Современное состояние и перспективы развития мировой энергетики

Следует заметить, что использование источников альтернативных,возобновляемых видов энергии может достаточно эффективно снизить процент выбросов в атмосферу вредных веществ,то есть в какой-то степени решить одну из важных экологических проблем. Энергия моря может с полным основанием быть причисленной к таким источникам.

Энергия рек

Примерно1/5 часть  энергии,потребляемой во всём мире,вырабатывают на ГЭС. Её получают,преобразуя энергию  падающей воды в энергию вращения турбин,которая в свою очередь  вращает генератор,вырабатывающий электричество.Гидростанции бывают очень мощными. Так,станция Итапу на реке Парана на границе между Бразилией и Парагваем развивает мощность до13 000 млн. кВт.

Энергия малых  рек также в ряде случаев может  стать источником электроэнергии.Возможно, для использования этого источника необходимы специфические условия (например,речки с сильным течением), но в ряде мест,где обычное электроснабжение невыгодно,установка мини-ГЭС могла бы решить множество локальных проблем. Бесплотинные ГЭС для речек и речушек уже существуют.В комплекте с аккумулятором они могут обеспечить энергией крестьянское хозяйство или геологическую экспедицию,отгонное пастбище или небольшую мастерскуюОпытный образец бесплотинной мини-ГЭС успешно зарекомендовал себя на речках Горного Алтая.

Энергия мирового океана

Резкое увеличение цен на топливо,трудности с его  полученном,сообщения об истощении  топливных ресурсов – все эти  видимые признаки энергетического  кризиса вызвали в последние  годы во многих странах значительный интерес к новым источникам энергии, в том числе к энергии Мирового океана.

Тепловая энергия  океана

Известно,что  запасы энергии в Мировом океане колоссальны,ведь две трети земной поверхности(361 млн. км2) занимают моря и океаны– акватория Тихого океана составляет180 млн. км2. Атлантического– 93 млн. км2, Индийского– 75 млн. км2. Так,тепловая (внутренняя)энергия, соответствующая перегреву поверхностных вод океана по сравнению с донными, скажем,на 20 градусов,имеет величину порядка 1026 Дж.Кинетическая энергия океанских течений оценивается величиной порядка 1018 Дж.Однако пока что люди умеют использовать лишь ничтожные доли этой энергии,да и то ценой больших и медленно окупающихся капиталовложений,так что такая энергетика до сих пор казалась малоперспективной.

Энергия приливов и отливов

Веками люди размышляли над причиной морских  приливов и отливов. Сегодня мы достоверно знаем, что могучее природное  явление – ритмичное движение морских вод вызывают силы притяжения Луны и Солнца.Поскольку Солнце находится  от Земли в 400 раз дальше, гораздо меньшая масса Луны действует на земные воды вдвое сильнее,чем масса Солнца.Поэтому решающую роль играет прилив, вызванный Луной (лунный прилив). В морских просторах приливы чередуются с отливами теоретически через 6 ч 12 мин30 с. Если Луна,Солнце и Земля находятся на одной прямой(так называемая сизигия), Солнце своим притяжением усиливает воздействие Луны, и тогда наступает сильный прилив(сизигийный прилив, или большая вода).Когда же Солнце стоит под прямым углом к отрезку Земля-Луна(квадратура),наступает слабый прилив(квадратурный,или малая вода).Сильный и слабый приливы чередуются через семь дней.

Однако истинный ход прилива и отлива весьма сложен.На него влияют особенности движения небесных тел, характер береговой линии, глубина воды, морские течения и ветер.

Самые высокие  и сильные приливные волны  возникают в мелких и узких  заливах или устьях рек,впадающих  в моря и океаны.Приливная волна  Индийского океана катится против течения  Ганга на расстояние250 км от его устья.Приливная  волна Атлантического океана распространяется на 900 км вверх по Амазонке.В закрытых морях, например Черном или Средиземном,возникают малые приливные волны высотой 50-70 см.

Мощность электростанций в некоторых местах могла бы составить2–20 МВт. Первая морская приливная электростанция мощностью 635кВт была построена в 1913 г. в бухте Ди около Ливерпуля.В 1935 г. приливную электростанцию начали строить в США. Американцы перегородили часть залива Пассамакводи на восточном побережье,истратили 7млн. долл., но работы пришлось прекратить из-за неудобного для строительства,слишком глубокого и мягкого морского дна, а также из-за того, что построенная неподалеку крупная тепловая электростанция дала более дешевую энергию.

