Основные пути решения глобальной энергетической проблемы

Вид работы:

Курсовая работа (т)
Предмет:

Эктеория
Язык:

Русский
,
Формат файла:
MS Word

286,62 Кб
Опубликовано:

2013-09-21

Все курсовые работы по экономической теории

Скачать курсовую работу Читать текст online Заказать курсовую
*Помощь в написании! Посмотреть все курсовые работы

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.

Основные пути решения глобальной энергетической проблемы

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ МИРОВОЙ ЭКОНОМИКИ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЯМИ

.1 Нефть

.2 Природный газ

.3 Уголь

.4 Ядерная энергия

.5 Гидроэлектроэнергия

ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ ПУТИ РЕШЕНИЯ ГЛОБАЛЬНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПРОБЛЕМЫ В МИРЕ

ГЛАВА 3. ПРОБЛЕМЫ РОССИЙСКОЙ ЭНЕРГЕТИКИ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ

.1 Проблемы российской энергетики

.2 Пути решения российской энергетической проблемы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ

Энергетика является одним из базовых секторов мировой экономики, обеспечивающих необходимые условия для жизнедеятельности человека. В течение последнего десятилетия потребление энергоресурсов увеличилось на 1/4, тогда как совокупный валовой внутренний продукт вырос более значительно - на 42%, что отражает качественный прогресс в сфере производства - происходило снижение его энергоемкости. Получается, что в конце десятилетия на выпуск единицы продукции расходовалось топлива примерно на 12% меньше, чем в начале 2000-х годов. Особенно этот процесс был заметен в промышленно развитых странах (экономия превысила 16%), тогда как в государствах с развивающейся и переходной экономикой он был почти номинальным (3 - 5%).

Энергия - фундаментальная основа эволюции цивилизации, и XXI век ставит перед мировой энергетикой серьезные задачи по обеспечению устойчивого развития человечества. Продолжающийся рост численности населения вместе с необходимостью ускоренного экономического развития многих регионов планеты, несомненно, приведет в ближайшие десятилетия к значительному росту потребности в энергии. Таким образом, обеспеченность мировой экономики топливно-энергетическими ресурсами - одна из важнейших проблем, стоящих перед человечеством.

Цель данной работы: сформулировать основные пути решения глобальной энергетической проблемы, и для ее достижения необходимо выполнить следующие задачи:

· Проанализировать обеспеченность мировой экономики энергоносителями;

· Изучить прогнозы добычи и потребления энергетических ресурсов.

Актуальность темы «Основные пути решения глобальной энергетической проблемы» достаточно очевидна: потребление энергетических ресурсов с каждым годом возрастает, в то время как планета не обладает достаточными запасами для дальнейшего удовлетворения потребности человечества. Соответственно необходимо разработать грамотную стратегию для решения создавшейся проблемы.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ МИРОВОЙ ЭКОНОМИКИ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЯМИ

1.1 Нефть

Общемировые запасы нефти оцениваются в 181,7 млрд. тонн. Из них на Северную Америку приходится 10,2 млрд.; на Центральную и Южную Америку - 28,5; на Европу - 18,5; на страны Ближнего Востока - 102,0; на Африку - 16,9; на страны Тихоокеанского региона - 5,6.

При текущем уровне потребления, который составляет около 4 млрд. т. в год, запасов нефти хватит чуть более чем на 40 лет. И хотя в 2009 г. по сравнению с 2008 г. потребление нефти упало почти на 2%, по прогнозам к 2030 г. оно превысит отметку в 4 млрд. т.

