Баланс на гориво и енергия: описание, структура и характеристики

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Благосъстоянието и просперитетът на човешката цивилизация зависят от наличието на достатъчно енергийни ресурси. Търсенето на алтернативни горива изглежда е най-логичният път напред. Въпреки това, като се имат предвид неясните перспективи на нетрадиционните енергийни източници, въпросът за рационалното потребление на наличните природни ресурси е от особено значение. Всяка страна е изправена пред това предизвикателство.

Обща концепция

Гориво-енергийният баланс е един от най-острите проблеми на съвременния свят. Нарастването на световното население и развитието на индустриалните технологии предизвикват бързо нарастване на потреблението на минерали. Невъзобновяемостта на природните ресурси и ограниченото им предлагане предизвикват безпокойство. Енергийният баланс е съотношението между производството и потреблението на горива като петрол, въглища,газ, торф, шисти и дърва за огрев.

През 20-ти век потреблението на тези ресурси се е увеличило с около 15 пъти. Според изследователите общото потребление на топлинна енергия през последните няколко десетилетия е надвишило обема, използван от човечеството през целия предходен период от историята. Развитието на науката и технологиите промени балансовата структура. Напредъкът в индустрията доведе до рязко увеличаване на разработването на нови минерални находища, както и до появата на неконвенционални горива.

Структура

В момента делът на петрола в общото потребление на топлинна енергия в света е 40%. По-малко важна роля играят въглищата, които осигуряват 27% от нуждите на човешката цивилизация от гориво. Делът на природния газ не надвишава 23%. Най-малките елементи на енергийния баланс са слънчевата, вятърната и ядрената енергия. Техният дял е само 10% от общия обем на разхода на гориво в света.

Структурата на енергийния микс варира в различните страни. Причината за хетерогенността на глобалната картина се крие в особеностите на географското разположение и нивото на индустриално развитие на държавите. През втората половина на 20 век делът на петрола в енергийния баланс бързо нараства. В края на века в силно индустриализираните страни съотношението се променя в полза на природния газ и въглищата.

Неконвенционални източници

Неравномерно разпределение на находищата на въглеводороди по земното кълбопринуди много държави да търсят алтернативни начини за задоволяване на нуждите си от енергийни ресурси. Тази задача е свързана с определени трудности. Възможността за използване на слънчева енергия до голяма степен зависи от географското местоположение. Атомните електроцентрали представляват сериозна опасност за населението и околната среда. Аварии в такива съоръжения водят до катастрофални последици.

Енергиен баланс в Русия

В Руската федерация, поради климатичните особености, има нужда от висок разход на гориво за осигуряване на топлина през зимата. В структурата на енергийния баланс преобладава природният газ. Делът му е 55%. Петролът е на второ място. Въпреки факта, че Русия е един от най-големите доставчици на „черно злато“в света, делът на този вид гориво в енергийния баланс на страната е само 21%. На трето място са въглищата, които осигуряват 17% от общото производство на топлина. Водноелектрическите централи и ядрената енергетика не са от стратегическо значение за икономиката на страната. Те правят минимален принос, не надвишаващ няколко процента.

Ефективност

Заслужава да се отбележи постепенната промяна в енергийния баланс в процеса на трансформация на икономиката. През втората половина на 20 век доминиращата роля принадлежи на въглищата и петрола. В началото на новото хилядолетие водещо място зае природният газ. Според изследователи потреблението му в Русия не е достатъчно ефективно. Полезен коефициентот производството на електроенергия от турбини на природен газ е около 30%. Причината за този нисък процент се дължи на остаряло оборудване, което трябва да бъде надградено.

Други държави

Глобалният енергиен баланс се характеризира с изключителна неравномерност в разхода на гориво в различни части на земното кълбо. Лидерите в потреблението на горивни ресурси са страни като САЩ, Китай и Русия. Те използват около 40% от енергията, генерирана в световен мащаб. Високото ниво на разходите за гориво пада върху дела на страните, разположени в северните ширини.

През миналия век броят на наличните енергийни източници се е увеличил от два на шест. Интересен модел е, че в момента нито един от тях не е загубил стратегическото си значение в световната икономика. Дълго познатите източници на енергия преминаха в категорията на традиционните, но продължават да заемат важно място в структурата на горивния баланс. Аналитичните прогнози не отчитат възможността за пълното им изключване от броя на ресурсите, които служат като основа на икономиката. Прогнозите се отнасят само за промени в бъдещия дял на традиционните енергийни източници в структурата на потреблението. Много анализатори са на мнение, че природните ресурси като въглища и газ ще останат начело през следващите десетилетия.

Атомни електроцентрали

Някои държави са решили да дадат приоритет на развитието на ядрената енергетика. Примерите включват Франция и Япония. Те постигнаха значителна промяна в структурата на енергийния баланс на своите държави. Франция и Япония успяха значително да намалят ролята на петрола. Замяната на въглеводородите с ядрена енергия се отрази благоприятно на екологичната ситуация. Наличието на атомни електроцентрали обаче създава потенциална опасност, в чиято реалност се убедиха жителите на Япония след бедствието във Фукушима.

Перспективи

Прогнозното изчерпване на световните енергийни резерви често е обект на разгорещен дебат. Песимистичните прогнози за предстоящото начало на глобален недостиг на изкопаеми горива се основават на безспорен факт – невъзобновимостта на природните ресурси. Според експерти, при запазване на сегашния обем на добив на петрол, запасите от "черно злато" на планетата могат да бъдат изчерпани в рамките на следващите 30-50 години. Ситуацията се влошава от факта, че въглеводородните компании предпочитат да инвестират печалбите си в проекти с бързо изплащане, вместо да ги харчат за финансиране на проучване.

Информацията за световните запаси от природен газ дава повод за оптимизъм. Според експерти проучените находища на този енергиен носител трябва да стигнат за следващите 50-70 години. Русия се откроява сред другите страни с огромните си запаси от природен газ. Неговите находища на полуостров Ямал се оценяват от експерти на 100 трилиона m3.

Резервите от въглища са съсредоточени в Китай, САЩ и Русия. Глобалните му резерви са15 трилиона тона. Въпреки това, само определени марки коксуващи се въглища се използват за промишлени цели, които се добиват в ограничени количества.

Запасите от изкопаеми горива по земното кълбо са страхотни, но не безкрайни. Бъдещите поколения ще трябва да намерят трайно решение на енергийния проблем.