves 1950. gadā tika lēstas tikai 13 miljardu tonnu apmērā, bet 2006. gadā - jau 190 miljardu tonnu apmērā.Naftas rezervju daudzveidība (ti, kopējo atlikuma attiecība) rezerves līdz pašreizējai ražošanai), pēc lielākās daļas aplēsēm, ir 40 gadi, bet ogļu rezerves - 150 gadi. Izvērtējot šādas daudzveidības palielināšanas perspektīvas, jāņem vērā tas, ka izpētītās (pierādītās) degvielas rezerves parasti veido tikai ļoti nelielu daļu no vispārējās ģeoloģiskās. Tātad, saskaņā ar Pasaules enerģētikas padome(MIRES), kopējos pasaules degvielas resursos uzticamo īpatsvars ir nedaudz vairāk par 10%, bet Krievijā - tikai 4%.
Izvērtējot izpētīto minerāldegvielas krājumu pieauguma perspektīvas un to piegādi, jāņem vērā iespējamā dažādu tehnisku un tehnoloģisku jauninājumu ieviešana, piemēram, tās atgūstamības palielināšanās no zemes iekšpuses. Patiešām, 1980. gados. šuvju atgūšanas koeficients vidēji kurināmā resursiem bija 46% (t.sk. atklātās šahtas akmeņoglēm - 80-90%, raktuvju oglēm - 35-80, naftai - 35, dabasgāzei - 80%).
Degvielas rezervju veidošanas veids vienmēr ir bijis galvenais. Bet pēc enerģētikas krīzes 70. gadu vidū. uz pirmo vietu ir pārcēlies otrs ceļš, kas sastāv no to racionālākas un ekonomiskākas izmantošanas jeb, citiem vārdiem sakot, enerģijas taupīšanas politikas īstenošanā.
Lētās degvielas laikmetā lielākā daļa pasaules valstu ir attīstījušas ļoti resursietilpīgu ekonomiku. Pirmkārt, tas attiecās uz minerālresursiem bagātākajām valstīm - ASV, Kanādu, Austrāliju, Ķīnu un īpaši Padomju Savienību, kur tās patērēja ievērojami vairāk konvencionālās degvielas uz IKP vienību nekā ASV. Austrumeiropas valstīs arī resursu intensitāte uz IKP vienību bija divas līdz trīs reizes lielāka nekā valstīs. Rietumeiropa... Tāpēc liela nozīme bija pārejai uz enerģijas taupīšanas sliedēm. Uzkrājumu politiku sāka īstenot gan rūpniecībā, gan transportā, gan mājsaimniecībā, gan visās citās darbības sfērās. Tajā pašā laikā tas tika panākts ne tikai ar energotaupības tehnoloģiju ieviešanu, kas noved pie īpatnējās energointensitātes samazināšanās, bet arī lielā mērā pateicoties visas pasaules ekonomikas tautsaimniecību struktūras pārstrukturēšanai. Nav nejaušība, ka tādā fundamentālā dokumentā kā "Agenda 21", kas tika pieņemts 1992. gadā Riodežaneiro konferencē par vidi un attīstību, ir skaidri norādīts, ka valstīm ir jāatrod veidi, kā nodrošināt ilgtspējīgu attīstību, nodrošinot ekonomisko izaugsmi un labklājību, vienlaikus samazinot enerģijas patēriņu. un izejvielu patēriņu.
Patiešām, neskatoties uz visiem tehnoloģiju un tehnoloģiju sasniegumiem, vidējais pasaules līmenis lietderīga izmantošana primārie energoresursi mūsdienās ir tikai 1/3 (dedzinot ogles - 20%, naftas - 24, dabasgāzi - 48%). Tāpēc literatūrā bieži tiek citēts slavenā angļu fiziķa Dž.Tomsona apgalvojums, ka mūsdienu spēkstaciju efektivitāte ir aptuveni tādā pašā līmenī, it kā būtu nepieciešams nodedzināt veselu māju, lai izceptu cūkgaļas liemeni ... Bet tas nozīmē arī to, ka degvielas izmantošanas efektivitātes paaugstināšana, pat 1% nozīmētu milzīgu degvielas ietaupījumu. V Nesen lai uzlabotu situāciju, tiek veikti daudzi tehniski un tehnoloģiski jauninājumi. Enerģijas ietaupījums palielinās, pateicoties industriālo un komunālo iekārtu pilnveidošanai, efektīvāku automobiļu ražošanai uc Makroekonomisko pasākumu skaitā, pirmkārt, būtu jāietver pakāpeniska energoresursu patēriņa struktūras maiņa, koncentrējoties uz to palielināšanu. atjaunojamo un netradicionālo primāro energoresursu īpatsvars.
Ekonomiski attīstītās Rietumu valstis ir guvušas lielākos panākumus enerģijas taupīšanas ceļā. Tikai pirmajos 10-15 gados pēc globālās enerģētikas krīzes sākuma to IKP energointensitāte samazinājās par 1/3, un īpatsvars pasaules degvielas un enerģijas patēriņā samazinājās no 60% līdz 48%. Tas nozīmē, ka kopējā energointensitāte attīstīto valstu ekonomikās paliek nemainīga un IKP pieauguma tempi sākuši apsteigt degvielas un enerģijas patēriņa pieauguma tempus.
1991.-2000.gadā. Vidējie IKP pieauguma tempi attīstītajās valstīs 2000.–2010.gadā veidoja 2,4%, bet konvencionālo energoresursu patēriņš - 1,22. līdzīgiem rādītājiem jābūt 2,4 un 0,7%.
Statistika liecina, ka 2000.-2006.gadā, neskatoties uz ekonomikas izaugsmi, patērētās degvielas apjoms ASV pieauga tikai par 3%, Japānā, Francijā, Norvēģijā - tikai par 1,5%, Lielbritānijā tas saglabājās tajā pašā līmenī , un pat samazinājies Vācijā, Šveicē un Zviedrijā.
Atšķirībā no Rietumvalstīm Centrāleiropas valstīs, NVS, Ķīnā situācija mainās daudz lēnāk, un to ekonomika joprojām ir ļoti energoietilpīga. Tas pats attiecas uz lielāko daļu jaunattīstības valstu, kuras ir uzsākušas industrializācijas ceļu. Piemēram, Āzijas un Āfrikas valstīs ar naftu saražotās saistītās dabasgāzes zudumi sasniedz 80-100%.
Raksturojot globālās enerģētikas problēmas perspektīvas, īpaši jāpakavējas pie principiāli jaunu tās risināšanas veidu izmantošanas, kas saistītas ar pašreizējā zinātnes un tehnoloģiju revolūcijas posma sasniegumiem.
Pirmkārt, tas attiecas uz turpmāko kodolenerģijas attīstību, kur jau sāk darboties jaunas paaudzes kodolreaktori. Tās pozīcijas var ievērojami nostiprināt. Turklāt nesen atkal tika apspriests jautājums par ātro neitronu reaktoru (RRBN) likteni. Reiz tie tika iecerēti kā otrs, daudz efektīvāks kodolenerģijas "vilnis", kas ļāva izmantot ne tikai urānu-235, bet arī urānu-238. Bet tad darbs pie tiem tika ierobežots.