По поводу долгосрочных перспектив развития мировой нефтедобывающей отрасли в связи с ее обеспеченностью природными запасами существуют различные точки зрения. Высказываются, в том числе, и радикальные предположения, что она существенно утратит свои позиции уже в первой трети 21 века и в целом текущий век будет столетием газа и угля. Действительно, мировые доказанные геологические запасы и прогнозные ресурсы газа существенно превосходят нефтяной сырьевой потенциал. Однако специфические особенности использования, в частности угля, с позиций экологических проблем, как известно, значительно сужают сферу его применения. Сегодня преобладает мнение, что еще многие десятилетия нефть будет по-прежнему играть ведущую роль как наиболее удобный и высокоэффективный энергоноситель.

Ключевым моментом в данной проблеме является ответ на вопрос: сможет ли появление новых более эффективных технологий методов поиска, разведки и добычи привести к заметному росту объемов доступных запасов нефти. По пессимистичным оценкам, нефтяная индустрия уже израсходовала миллиарды долларов на инновации, и сегодня сложно представить себе некую новую высокоэффективную технологию, которая позволила бы принципиально повлиять на объемы нефтедобычи в сторону их существенного увеличения. Однако, по мнению более многочисленных оптимистов, инновационная революция в нефтедобыче пока еще только начинается. В самом деле, существующие технологии пока еще позволяют извлекать из месторождения лишь порядка 30-35% общего объема имеющейся в нем нефти. Аналитики-оптимисты не без основания рассчитывают на то, что в течение уже ближайшего десятилетия появятся технологии, позволяющие повсеместно извлекать до 50-60% ее общего объема.

1.2 Природный газ

Общемировые запасы газа оцениваются в 187,5 трлн. куб. м. Из них на Северную Америку приходится 9,16 трлн. куб. м.; на Центральную и Южную Америку - 8,06; на Европу - 63,09; на старны Ближнего Востока - 76,18; на Африку - 14,76; на страны Тихоокеанского региона - 16,24.

При текущем уровне потребления, который составляет около 3-х трлн. куб. м. запасов газа хватит еще почти на 65 лет. И хотя рост потребления с каждым годом становится умереннее, по прогнозам к 2030 г. оно составит порядка 13 млрд. куб. м./сут.

В 2009 г. степень обеспечения природным газом оставалась высокой в странах, производящих этот энергоноситель, таких как (%): Туркмения - 77, Азербайджан - 68, Алжир - 60, Иран - 58, Россия - 55, Аргентина - 53, Великобритания - 39, США - 27. Показательно, что потребности государств Ближнего и Среднего Востока обеспечивались нефтью на 51%, а природным газом - на 47%. Велико значение природного газа (включая СПГ) в энергопотреблении и ряда стран, снабжаемых из внешних источников, таких, как Белоруссия - 61, Украина - 38, Венгрия - 41, Италия - 39, Германия и Испания - 24.

Традиционными потребителями природного газа являются промышленность, сельское хозяйство, сфера услуг, транспорт, бытовой и энергетический сектор. Динамика и масштабы спроса на природный газ со стороны отдельных потребительских групп носят различный характер. В то время как одна группа потребителей увеличивает долю газа в покрытии своих энергетических затрат, другая отдает предпочтение конкурирующим энергоносителям. В структуре потребления в связи с этим происходят изменения, которые определяются помимо конкурентного предложения на рынке энергоносителей также технологическими факторами, экологическими требованиями, государственным регулированием.

Структурные изменения происходят и внутри крупных потребителей газа: выделяются наиболее газоемкие отрасли и сектора, формируются наиболее устойчивые и стабильные потребители. В различных странах этот процесс протекает по-разному в зависимости от особенностей промышленного производства, состояния инфраструктуры, характера производства электроэнергии. Начатое несколько лет назад массовое строительство высокоэффективных парогазовых электростанций вызвало быстрое увеличение использования природного газа в электроэнергетике. Использование природного газа возрастет и в других секторах мирового хозяйства.

1.3 Уголь

Общемировые запасы угля оцениваются примерно в 826 млрд. т. Из них на долю Северной Америки приходится около 246 млрд. т.; на Центральную и Южную Америку - 15; на Европу - 272,246; на страны Ближнего Востока и Африки - 33,4; на страны Тихоокеанского региона - 259,3.