Аргентинские  специалисты предлагали использовать очень высокую приливную волну в Магеллановом проливе, но правительство не утвердило дорогостоящий проект.

С 1967 г. в устье  реки Ранс во Франции на приливах высотой  до 13 метров работает ПЭС мощностью240 тыс. кВт с годовой отдачей 540 тыс.кВт/ч. Советский инженер Бернштейн разработал удобный способ постройки блоков ПЭС,буксируемых на плаву в нужные места, и рассчитал рентабельную процедуру включения ПЭС в энергосети в часы их максимальной нагрузки потребителями.Его идеи проверены на ПЭС, построенной в 1968 году в Кислой Губе около Мурманска;своей очереди ждет ПЭС на 6млн. кВт в Мезенском заливе на Баренцевом море.

В настоящее  время в ряде стран, и в первую очередь в Англии,ведутся интенсивные  работы по использованию энергии  морских волн. Британские острова  имеют очень длинную береговую линию, во многих местах море остается бурным в течение длительного времени. По оценкам ученых,за счет энергии морских волн в английских территориальных водах можно было бы получить мощность до120 ГВт, что вдвое превышает мощность всех электростанций,принадлежащих Британскому Центральному электроэнергетическому управлению.

Энергия земли

Тепло от горячих  горных пород в земной коре тоже может генерировать электричество.Через  пробуренные в горной породе скважины вниз накачивается холодная вода,а в вверх поднимается образованный из воды пар,который вращает турбину. Такой вид энергии называется геотермальной энергией. Она используется,например, в Новой Зеландии и Исландии.

Энергия из отходов

Одним из наиболее необычных видов использования отходов человеческой деятельности является получение электроэнергии из мусора. Проблема городских свалок стала одной из наиболее актуальных проблем современных мегаполисов.Но, оказывается,их можно еще использовать для производства электроэнергии.Во всяком случае именно так поступили в США, в штате Пенсильвания.Когда построенная для сжигания мусора и одновременной выработки электроэнергии для 15000 домов печь стала получать недостаточно топлива, было решено восполнить его мусором с уже закрытых свалок. Вырабатываемая из мусора энергия приносит округу около $ 4000 прибыли еженедельно.Но главное –объем закрытых свалок сократился на 78%.

Энергия навоза

Много проблем  связано с загрязнением водоемов отходами звероводческих хозяйств. Большие  количества органического вещества, попадающие в водоемы,способствуют их загрязнению.

Известно,что  теплоцентрали- активные загрязнители окружающей среды, как и свинофермы и коровники.Именно второй способ получения  энергии выбрали в английском городе Пиделхинтоне,где разработана технология переработки навоза свиней в электроэнергию.Отходы идут по трубопроводу на электростанцию,где в специальном реакторе подвергаются биологической переработке.Образующийся газ используется для получения электроэнергии,а переработанные бактериями отходы - для удобрения.Перерабатывая70 тонн навоза ежедневно,можно получить40 КВт/ч.

Подводя итог, нужно  отметить, что на сегодняшний день роль альтернативных источников энергии  растёт,что благоприятно сказывается  на природных запасах, экологической  ситуации в мире. В первую очередь этот рост происходит благодаря странам, где нет достаточных запасов полезных ископаемых,в первую очередь,нефти и газа.

Таким образом, можно с уверенностью сказать, что  роль альтернативных источников энергии  будет повышаться.Эта тенденция будет наблюдаться в основном в странах, где невелики запасы собственных природных ресурсов. 

Глава3 Современное состояние  топливно-энергетического  комплекса Республики Беларусь 

Топливно-энергетический комплекс в экономике любых государств является важнейшей составляющей в обеспечении функционирования и развития производительных сил, в повышении жизненного цикла населения.Для государств с дефицитом собственных энергоресурсов,к которым относится и Республика Беларусь, оптимизация развития и функционирования ТЭК – одно из приоритетных направлений.

В настоящее  время основные фонды ТЭК составляют22,8% производственных фондов промышленности,в  комплексе занято 5,3%промышленно-производственного  персонала, а ежегодные затраты  на энергообеспечение потребителей составляют около 30% от ВВП.Структуру валовой продукции ТЭК и Динамику производства основных видов топливно-энергетических ресурсов в Республике Беларусь см.в приложении3.

Топливно-энергетический комплекс Республики Беларусь включает добычу торфа и производство торфобрикетов;добычу нефти и нефтепереработку;разветвлённую сеть газопроводов,нефтепроводов и нефтепродуктопроводов;производство,передачу и распределение электрической и тепловой энергии.