Otrkārt, jau ilgāku laiku notiek darbs pie siltumenerģijas tiešas pārvēršanas elektroenerģijā, apejot tvaika katlus un turbīnas, izmantojot MHD (magnetohidrodinamiskos) ģeneratorus. Tālajā 1971. gadā Maskavā tika uzsākta pirmā šāda veida izmēģinājuma rūpnīca ar 25 tūkstošu kW jaudu. MHD ģeneratoru priekšrocības ir augsta efektivitāte, kaitīgo izmešu trūkums atmosfērā un iespēja ātri, dažu sekunžu laikā iedarbināt.
Treškārt, tika likts pamats kriogēnā turboģeneratora izveidei, kurā supravadītspējas efekts tiek panākts, dzesējot rotoru ar šķidru hēliju. Šādas turbīnas ģeneratora priekšrocības ir mazi izmēri un svars, augsta efektivitāte. PSRS (Ļeņingradā) tika izveidots izmēģinājuma industriālais modelis ar jaudu 20 tūkstoši kW, tagad līdzīgi darbi tiek veikti ASV, Japānā un citās valstīs.
Ceturtkārt, ūdeņraža kā degvielas izmantošanai ir ļoti lielas perspektīvas. Pēc dažu ekspertu domām, šis ceļš var radikāli mainīt visu nākotnes tehnogēno civilizāciju. Acīmredzot ūdeņraža degviela vispirms atradīs vislielāko pielietojumu automobiļu rūpniecībā. Lai nu kā, pirmais ūdeņraža automobilis bija tālajā deviņdesmito gadu sākumā. izlaida japāņu "Mazda". Tam tika izstrādāts arī jauns dzinēja dizains.
Piektkārt, turpinās izcilā krievu fiziķa akadēmiķa A. F. Joffe savulaik iesāktais darbs pie elektroķīmisko ģeneratoru vai kurināmā elementu radīšanas.
Galvenā degviela kurināmā elementos ir arī ūdeņradis, kas tiek izvadīts caur polimēru membrānām ar katalizatoru. Kad tas notiek ķīmiskā reakcija ar atmosfēras skābekli, un ūdeņradis pārvēršas ūdenī, un ķīmiskā enerģija tā sadegšana - elektriskajā. Galvenās degvielas šūnu dzinēja priekšrocības ir tā ļoti augstā efektivitāte (65–70% vai vairāk), kas ir divas reizes augstāka nekā parastajiem dzinējiem. Tās priekšrocības ietver arī lietošanas ērtumu, mazprasīgu remontu, klusu darbību.
Vēl nesen kurināmā elementi bija paredzēti tikai īpašiem mērķiem – piemēram, kosmosa izpētei. Taču tagad darbs pie to plašākas pielietošanas tiek veikts daudzās ekonomiski attīstītajās valstīs, starp kurām Japāna ieņem pirmo vietu. Pēc ekspertu domām, to kopējā jauda pasaulē šobrīd mērāma miljonos kilovatos. Tokijā un Ņujorkā uzceltas kurināmā elementu spēkstacijas. Un vācu "Daimler-Benz" kļuva par pirmo automobiļu koncernu pasaulē, kam izdevās izveidot strādājošu automašīnas prototipu ar degvielas šūnu dzinēju.
Visbeidzot, sestais, mums vajadzētu runāt par vissvarīgāko lietu - par kontrolēto kodolsintēzi (CTF).
Kamēr atomu enerģija ir balstīta uz kodola skaldīšanu, kodoltermiskās enerģijas pamatā ir ūdeņraža izotopu, galvenokārt deitērija un tritija, kodolu saplūšanas reversais process. Šajā gadījumā, sadedzinot 1 kg deitērija, izdalās 10 miljonus reižu vairāk enerģijas nekā sadedzinot 1 kg ogļu. Bet, lai sāktos kodoltermiskā reakcija, ir nepieciešams uzsildīt plazmu līdz 100 miljonu grādu temperatūrai (uz Saules virsmas tā sasniedz "tikai" 6 miljonus grādu). Ja mēs domājam kodoltermisko vai ūdeņraža bumbu, tad cilvēki jau ir iemācījušies to ražot (plazmu), bet simttūkstošdaļu līdz miljonajai sekundes. Tāpēc galvenie centieni ir vērsti uz sasildītās plazmas saglabāšanu, tādējādi radot apstākļus kontrolētai kodolsintēzei.
Lai to izdarītu, izmantojiet iestatījumus dažādi veidi, bet visizplatītākā bija akadēmiķu A. Saharova un I. Tamma 50. gados ierosinātā. reaktors "Tokamak" (toroidāla kamera magnētiskajā laukā). Izmantojot Tokamak-10 instalāciju, padomju zinātniekiem izdevās uzsildīt plazmu vispirms līdz 10, pēc tam līdz 25 un 30 miljoniem grādu. Prinstonas universitātē (ASV) zinātnieki to uzsildīja līdz 70 miljoniem grādu. Pagaidām tie visi ir eksperimentālie (demonstrācijas) reaktori. Parasti tiek atzīmēta arī termokodolreaktora relatīvā drošība videi, kas arī kalpo kā svarīgs arguments. Pēc IV Bestuževa-Lada teiktā, "šeit no Černobiļas nav ne smakas".
Jāpatur prātā arī tas, ka galvenais kodoltermiskās enerģijas resurss ir deitērija resurss, kas atrodas Pasaules okeāna ūdeņos aptuveni 0,015% koncentrācijā (tā sauktais smagais ūdens). Pēc mūsdienu aprēķiniem, izmantojot šos deitērija resursus, potenciālā elektroenerģijas ražošana varētu būt 4,4 * 1024 kW * h, kas termiskā ekvivalenta izteiksmē ir aptuveni 60 miljonus reižu augstāka par pašreizējo pasaules enerģijas patēriņa līmeni. Līdz ar to kodoltermisko enerģiju var uzskatīt par praktiski neizsmeļamu. Tikai atšķirībā no ģeotermālās, saules, plūdmaiņas, vēja, to rada cilvēka rokas.
Ir ļoti svarīgi, lai galvenie pētījumi par kontrolēto kodolsintēzi tiktu veikti apstākļos pastāvīga apmaiņa zinātniskā informācija starp valstīm, ko koordinē Starptautiskā Atomenerģijas aģentūra.
Pirmkārt, tie ir koncentrēti ap PTER (International Research Fusion Reactor) projektu, pie kura darbs sākās 70. gadu beigās. un veiksmīgi turpinās, neskatoties uz ASV izstāšanos no tās. PTER būvniecībai jau ir izvēlēta vieta Francijā (Kadarašā). 2007. gadā iesāktais darbs acīmredzot turpināsies 8-10 gadus. Paredzams, ka PTER ļaus uzsildīt plazmu līdz 150 miljonu grādu temperatūrai un noturēt to šādā stāvoklī 500 sekundes.

