Прогноз развития мировой энергетики до 2100 года
В течение многих лет в мире сложилась стандартная схема вычисления энергопотребления (Е) в будущем через уравнение
Е=Р • (GNР/Р) • (Е/GNР),
где Р - численность населения; GNР - валовой национальный продукт.
На планируемый промежуток времени делаются предположения о скорости изменения валового национального продукта на душу населения (GNР/Р) и его энергоинтенсивности (Е/GNР).
Представления о физическом насыщении потребностей энергией и прогнозы, выполненные на основе этой зависимости дают большие цифры мирового энергопотребления ~ 60 т.у.т/год. к середине 21-го века. Это невозможно реализовать.
Противоположный подходк прогнозированию энергозатрат – генетический. В основе его лежит утверждение, что история определяет настоящее и будущее. Информационной базой генетического подхода служат временные ряды энергопотребления в различных странах мира. Качество получаемых результатов зависит от продолжительности. Потребление первичной энергии Е в каждый момент времени τ представляет сумму для пяти регионов земного шара и выражается уравнением
Е(τ) = Σ ei(τ) Pi(τ),
i=1
где Р –численность населения,
Е – потребление энергии.
Прогноз потребления энергии для каждого региона зависит от исторически сложившихся условий и определяется экономическими, социальными и экологическими ограничениями.
Потребление коммерческой энергии оценивается с привлечением национальных энергетических прогнозов. Потребление некоммерческой энергии на душу населения величина постоянная для каждого региона.
При разработке прогноза учитывается наличие отрицательных обратных связей в системе энергетика — климат. К таким связям относятся:
1) возрастание биопродукции лесов северного полушария в результате повышения температуры, увлажненности и стимулирующего воздействия повышений концентрации диоксида углерода в атмосфере. В результате происходит расширение границы их распространения на север, в зону современной лесотундры;
2)зависимость уровня потребления энергии от климатических условий и в первую очередь от температуры окружающего воздуха.
Учет этой обратной связи дает возможность непосредственно оценить перспективы экономии энергии в результате развития процесса глобального потепления.
Кроме оценки непосредственного сокращения потребности в энергии при развитии глобального потепления необходимо принимать во внимание эффект локального потепления, характерного для районов крупных городских агломераций и регионов с высокой плотностью населения, где сосредоточены индустриальные объекты.
Наличие на городских территориях асфальтированных улиц, площадей, а также содержание в городской атмосфере газовых и аэрозольных загрязнений вызывает изменение баланса солнечной радиации.
В результате приземный слой воздуха на несколько градусов теплее в пределах города, чем в пригородной зоне.
Таким образом, обратные связи в системе энергетика – климат представляют важнейший фактор, влияющий на развитие мировой энергетики.
Уровень стабилизации душевого потребления энергии и сроки его достижения существенно различаются для каждой страны.
В последующие годы будет постепенно снижаться главенствующая роль в мировом энергобалансе стран, входящих в состав регионов 1 и 2,для которых насыщение энергопотребления - либо реальность (регион 1), дело ближайшего будущего (регион 2).
Одним из важнейших факторов, который учитывается при разработке прогноза является обеспеченность ресурсами мировой энергетики, базирующейся на сжигании ископаемого органического топлива.
В соответствии с данным прогнозом исчерпание разведанных извлекаемых запасов нефти и газа наступит не ранее 2050 года,а с учетом дополнительных извлекаемых ресурсов — после 2100 г. Если принять во внимание, что разведанные извлекаемые запасы угля значительно превосходят запасы нефти и газа, вместе взятые, с определенной вероятностью можно утверждать, что развитие мировой энергетики обеспечено в ресурсном отношении более чем на столетие.
Таким образом, потребление энергии на_душу населения в мире обнаруживает явную тенденцию к стабилизации.
Этот процесс начался около 50 лет назад, т.е. задолго до того как появились спекулятивные теории глобального изменения климата.
Такое явление в мирное время наблюдается впервые с начала индустриальной эпохи и связано с массовым переходом стран мира в новую, постиндустриальную стадию развития, в которой потребление энергии на душу населения остается постоянным. Этот факт имеет важное значение, поскольку величина общего потребления энергии в мире растет гораздо более медленными темпами. Потребление энергии на душу населения в мире практически постигло насыщения, и дальнейший рост его будет происходить экстенсивным путем лишь за счет роста населения. Это приведет к еще более заметному снижению темпов роста эмиссии парниковых газов, образующихся в результате антропогенной деятельности человека.
Исторический подход запрещает повышение уровня потребления энергии до 60 и более Гт у.т./год, как это часто допускается при анализе будущей энергетической ситуации, что находится в полном соответствии с прогнозами, основанными на изучении вековых закономерностей эволюции мировой энергетики.
При этом рассматриваемый прогноз предполагает, что для устойчивою экономического и социального развития человечеству достаточно 24-25 Гт. у.т/год. Это в 1,7 раза превосходит современное потребление энергии (14,3 Гт у.т./год в 2000 году).
Экстраполяция тенденций развития энергетики в будущее не позволяет обнаружить признаков катастрофического потепления в течение ближайших столетий.
Противоположный результат может быть получен лишь при необоснованной экстраполяции современных стандартов потребления энергии в наиболее расточительных индустриальных странах.
Тема 4
Лекция 10
Организация замкнутых циклов в производстве
Рост народонаселения и ускоренная индустриализация ведет к тому, что отходы и ЗВ образуются быстрее, чем Земля их может переработать, включив в малый биотический цикл, а затем в глобальный цикл. Следовательно, природные ресурсы потребляются более быстрыми темпами, чем воспроизводятся. Достичь устойчивого развития возможно лишь путем переориентации промышленных процессов производства товаров и услуг на новые модели, которые будут способствовать снижению нагрузки на окружающую среду и повышению эффективности промышленного производства.
Это предопределяет создание замкнутых циклов производства, безопасных для окружающей среды, предотвращающих загрязнение природы и обеспечивающих более эффективное использование сырья.
Технологии замкнутых циклов – это предупредительные стратегии, призванные не допускать появление новых ЗВ уже на самом этапе производства и экономно использовать сырьевые материалы, включая энергию и воду.
Образование замкнутых циклов предполагает принятие предупредительных мер в самой системе производства, тогда как традиционная борьба с загрязнением подразумевает нейтрализацию или удаление ЗВ, когда они уже произведены и попали в окружающую среду. Замкнутые циклы в производстве отражаются в материальных и энергетических балансах.
Дата добавления: 2016-06-13; просмотров: 1414;