Стабилизация душевого потребления энергии

ЛИСТ ЗАМЕЧАНИЙ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ	4
2Стабилизация душевого потребления энергии	5
3 Повышение эффективности использования энергии	7
4 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ	8
5 Децентрализация и малая энергетика	10
ЗАКЛЮЧЕНИЕ	12
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ	13

 

 

 

 

 

Введение

 

Потребление энергии  является обязательным условием существования  человечества. В современном мире энергетика является основой развития базовых отраслей промышленности, определяющих прогресс общественного производства.

Общепринятая  классификация подразделяет источники  первичной энергии на коммерческие и некоммерческие. Коммерчески источники  энергии включают в себя твердые (каменный и бурый уголь, торф, горючие сланцы, битуминозные пески), жидкие (нефть и газовый конденсат), газообразные (природный газ) виды топлив и первичное электричество (электроэнергия, произведенная на ядерных, гидро-, ветровых, геотермальных, солнечных, приливных и волновых станциях). К некоммерческим относят все остальные источники энергии (дрова, сельско-хозяйственные и промышленные отходы, мускульная сила рабочего скота и собственно человека).

Мировая энергетика в целом на протяжении всей индустриальной фазы развития общества основана преимущественно на коммерческих энергоресурсах (более 90 % общего потребления энергии в 2001 г.). Хотя нужно отметить, что существует целая группа стран (экваториальная зона Африки, Юго-Восточная Азия), многочисленное население которых поддерживает свое существование почти исключительно за счет некоммерческих источников энергии.

За последние 50 лет при удвоении населения  планеты почти в четыре раза выросло потребление энергии и в пять раз - общая экономическая активность. Уже четверть века назад было показано, что продолжение развития по такому типу ввергнет мир в экологическую катастрофу: экосистема Земли просто не выдержит очередного ресурсного натиска человечества. Осознание этого факта обществом или действие объективных законов его развития способствовали появлению в последнее время качественно новых тенденций развития мировой энергетики, дающих некоторые основания для оптимизма. Рассмотрим основные из них.

 

 

 

 

 

1 Стабилизация душевого потребления энергии

 

Мировая энергетика 50-х, 60-х и начала 70-х годов нынешнего столетия характеризовалась чрезвычайно быстрым увеличением потребления коммерческой энергии (среднегодовой темп прироста более 5%), что при годовом темпе прироста численности население земного шара несколько менее 2% обусловило почти двукратное увеличение душевого потребления коммерческой энергии с 0,98 т у.т./чел в 1950 г. до 1,97 т у.т./чел в 1973 г. (рис 1.1, 1.2.).

 

Рисунок 1.1 − Мировое потребление коммерческой энергии  Е и численность населения Р

 

Однако за последующие 15-20 лет произошли значительные изменения в мировой энергетике. Они связаны прежде всего с переходом от экстенсивных путей ее развития, от энергетической эйфории к энергетической политике, основанной на повышении эффективности использования энергии и всемерной ее экономии. Поводом для этих изменений стали энергетические кризисы 1973 и 1979 гг., стабилизация запасов ископаемых топлив и удорожание их добычи, желание уменьшить обусловленную экспортом энергоресурсов зависимость экономики от политической нестабильности в мире. К этому стоит добавить всевозрастающее осознание правительствами цивилизованных стран потенциальной опасности крупномасштабных последствий развития энергетики и озабоченность по поводу растущей деградации условий жизни в связи с экологическим прессом на локальном уровне

 

Рисунок 1.2 − Мировое потребление коммерческой энергии  е на душу населения

 

Итак, потребление  энергии на душу населения в мире обнаруживает явную тенденцию к  стабилизации. 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. Указанный факт имеет весьма важное значение, поскольку в результате и величина общего потребления энергии в мире растет гораздо более медленными темпами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Повышение эффективности использования энергии

 

Не меньшее значение имеет  и рациональное использование произведенной  энергии. О низкой эффективности  многих областей современной энергетики свидетельствует хотя бы то, что при выработке электроэнергии из угля и использовании ламп накаливания в свет преобразуется только 3% первоначальной энергии. А в современных автомобилях в поступательное движение преобразуется только 13% энергии, полученной при сжигании горючего. Поэтому важным направлением развития энергетики ведущих стран в ближайший период, видимо, будет переход к более рациональным технологиям и повышение эффективности использования энергетических ресурсов.