Pasaules enerģētikas attīstībai ir daudz scenāriju ilgtermiņa... Dažiem no tiem globālais enerģijas patēriņš XXI gadsimta vidū. pieaugs līdz 20 miljardiem tonnu (naftas ekvivalentā), un šī patēriņa ziņā jaunattīstības valstis uz šo laiku apsteigs attīstītās (151. att.). Un līdz 2100. gadam pat ar vidējo scenāriju globālais enerģijas patēriņš var pieaugt līdz 30 miljardiem toe (152. attēls).
Vienlaikus notiks arī svarīgas strukturālas izmaiņas: samazināsies fosilā kurināmā īpatsvars un palielināsies atjaunojamo, īpaši netradicionālo atjaunojamo energoresursu (NRES) – piemēram, saules, vēja, ģeotermālās un plūdmaiņu enerģijas – īpatsvars. Visi no tiem būtiski atšķiras no tradicionālajiem minerāldegvielas avotiem ar savu atjaunojamību un ekonomisko efektivitāti. Lielas perspektīvas ir arī biodegvielas, īpaši bioetanola, izmantošanai. Amerikāņu futūristiskie zinātnieki pieļauj, ka līdz 2010.gadam alternatīvie avoti jau nodrošinās 10% no pasaulē saražotās enerģijas, līdz 2016.gadam spēkstaciju efektivitāte pieaugs līdz 50%, līdz 2017.gadam sāksies plašā kurināmā elementu izmantošana, bet no 2026.gada - - kodolsintēzes reaktoru komerciāla izmantošana.
No visa teiktā secinājums liecina, ka diez vai ir pietiekams pamats ārkārtīgi pesimistiskam skatījumam uz cilvēces enerģētikas nākotni. Protams, var notikt atsevišķu degvielas baseinu izsīkšana, kas ietekmēs arī atsevišķu ieguves rūpniecības reģionu likteni. Taču absolūta degvielas trūkuma izredzes joprojām ir maz ticamas. Tomēr lielākās daļas fosilā kurināmā kopējās izpētītās rezerves nodrošina iespēju pietiekami ietaupīt augsti līmeņi ieguve - vismaz līdz 21. gadsimta vidum, kad kodolenerģija var pilnībā darboties.

