Ravnoteža goriva i energije: opis, struktura i značajke

Prosperitet i prosperitet ljudske civilizacije ovisi o raspoloživosti dovoljnih količina energije. Potraga za alternativnim gorivima čini se najlogičnijim načinom razvoja. Međutim, uzimajući u obzir nejasne izglede netradicionalni izvori energije,

Opći koncept

Ravnoteža goriva i energije jedan je od najakutnijih problema modernog svijeta. Rast svjetskog stanovništva i razvoj industrijskih tehnologija uzrokuju brzo povećanje potrošnje minerala. Neobnovljivost prirodnih resursa i nestašica njihovih rezervi uzrokuju zabrinutost. Energetska bilanca je omjer volumena proizvodnje i potrošnje takvih goriva kao nafta, ugljen, plin, treset, uljni škriljevci i drva za ogrjev.

Tijekom 20. stoljeća, potrošnja tih sredstava povećana je za oko 15 puta. Prema istraživačima, ukupna potrošnja toplinske energije u posljednjih nekoliko desetljeća premašila je svoj volumen, koju je čovječanstvo koristilo cijelo prošlo razdoblje povijesti. Razvoj znanosti i tehnologije promijenio je strukturu ravnoteže. Napredak u industriji doveo je do oštrog povećanja razvoja novih mineralnih naslaga, kao i pojave netradicionalnih goriva.

struktura

Trenutačno udio nafte u ukupnoj potrošnji toplinske energije u svijetu iznosi 40%. Manje važnu ulogu igra ugljen, koji osigurava 27% potreba ljudske civilizacije u gorivu. Udio prirodnog plina ne prelazi 23%. Najznačajniji elementi energetske bilance su solarna, vjetra i nuklearna energija. Njihov udio je samo 10% ukupnog volumena potrošnje goriva u svijetu.

Struktura energetske bilance varira u različitim zemljama. Razlog heterogenosti globalne slike jest osobitosti geografskog položaja i razine industrijskog razvoja država. U drugoj polovici 20. stoljeća udio nafte ubrzano se povećao u energetskoj bilanci. Krajem stoljeća, u zemljama s visoko razvijenom industrijom, omjer se promijenio u korist prirodnog plina i ugljena.

Nekonvencionalni izvori

Neravnomjerna raspodjela depozita ugljikovodika na globusu prisilila je mnoge države da traže alternativne načine da zadovolje svoje energetske potrebe. Ovaj zadatak podrazumijeva određene poteškoće. Mogućnost korištenja solarne energije uvelike ovisi o zemljopisnom položaju. Nuklearne elektrane predstavljaju ozbiljnu opasnost za stanovništvo i okoliš. Nesreće na takvim objektima dovode do katastrofalnih posljedica.

Energetska ravnoteža u Rusiji

U Ruskoj Federaciji, zbog klimatskih značajki, postoji potreba za visokom potrošnjom goriva koja osigurava toplinu zimi. Struktura energetske bilance dominira prirodnim plinom. Njegov udio iznosi 55%. Na drugom mjestu ulje. Unatoč činjenici da je Rusija jedan od najvećih svjetskih dobavljača "crnog zlata", udio ove vrste goriva u energetskoj bilanci zemlje je samo 21%. Treće mjesto je ugljen, koji osigurava 1 7% ukupne proizvodnje topline. Hidroelektrane i nuklearna energija nisu od strateškog značaja za gospodarstvo zemlje. Oni čine minimalni doprinos, ne više od nekoliko posto.

efikasnost

Valja istaknuti postupnu promjenu energetske ravnoteže u procesu ekonomske transformacije. U drugoj polovici 20. stoljeća, uloga i ugljena dominirali su. Na početku novog tisućljeća vodeće mjesto je prevezeno prirodnim plinom. Prema istraživačima, njegova potrošnja u Rusiji nije dovoljno učinkovita. Koeficijent učinkovitosti u proizvodnji električne energije prirodnim plinovitim turbinama iznosi oko 30%. Razlog tom niskom pokazatelju je zastarjela oprema koja zahtijeva modernizaciju.

U drugim zemljama

Svjetska energetska bilanca karakterizira ekstremna neujednačena potrošnja goriva u različitim dijelovima svijeta. Vođe potrošnje goriva su zemlje poput Sjedinjenih Država, Kine i Rusije. Oni koriste oko 40% svjetske energije. Visoka razina troškova goriva pada na udio zemalja koje se nalaze na sjevernim geografskim širinama.

Tijekom prošlog stoljeća, broj dostupnih izvora energije povećao se s dva na šest. Zanimljiva je regularnost da trenutno nitko od njih nije izgubio strateški značaj u svjetskom gospodarstvu. Dugotrajni izvori energije postali su tradicionalni, ali i dalje zauzimaju važno mjesto u strukturi ravnoteže goriva. Analitičke prognoze ne razmatraju moguću potpunu isključenost od broja resursa koji služe kao osnova gospodarstva. Predviđanja se odnose samo na promjenu budućeg udjela tradicionalnih izvora energije u strukturi potrošnje. Mnogi analitičari smatraju da će u narednim desetljećima vodeće pozicije ostati iza takvih prirodnih resursa kao što su ugljen i plin.

Nuklearne elektrane

Neke su zemlje odlučile dati prioritet razvoju nuklearne energije. Primjeri uključuju Francusku i Japan. Oni su napravili značajnu promjenu u strukturi energetske ravnoteže njihovih država. Francuska i Japan uspjeli su značajno smanjiti ulogu nafte. Zamjena ugljikovodika nuklearnom energijom imala je povoljan učinak na ekološku situaciju. Međutim, prisutnost nuklearne elektrane stvorila je potencijalnu opasnost u stvarnosti kojoj je populacija Japana bila uvjerena nakon katastrofe u Fukushima.

planovi

Pretpostavljeni iscrpljivanje svjetskih energetskih resursa često je predmet žestoke rasprave. Pesimistične prognoze o neposrednom pristupu globalnog deficita gorivih minerala temelje se na nepromjenljivoj činjenici - neobnovljivosti prirodnih resursa. Prema riječima stručnjaka, zadržavajući tekuću proizvodnju nafte, zalihe "crnog zlata" na planeti mogu se iscrpiti u idućih 30-50 godina. Situacija se pogoršava i činjenica da ugljikovodika tvrtke radije ulažu svoju dobit u projekte s kratkim doigravanje razdoblju, umjesto da ga potrošiti na financiranje geološka istraživanja.

Informacije o prirodnim rezervama prirodnog plina daju razlog za optimizam. Prema riječima stručnjaka, istraženi naslage ovog nositelja energije trebali bi biti dostatni za sljedećih 50-70 godina. Rusija ističe među ostalim zemljama prisutnost ogromnih rezervi prirodnog plina. Stručnjaci procjenjuju naslage na Yamal poluotoku na 100 trilijuna m³.

Rezerve ugljena su koncentrirane u Kini, SAD-u i Rusiji. Njezine globalne rezerve iznose 15 trilijuna tona. Ipak, za industrijske svrhe koriste se samo određene vrste koksnog ugljena, koje se miniraju u ograničenim količinama.

Rezervacije fosilnih goriva na svijetu su velike, ali ne i beskrajne. Buduće generacije morat će pronaći konačno rješenje energetskog problema.