          Здесь просматривается несколько важных этапов. Первый – энергоэффектив-ное использование существующего оборудования, технологий и предметов, потребляющих энергию с ускорением вывода из эксплуатации тех из них, модернизация которых невозможна. Второй - внедрение замещающих, но более совершенных и менее энергоемких объектов и технологий. Третий - разработка и внедрение качественно новых принципов, материалов, технологий и техники. Здесь речь может идти о принципиально новых видах одежды и материалов, сделанных на основе нано- и смарттехнологий, о новых принципах градостроительства, позволяющих "не выпускать" тепловую энергию за пределы ограждающих конструкций зданий, об эффективном аккумулировании электроэнергии, тепловой энергии и света.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ  АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

 

Из года в год интерес  к  возобновляемым источникам энергии  в мире неуклонно растёт. Основные причины, обуславливающие такое внимание:

− ресурсы ВИЭ (солнечная и ветровая энергия, энергия ветра, биомассы, геотермальная энергия, энергия малых рек, морских волн, приливов, низкопотенциальное и сбросное тепло и др.) практически неограниченны, во много раз превышают обозримые потребности человечества в энергии и постоянно восполняемы;

− их использование не ведёт к существенному загрязнению окружающей среды и не приводит к изменению теплового баланса земли;

− в отличие от нефти, газа, угля, урана ресурсы ВИЭ  более менее равномерно распределены по территории стран и регионов, они не находятся в монопольном владении ограниченного числа стран, и их освоение рассматривается как фактор энергетической и политической безопасности.

Но пока продвижение  ВИЭ на энергетический рынок сдерживается относительно высокой стоимостью получаемых с их помощью энергетических продуктов. Прежде всего, это связано с характерными для ВИЭ  низкими плотностями энергетических потоков и их нестабильностью и, как следствие этого необходимостью значительных трат на оборудование, обеспечивающее сбор, аккумулирование  и преобразование энергии. Так же очень высоки начальные капитальные затраты на создание энергоустановок на ВИЭ. Однако, по мере технического прогресса, появления новых технологических разработок и перехода к массовому производству оборудования, себестоимость электроэнергии, произведенной на базе этих возобновляемых источников энергии, снижается, приближаясь к уровню, характерному для традиционной энергетики.

Альтернативная  энергетика развивается очень быстрыми темпами − рост несколько десятков процентов в год по сравнению с 1-2 % ростом традиционной энергетики. В 2010 г. альтернативная энергия (не считая гидроэнергии) составляла 4,9% всей потребляемой человечеством энергии. В том числе для отопления и нагрева воды (биомасса, солнечный и геотермальный нагрев воды и отопление) 3,3%; биогорючее 0,7%; производство электроэнергии (ветровые, солнечные, геотермальные электростанции и биомасса в ТЕС) 0,9%.

В 2009г. в 73 странах, среди которых 20 развивающихся, дёйствовали специальные программы освоения ВИЭ  и на государственном уровне утверждённые индикативные показатели их развития на среднесрочную и долгосрочную перспективу. Во многих странах приняты амбициозные планы добиться к 2020г.  доли ВИЭ в энергобалансах на уровне 15-20% и выше, в Европейском Союзе  − 40%. Мониторинг действующих в ЕС и в других странах программ практического освоения ВИЭ показывает, что намеченные планы пока выполняются в полном объёме. В обозримое время ВИЭ могут занять значительную долю мирового энергетического рынка, чем будут способствовать энергетической безопасности, политической стабильности, улучшению экологической обстановки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Децентрализация и малая энергетика