Globālā enerģētikas problēma, pirmkārt, ir cilvēces pastāvīgas un nepārtrauktas degvielas un enerģijas piegādes problēma. Vietējās enerģētikas krīzes notika arī pagātnes laikmetos (piemēram, Anglijā 18. gadsimtā meža resursu izsīkuma un pārejas uz oglēm dēļ). Bet kā globāla problēma energoresursu trūkums izpaudās 70. gados. XX gadsimts, kad sākās enerģētikas krīze, kas izpaudās krasā naftas cenas pieaugumā (14,5 reizes 1972.-1981.gadā), kas radīja nopietnas grūtības pasaules ekonomikai.

Lai gan daudzas no tā laika grūtībām tika pārvarētas, globālā degvielas un enerģijas nodrošināšanas problēma joprojām ir aktuāla arī mūsdienās.

Par galveno globālās enerģētikas problēmas rašanās iemeslu jāuzskata ļoti straujais minerālo degvielu patēriņa pieaugums, īpaši 60. un 70. gados. XX gadsimts Pēc krievu ģeogrāfa V. P. Maksa datiem, līdz gadsimtam, laika posmā no 1960. līdz 1980. gadam vien no pagājušā gadsimta sākuma tika iegūti 40% ogļu, gandrīz 75% naftas un aptuveni 80% dabasgāzes, kas saražota kopš pagājušā gadsimta sākuma. Zemes zarnas.

Ilgs diezgan izšķērdīgas degvielas un enerģijas resursu izmantošanas periods izraisīja vairākas negatīvas sekas. Pirmkārt, daudzos gadījumos pasliktinājās ražotās degvielas pamatnes ieguves un ģeoloģiskie apstākļi, kas izraisīja ražošanas izmaksu pieaugumu (vidējais akmeņogļu ieguves dziļums tagad ir 500-600 m, bet naftas - 2000-4000). m). Citas negatīvas sekas ir ieguves rūpniecības ietekme uz vides situācijas pasliktināšanos (atklātās raktuvju paplašināšana, ražošana jūrā u.c.).

Galvenie globālās enerģētikas problēmas risināšanas veidi ir gan tradicionālie, kuriem pārsvarā ir ekstensīvs raksturs, gan jaunāki, intensīvi.