При текущем уровне потребления, который составляет 3,3 млрд. т. н. э., запасов хватит примерно на 120 лет, а к 2030 г. по прогнозам спрос на уголь составит 4,5 млрд. т. н. э.

Спрос на уголь снижается в странах ОЭСР (-1.2% в год в 2010-2030

годах), но этот спад более чем компенсируется ростом в странах, не входящих в ОЭСР (2% в год). В Китае и Индии этап быстрого роста потребления закончится примерно в 2020 году; в остальных странах, не входящих в ОЭСР, спрос на уголь продолжит стабильно увеличиваться.

Уголь был важным фактором недавнего быстрого экономического роста Китая. На долю Китая сегодня приходится 47% глобального потребления угля, и, вероятно, этот показатель повысится до 53% к 2030 году. Вклад Китая в рост мирового спроса на уголь в 1990-2010 годах составлял 80%, и ожидается, что он составит 77% в период до 2030 года.

В Китае четко осознают необходимость освобождения страны от сильной зависимости от угля. Экологические ограничения (загрязнение атмосферного воздуха и климатические соображения), а также повышение стоимости внутренних угольных ресурсов, как ожидается, должны сдерживать рост потребления угля в Китае.

Временные аспекты этого перехода к менее углеемкому росту пока отличаются неопределенностью. По прогнозам потребление угля в Китае стабилизируется к 2030 году, а рост потребления угля в мировом масштабе в среднем будет составлять всего 0.3% в год в период с 2020 по 2030 год.

1.4 Ядерная энергия

Общемировое потребление ядерной энергии в 2009 г. составило 610,5 млн. т. н. э., из которых на долю Северной Америки приходится 212,7 млн. т. н. э.; на Центральную и Южную Америку - 4,7; на Европу - 265,0; на страны Ближнего Востока - 0,0; на Африку - 2,7; на страны Тихоокеанского региона - 125,3.

Ряд экономик, располагающих весьма ограниченными местными энергетическим ресурсами, полагается на атомную энергию. В энергобалансе Франции на ее долю приходилось 38%, Литвы - 30%, Швеции - 28%, Финляндии - 22%, Швейцарии - 21%, Украины - 17%, Бельгии - 15%, Республики Корея - 14%, Японии- 13%, ФРГ - 11%. Мировая выработка электроэнергии на АЭС достигла пика в 2006 г. и с тех пор постепенно снижается (к 2009 г. на 4 %). По состоянию на март 2009 г. в мире эксплуатировалось 436 энергоблоков суммарной мощностью 370 ГВт, из них 27% были сосредоточены в США. Кроме США крупнейшими производителями электроэнергии с использованием АЭС являются также Франция, Япония и Россия. При некоторой сдержанности отдельных стран относительно планов развития атомной энергетики 14 государств (в том числе Россия, Китай, Республика Корея) в настоящее время осуществляют строительство 44 энергоблоков общей мощностью в 39 ГВт, что составляет примерно 10% суммарной мировой мощности АЭС. Кроме того, имеются необходимые согласования и заключены соглашения на строительство 90 новых энергоблоков

Ядерная энергетика используется исключительно для производства электроэнергии. Если подсчитать ежедневную потребность электроэнергии населения мира, численность которого приближается к 7-мимиллиардовой отметке, цифра эта, по всей вероятности, вызовет у вас немалое удивление. В мире ежедневно производится несметное количество продукции. В основном ведется автоматическое производство.

1.5 Гидроэлектроэнергия

Общемировое потребление гидроэлектроэнергии составило 740,3 млн. т. н. э., из которых на долю Северной Америки приходится 158,3 млн. т. н. э.; Центральной и Южной Америки - 158,4; Европы - 182,0; стран Ближнего Востока - 2,4; Африки - 22,0; стран Тихоокеанского региона - 217,1.

