Топливно-энергетические ресурсы мира и Беларуси

ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ. СПОСОБЫ

ПОЛУЧЕНИЯ, ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ЭНЕРГИИ

Топливно-энергетические ресурсы

Основные понятия и определения

Энергия - мера движения и взаимодействия материальных тел.

Мощность - количество энергии в единицу времени, определяющее интенсивность движения и взаимодействия материальных тел. По другому, это скорость изменения энергии.

Энергетика - область человеческой деятельности, связанная с производством, передачей потребителям и использованием энергии.

Топливо - горючие вещества с углеродной основой, используемые для получения тепловой энергии путем их сжигания.

Ядерное топливо - вещества и материалы, используемые для получения энергии в ядерном реакторе.

Топливно-энергетические ресурсы (ТЭР)- совокупность всех природных и преобразованных видов топлива и энергии, используемых в республике.

Возобновляемые энергетические ресурсы - энергетические ресурсы рек, водохранилищ, ветра, солнца, биомассы и другие ресурсы, возобновляемые в ходе естественных природных процессов.

Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) - энергия, получаемая в ходе любого технологического процесса или процесса жизнедеятельности человека в результате недоиспользования первичной энергии или в виде энергосодержащего побочного продукта основного производства и не применяемая в этом процессе.

Нетрадиционные (альтернативные) источники энергии - источники электрической и тепловой энергии, использующие для ее производства возобновляемые и вторичные энергетические ресурсы.

Энергосбережение – организационная, научная, практическая, информационная деятельность государственных органов, юридических и физических лиц, направленная на снижение расхода топливно-энергетических ресурсов в процессе их добычи, переработки, транспортировки, хранения, производства, использования и утилизации.

Эффективное использование ТЭР - использование всех видов энергии экономически оправданными, прогрессивными способами при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении законодательства.

Топливно-энергетические ресурсы мира и Беларуси

Классификация энергетических ресурсов представлена на рис.1.1.

Рис 1.1. Классификация энергетических ресурсов.

Истощаемые энергетические ресурсы - это накопленные в процессе эволюционного развития нашей планеты в ее недрах запасы веществ и соединений, способные при определенных условиях высвобождать энергию. К ним относятся все виды углеводородного топлива и вещества, способные к ядерному расщеплению.

Нефть, газ уголь, торф и другие виды топлива с углеродной основой образовались за счет фотосинтеза, протекавшего под действием солнечного излучения. Несмотря на то, что процесс накопления органики длится уже миллионы лет, пригодные для разработки запасы углеводородного топлива на планете не так велики. Большая часть газа и нефти уже истрачена в 20 веке. Причем скорость потребления доступных к добыче запасов ТЭР очень велика. Так, например, за один год в мире сжигается и перерабатывается количество нефти на образование которого в процессе эволюции планеты требовалось до 3 млн.лет. Согласно Полякову В.В. [19] все разведанные в мире извлекаемые запасы нефти оцениваются в 260 млрд.т, чего должно хватить на время примерно 70 лет(см.табл.1.1).К числу стран обеспеченных суммарными извлекаемыми запасами нефти на срок до 100 и более лет относятся:

Саудовская Аравия 115 млрд.т, 115 лет;

Россия 34,5млрд.т, 99 лет;

Ирак 17,7 млрд.т, 148 лет;

Иран 19,6млрд.т, 103года;

ОАЭ 9,5млрд.т, 76лет;

Кувейт 8,0млрд.т, 89 лет;

Нигерия 8,6млрд.т, 78 лет;

Бразилия 8,7млрд.т, 124года;

Казахстан 6,1млрд.т, 153 года.

Эти цифры со временем имеют тенденцию роста по причине разведывания новых месторождений и совершенствования способов добычи. Однако наблюдается и рост цен на нефть по причине увеличения энергозатрат на добычу и соответствующего удорожания нефти и нефтепродуктов. Такие крупные производители нефти как США, Китай, Индонезия, Мексика, Норвегия и Великобритания уже в ближайшие 10-20 лет будут вынуждены полностью переходить к импорту этого вида сырья.

Потребление природного газа в мировом сообществе растет очень быстро. Ожидается, что к 2020году его доля в мировом потреблении составит 28-30% от всех ископаемых видов топлива, и, главным образом, за счет снижения доли угля и атомной энергии. При этом природный газ является наиболее экологически чистым энергоносителем по сравнению с другими ископаемыми ТЭР. Наиболее богаты природным газом такие государства как Россия-35% от мировых разведанных запасов; Иран-14%, а также страны Ближнего Востока и Нигерия.

Согласно прогнозу [19] потребление угля начнет расти с 2040 года. Причиной явится заметное истощение нефти и газа, а также ухудшение условий их добычи. Доля этого вида топлива в ряде стран составит до 30% от всех ТЭР. Наиболее богатыми запасами угля (около 55% от мировых) обладают США, Россия и Китай.

Развитие ядерной энергетики и использование, в принципе, больших запасов ядерного топлива ограничивается двумя причинами - опасностью радиоактивного заряжения местности и технологическими сложностями эксплуатации и утилизации оборудования АС и отработанного топлива. Одним из наиболее перспективных вариантов решения энергетической проблемы считается также освоение энергии термоядерного синтеза. Однако уже на протяжении десятков лет человечеству не удается решить эту проблему.

Мировые запасы торфа (2003г.) превышают 2трлн.т. В странах СНГ сосредоточено около 770 млрд.т, в Канаде – 510 млрд.т и в США – свыше 110 млрд.т(более50% на Аляске). Срок истощения этого вида топлива можно оценить только условно(см.табл.1.1), так как по мнению ряда специалистов залежи торфа могут возобновляться при определенных условиях в срок от 80 до 100 лет. По этой причине торф можно было бы отнести к возобновляемым ТЭР.

В нашей стране и в ряде зарубежных стран ведутся научно-изыскательные работы по освоению в качестве топлива водорода, называемого топливом будущего. Запасы водорода на Земле огромны, однако он находится в связанном виде (вода, минералы, каменный уголь и др.).

Потенциал ТЭР и потребление различных видов энергоносителей, а также экономию ТЭР принято оценивать в килограммах условного топлива (кг у. т.) (или в тоннах условного топлива (т у. т.)). За 1 кг у.т. принято значение энергии, равное 29,309 × 10⁶ Дж, что соответствует энергосодержанию примерно одного килограмма каменного угля (см. приложение 1). За рубежом используется также в качестве условной единицы измерения величина – 1кг нефтяного эквивалента (кг н.э.), равная 41,86 Дж, которая также встречается в отечественной научной и технической литературе.

Несмотря на ограниченность запасов нефти и газа, цены на эти энергоносители остаются сравнительно невысокими. Такое положение является следствием политических и экономических механизмов, при помощи которых страны и компании, добывающие, а также активно потребляющие нефть и газ, влияют на мировую экономику. Ценовая политика, а также лоббирование своих интересов, которые осуществляют нефтяные и газовые компании в правительствах большинства стран являются не только политическим фактором, но и фактором, сдерживающим развитие нетрадиционной энергетики, основанной на использовании возобновляемых ТЭР.

Потенциал ТЭР в Республике Беларусь по данным Государственной комплексной программы модернизации основных производственных фондов Белорусской энергетической системы, энергосбережения и увеличения доли использования в республике собственных топливно-энергетических ресурсов в 2006-2010гг. (далее - Государственная программа) представлен в табл.1.2[24].

Таблица 1.1