Plašs enerģētikas problēmas risināšanas veids paredz turpmāku enerģijas ražošanas pieaugumu un absolūtu enerģijas patēriņa pieaugumu. Šis ceļš joprojām ir aktuāls mūsdienu pasaules ekonomikai. Pasaules enerģijas patēriņš absolūtos skaitļos no 1996. līdz 2003. gadam pieauga no 12 miljardiem līdz 15,2 miljardiem tonnu degvielas ekvivalenta. Tajā pašā laikā vairākas valstis saskaras ar savu energoresursu ražošanas robežas sasniegšanu (Ķīna vai ar izredzēm šo ražošanu samazināt (Lielbritānija). Šāda notikumu attīstība rosina meklēt iespējas racionāla energoresursu izmantošana.

Pamatojoties uz to, impulsu saņem intensīvs enerģijas problēmas risināšanas veids, kas galvenokārt sastāv no produktu ražošanas palielināšanas uz vienu enerģijas patēriņa vienību. 70. gadu enerģētikas krīze. paātrināja enerģiju taupošu tehnoloģiju izstrādi un ieviešanu, deva impulsu tautsaimniecības pārstrukturēšanai. Šie pasākumi, ko viskonsekventāk veic attīstītās valstis, ir ļāvuši būtiski mazināt enerģētikas krīzes sekas.

Enerģijas taupīšanas politiku sāka īstenot rūpniecībā, transportā un mājsaimniecībā. Pie jebkuriem pagaidu nosacījumiem taupības pasākumu rezultātā ietaupītās enerģijas tonna ir 3-4 reizes lētāka nekā tonna papildus saražotās. Šis apstāklis daudzām valstīm ir kļuvis par spēcīgu stimulu palielināt enerģijas izmantošanas efektivitāti. XX gadsimta pēdējā ceturksnī. ASV ekonomikas energointensitāte ir samazinājusies uz pusi, bet Vācijā - 2,5 reizes.

Enerģētikas krīzes iespaidā attīstītās valstis 1970.-80. veica vērienīgu ekonomikas strukturālo restrukturizāciju energoietilpīgo nozaru īpatsvara samazināšanas virzienā. Tādējādi mašīnbūves un īpaši pakalpojumu sektora energointensitāte ir 8-10 reizes zemāka nekā pašā degvielas un enerģijas kompleksā vai metalurģijā. Energoietilpīgās nozares tika pakāpeniski likvidētas un nodotas jaunattīstības valstīm. Strukturālā pārstrukturēšana enerģijas taupīšanas virzienā rada līdz 20% degvielas un energoresursu ietaupījumu uz IKP vienību.

Svarīga rezerve enerģijas izmantošanas efektivitātes paaugstināšanai ir aparātu un iekārtu funkcionēšanas tehnoloģisko procesu pilnveidošana. Neskatoties uz to, ka šis virziens ir ļoti kapitālietilpīgs, tomēr šīs izmaksas ir 2--3 reizes mazākas par izmaksām, kas nepieciešamas līdzvērtīgam kurināmā un enerģijas ieguves (ražošanas) pieaugumam. Galvenie centieni šajā jomā ir vērsti uz dzinēju un visa degvielas izmantošanas procesa uzlabošanu. Tajā pašā laikā, neskatoties uz visiem tehnoloģiju un tehnoloģiju sasniegumiem, vidējais pasaules primāro energoresursu lietderīgās izmantošanas līmenis un XXI gs. ir "/ s (dedzinot ogles - 20%, naftu - 24, dabasgāzi - 48%). Salīdzinoši maz uzmanības tiek pievērsts siltumenerģijas taupīšanai un galvenokārt ēku siltumizolācijai.

Tādējādi pašreizējā posmā un vēl daudzus gadus globālās enerģētikas problēmas risinājums būs atkarīgs no ekonomikas energointensitātes samazināšanās pakāpes, t.i. no enerģijas patēriņa uz saražotā IKP vienību.

Globālā enerģētikas problēma tās agrākajā izpratnē kā absolūta resursu trūkuma draudi pasaulē nepastāv. Tomēr energoresursu nodrošināšanas problēma joprojām ir pārveidota.

Attīstītās valstis ir guvušas lielākos panākumus enerģijas taupīšanas un ekonomikas pārstrukturēšanas ceļā. Tomēr jāņem vērā, ka enerģijas taupīšana visizteiktākā bija rūpniecībā, bet lētas naftas ietekmē 90. gados. maz ietekmē transportu.

Atšķirībā no attīstītajām valstīm, pārejas ekonomikas valstu, vadošo jaunattīstības un jaunindustriālo valstu ekonomika joprojām ir ļoti energoietilpīga. Turklāt daudzās jaunattīstības valstīs ir sagaidāms enerģijas patēriņa pieaugums gan saistībā ar dzīves līmeņa paaugstināšanos un iedzīvotāju dzīvesveida izmaiņām, gan arī ar līdzekļu trūkumu daudzās no šīm valstīm enerģijas samazināšanai. ekonomikas intensitāte.