 

 Наряду с продолжающимся строительством крупных электростанций все более очевидна тенденция мировой  энергетики к децентрализации производства энергии. В основе этого несколько причин. Децентрализация энергоснабжения в      виде местных и индивидуальных источников энергии, работающих на складируемых энергоресурсах, наиболее эффективно может исключить угрозу прерывания энергоснабжения вследствие техногенных катастроф и системных аварий, вероятность которых по мере развития техносферы непрерывно нарастает. Децентра-лизованная энергетика позволяет также ликвидировать региональные диспропорции в развитии энергетики. В связи с этим прогнозируется увеличение к 2030г. доли местных и индивидуальных источников энергии (в том числе для резервирования мощности, получаемой от централизованных источников) до 25-30% мирового    энергопотребления.

Индивидуальная  энергетика обычно обеспечивает более  экономное использование энергии, но обслуживающая человека суммарная установленная мощность энергоустановок при этом значительно увеличивается. Такой обмен большей установленной мощности на меньшее энергопотребление способствует более энергоэкономному стилю жизни и стабилизации (если не снижения) душевого энергопотребления. Одновременно это станет благом для окружающей среды, поскольку каждый человек стремится, чтобы контролируемые им энергетические процессы минимально портили среду его обитания.

Кроме того, в ряде случаев выгоднее экономить на         электрических сетях, чем на оборудовании электростанций. Сооружение малых электростанций при некотором росте стоимости оборудования сильно снижает затраты на электрические сети.

При продолжающемся развитии промышленной энергетики происходит возрождение  на  новой  технологической основе индивидуального энергоснабжения

человека. Массовое использование миллионов технических  устройств индивидуального пользования от бытовых приборов до средств связи, передвижения и автономного энергоснабжения формирует индивидуальную «энергосферу» человека. Уже сейчас суммарная мощность обслуживающих человека двигателей внутреннего сгорания в целом превосходит суммарную мощность электростанций мира. Распространение дизельных и газотурбинных установок средней и малой мощности, высокоинтенсивных теплогенераторов и других средств электро- и теплоснабжения отдельных домов и малых предприятий способствует автономности потребителей. Хотя суммарная установленная мощность  обслуживающих  человека  установок при этом увеличивается, индивидуальная энергетика обычно обеспечивает более экономное использование энергии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Таким образом, при относительно консервативном   характере происходящих в современной энергетике изменений, в качестве ведущей тенденции следует отметить стабилизация потребления энергии на душу населения, повышение эффективности использования энергоресурсов и снижение удельных энергозатрат во всех важнейших секторах экономики. Одновременно происходит развитие альтернативная  энергетики. Однако доминирующим источником энергии по-прежнему остается ископаемое топливо. Наконец, происходит все более явное «врастание» энергетики во все сферы производства и современного быта. Как следствие, растет энерговооруженность и энергозависимость всех областей человеческой деятельности, и бесперебойное энергоснабжение становится критическим условием нормального существования в современном мире. Поэтому тенденция к децентрализации энергоснабжения и надежному резервированию энергетических мощностей будет постоянно усиливаться.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Фортов В.Е.., Попель О.С. Энергетика в современном мире: Научное  издание − Долгопрудный: Издательский дом «Интеллект», 2011. − 168 с.

2. Аметистов Е.В. Основы современной энергетики: учебное электронное издание − М: Издательство МЭИ, 2004.

            3. Фортов В.Е., Макаров А.А. Тенденции развития мировой энергетики и энергетическая стратегия России . Журнал "ЭнергоРынок" (электронная версия). −2004.− №7  Режим доступа к журн.: http://www.e-m.ru/er/2004-07/22548/

4. Клименко В.В., Клименко А.В. Энергия, природа и климат: М.: Издательство МЭИ, 1997.  Режим доступа:

http://lib.uni-dubna.ru/search/files/phiz_energ/~phiz_energ.htm