После приобретения Республикой Беларусь суверенитета ТЭК столкнулся с проблемами недостаточной собственной ресурсной базы для полного удовлетворения потребности страны в энергоносителях,отсутствия диверсификации поставок от внешних источников,стремительно растущей стоимостью импортируемых энергоресурсов,нарастания износа и морального устаревания основных фондов,несовершенством нормативно-правовой и законодательной базы функционирования отраслей комплекса.

Органическая  связь ТЭК с народным хозяйством осуществляется через топливно-энергетический баланс (ТЭБ),который характеризует количественную и качественную стороны этих связей. Приходная часть баланса почти на 83% формируется за счёт нефти и газа, поставляемых из Западно-Сибирского региона Российской Федерации, 17%составляют местные, возобновляемые и нетрадиционные виды энергии.Структура потребления первичных энергоресурсов(приходная часть) и её динамика приведены в приложении4 (в %).

Объём продукции  топливно-энергетического комплекса  в фактически действовавших ценах  в 2007 году составил 18 359млрд. руб.

Нефтяная промышленность

В 2007 году добыча белорусской нефти находилась на уровне 1,76 млн.т, включая газовый  конденсат.Разведанные месторождения  нефти на территории Беларуси сосредоточены  в нефтегазовой области – Припятской впадине, площадь которой около30 тыс. км кв. Начальные извлекаемые ресурсы нефти оценены в 355,6 млн.т. В промышленные категории переведено46% указанных ресурсов. Открыто около 185 месторождений с залежами нефти, 64 из которых имеют суммарные запасы 168 млн.т.

Основная часть  нефти добывается из активных остаточных запасов, которые составляют26 млн. т. Обеспеченность активными запасами оценивается на уровне 15 лет,а вместе с трудноизвлекаемыми– 31 год.

Эффективность белорусских нефтепромыслов обусловлена  качеством нефти(высокое содержание светлых нефтепродуктов,низкое содержание серы и тяжёлых металлов),достаточной хозяйственной освоенностью территории.Нефть на Речицком и Осташковичском месторождениях проходит промышленную подготовку(обезвоживание,обессоливание,сепарацию),затем подаётся в нефтепровод«Дружба» и на нефтеперерабатывающие заводы.

В Республике Беларусь перспективным в нефтегазоносном  отношении,кроме Припятского прогиба  являются Оршанская и Подлясско-Брестская  впадины. Однако промышленная нефтеносность  установлена только в Припятском прогибе. Перспективы Оршанской и Подлясско-Брестской впадин весьма неоднозначны,поэтому стратегия дальнейшего развития нефтедобывающей промышленности республики основывается на современных знаниях геологического строения Беларуси,опыте поисков,разведки и разработки месторождений нефти и рассчитывается исходя из ресурсной базы только Припятского прогиба. В целом эксплуатационный фонд в перспективе будет держаться на уровне 600скважин, что позволит несущественно замедлить спад добычи нефти.

Нефтеперерабатывающая промышленность в республике представлена двумя крупными нефтеперерабатывающими заводами : ОАО« Нафтан » (г.Новополоцк)и ОАО « Мозырский нефтеперерабатывающий завод », которые ориентированы на поставки сырья из Российской Федерации по системе нефтепроводов« Дружба »,нефтепроводу Сургут – Полоцк и по железной дороге. Производственные мощности по первичной переработке нефти отечественных нефтеперерабатывающих заводов составляют около 40 млн. т в год в пересчёте на сырую нефть.

Учитывая,что  в настоящее время потребность республики в нефти не превышает7-8 млн. т в год, оба завода около половины нефтепродуктов экспортируют по магистральным нефтепродуктопроводам.

Эксплуатация  нефтепроводов в Беларуси осуществляется двумя предприятиями:Новополоцким предприятием по транспортировке нефти «Дружба»на севере и Гомельским предприятием по транспортировке нефти «Дружба»на юге.

По южной ветке  нефти.Поставляется из Самары через  Брянск на Мозырский НПЗ, часть нефти  поступает транзитом на Дрогобычский НПЗ (Украина)и через Брест на Полоцкий НПЗ (Польша).По северной ветке нефть поступает из Ярославля на Новополоцкий НПЗ, а затем на Мяжейкяйский НПЗ (Литва) и в Вентспилский порт (Латвия).

Нефтепродуктоводы связывают Полоцк – Вентспилс,а  также Мозырь– Дрогобыч и Мозырь – Брянск.