Vēl viens krīzes cēlonis var būt attīstīto valstu pieaugošais pieprasījums pēc energoresursu importa (jo īpaši pašu noguldījumu izsīkuma vai nerentabluma dēļ), kuru piegādātāji galvenokārt ir jaunattīstības valstis un dažas valstis ar pārejas ekonomiku. . To papildina pieaugošā konkurence globālajā enerģijas tirgū starp attīstītajām valstīm un lielajām industrializācijas valstīm (Ķīna, Indija, Brazīlija). Visi šie apstākļi apvienojumā ar militāri politisko nestabilitāti atsevišķos reģionos var izraisīt būtiskas energoresursu pasaules cenu līmeņa svārstības un nopietni ietekmēt piedāvājuma un pieprasījuma dinamiku, kā arī energoproduktu ražošanu un patēriņu, dažkārt radot krīzes situācijas.

Mūsu planēta un sabiedrība atrodas nepārtrauktas attīstības procesā, un tas prasa no mums – cilvēkiem – savlaicīgi pielāgoties vides un dzīves apstākļu izmaiņām. Jebkuras izmaiņas noved pie jaunu vajadzību rašanās globālā mērogā vai atsevišķos reģionos un jaunāko tehnoloģiju izmantošanas to apmierināšanai. Bieži vien izrādās, ka tas, kas nesen tika uzskatīts par modernu, acumirklī kļūst novecojis. Lai savlaicīgi uzlabotu savus produktus, ražotājiem ir jābūt zināmai nojautai par jaunām tendencēm. Tas attiecas arī uz transformatoriem, kuri, šķiet, vairs nav jāmaina.

Viens no visvairāk nozīmīgi notikumi pēdējo desmitgažu laikā uz planētas Zeme ir saistīta ar strauju iedzīvotāju skaita pieaugumu. No 1950. līdz 2010. gadam tas pieauga par 2,7 miljardiem cilvēku, bet 2011. gada beigās tas bija vairāk nekā septiņi miljardi. Turklāt sagaidāms, ka iedzīvotāju skaita pieaugums turpināsies vēl vairākas desmitgades un samazināsies tikai pēc 2050. gada, līdz tam laikam. Kopā cilvēku skaits pieaugs vēl par 35% un sasniegs 9,2 miljardus cilvēku. Elektroenerģijas pieprasījums pieaug proporcionāli iedzīvotāju skaita pieaugumam.

Pieaug pieprasījums pēc elektrības un elektrības

Papildus iedzīvotāju skaita pieaugumam pieaugošais pieprasījums pēc elektrības ir saistīts ar jaunattīstības valstu rašanos: piemēram, IKP pieaugumam par 1% nepieciešams enerģijas patēriņa pieaugums vidēji par 0,6%. Kopējās enerģijas izmaksas veido aptuveni 7–8 % no pasaules IKP un ir ievērojamas izmaksas. Visi šie faktori liek domāt par ļoti efektīvu elektroenerģijas ražošanas un piegādes procesu organizēšanu. Turklāt, veicot aprēķinus, ir svarīgi novērtēt visu ražošanas ciklu un iekļaut izmaksas, kas saistītas ar enerģijas zudumiem un aprīkojuma izmaksām.

No visas pasaulē patērētās enerģijas tikai 15% nāk no elektrības, lai gan šāda daudzuma ražošanai tiek izmantoti 38% primāro energoresursu. Šobrīd elektroenerģiju var izmantot visās darbības jomās, jo tas ir augstas kvalitātes enerģijas veids. Turklāt tas nepiesārņo vidi. Tas viss nosaka elektroenerģijas pieprasījuma pieaugumu nākotnē un tās arvien pieaugošo lomu enerģijas tirgū. Ilustratīvi piemēri ir naftas vai gāzes centrālās apkures aizstāšana ar elektriskajiem siltumsūkņiem vai elektrisko transportlīdzekļu ieviešana.

Un, lai gan kopējā efektivitāte palielinās, kas noved pie sākotnējo energoresursu patēriņa samazināšanās, pieprasījums pēc pašas elektroenerģijas pieaug. Kamēr attīstītajās valstīs vidēji ir aptuveni 1 kW uz cilvēku uz cilvēku, globālais patēriņš ir tikai 0,3 kW. Šī statistika liecina par turpmāku būtisku elektroenerģijas pieprasījuma pieaugumu jaunattīstības valstīs un līdz ar to arī pieprasījuma pieaugumu pēc iekārtām, kas nodrošina ļoti efektīvu elektroenerģijas pārvadi un sadali.

Ir viens būtisks faktors, kas nosaka elektroenerģijas pieprasījuma pieaugumu globālā mērogā - tā ir nepieciešamība pēc informācijas un telekomunikāciju sistēmu funkcionēšanas. Piemēram, modernie, lielie datu centri ir vieni no lielākajiem elektroenerģijas patērētājiem.

