4.1. Характеристика современной энергетики

Структура современной энергетики. Энергетический бюджет мира на сегодняшний день «полиэнергетический», так как для получения энергии используются разные источники (табл. 17).

Таблица 17

Вклад различных энергетических ресурсов в мировую энергетику

(по Сафонову, Лисичкину, 2001)

Следует подчеркнуть, что за последнее десятилетие ХХ в. параметры энергетики изменились: приросты производства энергии из нефти, газа и на ГЭС составили менее 2%., потребление угля снизилось на 1%, а прирост производства атомной энергии составил всего 0,8% (что связано с «чернобыльским синдромом»). В то же время производство энергии с использованием возобноляемых источников энергии (ВИЭ) существенно возросло: солнечной – на 20%, ветровой – на 25%, геотермальной – на 4% (Brown, 2001).

Разумеется, следует учитывать, что эти показатели относительные: при учете малого вклада нетрадиционной энергетики в общий энергетический бюджет абсолютные приросты производства энергии на основе традиционных энергоносителей имеют несоизмеримо большие величины. Однако очевидно, что интерес к использованию ВИЭ повышается во всем мире.

Большую роль в мире продолжает играть гидроэнергетика, которая использует неисчерпаемый ресурс – энергию движения воды. В развитии гидроэнергетики доминируют Канада, США и Россия, однако доля гидроэнергии в развивающихся странах выше – 31% от выработанной электроэнергии. Самые большие ГЭС построены в Венесуэле (плотина Гури, 10 млн. кВт, что соответствует 10 средним реакторам АЭС), в Бразилии на реке Парана (ГЭС «Итайпу», 12,6 млн. кВт). Асуанская ГЭС, построенная при техническом содействии СССР, обеспечивает более 40% всей потребности Египта в энергии, она сыграла важную роль в улучшении снабжения водой поливного земледелия, дающего стабильные урожаи, и положила конец опустошительным паводкам. В Китае начато строительство ГЭС мощностью 13 млн. кВт.

Крупные ГЭС составляют основу гидроэнергетики РФ, что отличает ее от США: несмотря на то, что гидроэнергетика США производит в 1,5 раза больше энергии, средняя мощность американских ГЭС в 4,5 раза ниже. В развитых странах Запада резервы расширения гидроэнергетики ничтожны (использовано 98% потенциала гидроресурсов). В Северной Америке мощность ГЭС также почти достигла предела (83% потенциала).

ГЭС дают энергию более дешевую, чем тепловые станции. Рентабельность ГЭС в России значительно выше, чем ТЭС и АЭС, а себестоимость электроэнергии в 6 раз ниже, чем на ТЭС. По этой причине Норвегия, располагающая большими ресурсами нефти и газа в Северном море, базирует свою электроэнергетику исключительно на энергии горных рек (более 90% всей энергии).

Исчерпаемость ресурсов углеродистых энергоносителей. В основе мировой энергетики лежат ископаемые энергоносители, в первую очередь нефть. Ресурсы этих энергоносителей ограничены. По разным данным, угля хватит на 250-400 лет, природного газа – на 60-100 лет, нефти – на 40-60 лет. В России запасы нефти могут иссякнуть к 2020 г. (Крылов, 1999). Если в 1980 г. Россия добывала 600 млн. т нефти, то в 1996 г. было добыто только половина этого количества. Ранее открытые перспективные месторождения быстро истощаются, к примеру, в месторождении Саматлор в 1990 г. было добыто 146 млн. т нефти, а в 1997 г. – уже только 15 млн. т. «Нефтяная столица Сибири» г. Нижневартовск обречен на вымирание. Очевидно преувеличены оценки запаса нефти на Каспии. При этом, поскольку наиболее доступные месторождения уже исчерпаны, начата добыча нефти из более глубоких пластов и на морских шельфах, что значительно удорожает ее стоимость.

Загрязнения окружающей среды при использовании углеродистых энергоносителей. Эти энергоносители не только исчерпаемые, но и «экологически грязные». Их использование загрязняет окружающую среду, причем загрязнение нарастает по ряду: газ – нефть – уголь (табл. 18).

Таблица 18

Выбросы в атмосферу отходов электростанций мощностью