Urbanizācija

Urbanizācija ir vēl viena ievērojama tendence. Arvien vairāk cilvēku pārceļas no laukiem uz lielajām pilsētām. Paredzams, ka līdz 2050. gadam tajā dzīvos divas trešdaļas no kopējā iedzīvotāju skaita: šobrīd aptuveni puse dzīvo pilsētās.
Saskaņā ar ANO Iedzīvotāju nodaļas datiem pašlaik ir 24 megapilsētas, kurās iedzīvotāju skaits pārsniedz 10 miljonus. Mūsdienu loģistikas pakalpojumu galvenais uzdevums ir nodrošināt viņus ar visu nepieciešamo: pārtiku, precēm un komunālajiem pakalpojumiem. Tas attiecas arī uz elektroenerģijas piegādi. Enerģijas blīvums debesskrāpju masveida būvniecības vietās ir ļoti augsts, tāpēc ir nepieciešami jauni risinājumi drošai un uzticamai elektrotīklu vadīšanai lielo pilsētu centros. Pārāk augsta nekustamā īpašuma vērtība neļauj mājās izvietot apakšstacijas, tāpēc tās tiek ierīkotas pazemē.

Viena no nozīmīgākajām globālajām vides problēmām ir saistīta ar siltumnīcefekta gāzēm un klimata pārmaiņām. Ir vairāki emisiju veidi, kas veicina šo procesu, taču lielākās bažas rada oglekļa dioksīds. Lai turpmākajos 20 gados izvairītos no ievērojamas zemes virsmas uzkaršanas, ir jāpārdomā politika un jāpārtrauc neatgriezeniskas klimata pārmaiņas. 2010. gadā ar elektrību saistītās oglekļa dioksīda emisijas pasaulē strauji pieauga par 5,3% līdz rekordlielam līmenim 30,4 gigatonnām. Ja šī tendence turpināsies, sagaidāms, ka emisijas līdz 2030. gadam pieaugs līdz 40 gigatonnām, kas varētu izraisīt sasilšanu par 3,5 C °. Tomēr saskaņā ar 450 IEA scenāriju paredzams, ka ar enerģiju saistītās emisijas tiks sasniegtas augstākā likme līdz 2020. gadam un pēc tam līdz 21,5 gigatonām līdz 2035. gadam.

Elektrotīklu racionāla izmantošana var palīdzēt samazināt oglekļa dioksīda emisijas. Sadales tīkli parasti ir par 95% efektīvāki, un sadales tīklu transformatoru veiktspēja ir par 99% augstāka. Neskatoties uz šo faktu, transformatoru uzstādītās bāzes milzīgais izmērs izskaidro, kāpēc kumulatīvie enerģijas zudumi veido ievērojamu daļu no sadales tīkla zudumiem. Tāpēc pat nelielas izmaiņas transformatoru darbībā var ievērojami samazināt oglekļa dioksīda emisijas.

Transformatoru veiktspēja tiek ņemta vērā vai nu zudumu līmeņa vērtībā, vai to efektivitātes līmenī.

Efektivitātes vērtības tiek salīdzinātas pie 50% slodzes. Valdības standarti, kas nosaka transformatoru enerģijas zudumu līmeni, pēdējā laikā ir piedzīvojuši būtiskas izmaiņas: valdība un energokompāniju pārstāvji cenšas pildīt savas saistības un pienākumus energoefektivitātes un klimata pārmaiņu jomā. Priekš dažādas valstis ir dažādi transformatora efektivitātes līmeņi. Tiek atcelts zemais un vidējais – visas valstis virzās uz augstu, ļoti augstu un ultraaugstu līmeni. Īpaši augstu efektivitāti var parādīt tikai transformatori ar amorfa metāla serdi.

Transformatoru uzstādītās bāzes milzīgais izmērs izskaidro, kāpēc kumulatīvie enerģijas zudumi veido ievērojamu sadales tīkla zudumu daļu.
No visas pasaulē patērētās enerģijas tikai 15% nāk no elektrības, lai gan šāda daudzuma ražošanai tiek izmantoti 38% primāro energoresursu.

Cits galvenais punkts Cīņa pret CO2 emisijām ir elektroenerģijas ražošana no dabas resursiem: vēja, saules, viļņu un ģeotermālās enerģijas. 2011. gadā atjaunojamie enerģijas avoti (izņemot lielās hidroelektrostacijas) veidoja 44% no jaunās paaudzes papildu jaudas visā pasaulē. Tajā pašā gadā globālās investīcijas atjaunojamā enerģijā un degvielā palielinājās par 17% līdz jaunam rekordaugstam līmenim – 257 miljardiem USD, kas ir sešas reizes vairāk nekā 2004. gadā. Saskaņā ar MAE ziņojumu par pasaules enerģētikas attīstības perspektīvām, paredzams, ka līdz 2030. gadam atjaunojamo energoresursu īpatsvars, kas apmierina primārās enerģijas pieprasījumu, pieaugs par 8%.

Sprieguma stabilizācija, izmantojot atjaunojamo enerģiju, ko tradicionāli izmanto augstsprieguma un vidējā sprieguma transformatoros, tagad būs pieprasīta vidējā un zemsprieguma elektrotīklos, lai nodrošinātu lokālu stabilizāciju.

Galvenie dzinējspēki atjaunojamo energoresursu īpatsvara pieaugumam ir valdības stimuli un zemākas ražošanas izmaksas. 2011. gadā
fotoelementu moduļu izmaksas samazinājās par 50%, vēja turbīnu izmaksas samazinājās par 10%. Tas ir samazinājis cenu atšķirību starp atjaunojamiem energoresursiem un fosilo kurināmo. Ja šī tendence turpināsies, tad, pēc MAE domām, tīkla paritāte tiks sasniegta līdz 2020. gadam vai pat agrāk, kas ļaus tehnoloģijām, kurās izmanto saules enerģiju, konkurēt tirgū ar tradicionālo fosilo kurināmo.

Aprīkojuma izmaksas visā dzīves ciklā

Lai izlemtu, investēt vai nē, viņi parasti veic ieguldījumu atdeves aprēķinus, kuros jāņem vērā ne tikai atsevišķa aprīkojuma izmaksas, bet arī paredzamās izmaksas visā tā darbības laikā. Aprīkojuma izmaksas ietver sākotnējās iegādes izmaksas, izmaksas, kas saistītas ar uzstādīšanu, pārvaldību, apkopi un iznīcināšanu, kā arī enerģijas izmaksas. Neskatoties uz to, ka transformatori ir ierīces, kas nodrošina augstu efektivitāti - parasti vairāk nekā 99%, enerģijas zudumi tiek samazināti līdz pienācīgām finansiālajām izmaksām, kas ievērojami pārsniedz sākotnējās. Šādā situācijā komunālie uzņēmumi arvien vairāk izmanto īpaši izstrādātu metodi, ko sauc par kopējām izmaksām (TOC), lai noteiktu ieguldījumu atdevi. Šis rādītājs naudas izteiksmē izsaka zaudējumu vērtības tukšgaitā un slodzes laikā. Būtībā šīs vērtības ir atkarīgas no elektroenerģijas izmaksām un uzņēmuma investīciju nosacījumiem.

Viens no galvenajiem izaicinājumiem, apvienojot dažādus elektroenerģijas ražošanas avotus, ir ietekmēt elektroenerģijas kvalitāti, jo īpaši sprieguma joslu, aptverot dažādus vietējos ģeneratorus un tīkla slodzes specifikācijas. Agrāk elektroenerģijas padeve bija centralizēta vienvirziena elektroenerģijas plūsmas dēļ, un galvenā problēma bija sprieguma kritumi. Taču šobrīd un vēl jo vairāk nākotnē, pateicoties dažādu elektroenerģijas ražošanas avotu izmantošanai, elektriskā plūsma kļūst arvien sarežģītāka, kas noved ne tikai pie sprieguma krituma, bet arī tā pārspriegumiem. Un tas ir jauns sprieguma regulēšanas līmenis: tradicionāli sprieguma stabilizācija tika izmantota augstsprieguma un vidējā sprieguma transformatoros, tagad tā ir nepieciešama vidēja un zema sprieguma elektrotīklos, lai nodrošinātu lokālo stabilizāciju.

Sistēmas vadība

Vēl viena jauna joma ir sistemātiska elektroenerģijas sadales kontrole, kas operatoriem ļauj organizēt uzticamu sadales tīklu un identificēt problēmas pirms avārijas. Jūs varat viegli noteikt bojājumu veidus un to atrašanās vietas un samazināt avārijas dīkstāves laiku.
Tradicionāli sadales tīkla transformatori tika uzskatīti par pasīvām iekārtām, taču nākotnē tie ieņems aktīvāku lomu tīklu nodrošināšanā ar uzticamību un efektivitāti.

Nākotnes izredzes

Iedzīvotāju skaita pieaugums un enerģijas patēriņa pieaugums ir galvenie oglekļa dioksīda emisiju cēloņi, kas izraisa nevēlamas klimata izmaiņas. Lai novērstu šī negatīvā procesa tālāku izplatīšanos, elektrotīklos nepieciešams izmantot energotaupības komponentes un ieviest tehnoloģijas ar zemu oglekļa saturu.