Гидроэлектроэнергия будет играть одну из главных ролей в процессе перехода мировой экономики на более безопасный, надежный и устойчивый путь развития. Ее потенциал безоговорочно огромен, но темп участия в удовлетворении мировых потребностей в значительной степени зависит от силы государственной поддержки, направленной на повышение конкурентоспособности гидроэлектроэнергии по сравнению с другими видами энергоресурсов.

ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ ПУТИ РЕШЕНИЯ ГЛОБАЛЬНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПРОБЛЕМЫ В МИРЕ

г. привнес череду техногенных и природных катастроф и впервые - беспрецедентные климатические аномалии, сместившие ход относительно устоявшегося развития и нанесшие большой ущерб в важных секторах глобальной энергетики. Вслед за крупной аварией на Саяно-Шушенской ГЭС произошла катастрофа морской платформы в Мексиканском заливе в апреле 2010 г., повлекшая массовую утечку нефти и огромный экологический урон региону, а в октябре - крупная утечка ядовитых химикатов в Венгрии, нанесшая большой трансграничный ущерб. Извержение вулкана в Исландии надолго нарушило авиасообщение в Западной Европе (и повлияло на расход топлива). Устойчивый и рекордно высокотемпературный антициклон, установившийся в центральной части России и вызвавший масштабные пожары и ущерб, контрастировал с разрушительными наводнениями в странах Центральной и Восточной Европы, в Индии и Пакистане. По сообщениям телеграфных агентств, ускорилось таяние альпийских ледников (до 1% в год), приближая дефицит воды в регионе, а уровень Мирового океана стал повышаться почти на 1 см в каждые три года. Все это нарушило традиционный уклад жизни миллионов людей, деятельность многих предприятий и отразилось на энергетической сфере.

Глобальная энергетическая проблема - это проблема надежного обеспечения человечества топливом и энергией. Основные пути её решения: это традиционные, имеющие преимущественно экстенсивный характер, так и более новые и интенсивные. Самый традиционный путь заключается в дальнейшем наращивании ресурсов минерального топлива. Однако данный путь противоречит политике энергосбережения. Обществу нужны новые пути решения, связанные с достижением НТР. Во-первых, это относится к развитию атомной энергетики, где уже начинает входить в эксплуатацию новое поколение атомных реакторов Во-вторых, ведутся работы по прямому преобразованию тепловой энергии в электрическую, при помощи МГД-генераторов. В-третьих, положено начало созданию криогенного турбогенератора, в котором за счет охлаждения ротора жидким гелием достигается эффект сверхпроводимости. В-четвертых, огромное значение имеет использование в качестве топлива водорода. И самое главное, эта попытка осуществить реакцию управляемого термоядерного синтеза. Координация стран при МАГАТЭ может служить примером консолидации сил и идей различных государств во имя одной цели.

Основные пути решения топливно-энергетической и сырьевой проблем:

Установление национальной собственности на все природные ресурсы. Это мероприятие в известной мере ослабит процесс ограбления топливно-энергетических и сырьевых ресурсов стран, которые развиваются.

Изучение запасов всех ресурсов с использованием новейших достижений НТР. Как известно, в настоящее время разведанный относительно неглубокий слой земной коры - до 5 км. Поэтому важно открыть новые ресурсы в глубинах Земли, а также на дне Мирового океана.

Существенное изменение механизма ценообразования на природные ресурсы в слаборазвитых странах, который в сущности определяется гигантскими транснациональными корпорациями (ТНК), которые контролируют естественные богатства. По данным экспертов ЮНКТАД (Конференции ООН по торговле и развитию), от трех до шести компаний контролируют 80-85% рынку меди, 90-95% рынка железной руды, 80% рынка, хлопчатнику, пшеницы, кукурузы, какао, кофе и грейпфрутов, 70- 75% рынку бананов, 60% рынка сахара. ТНК с помощью политики "разделяй и властвуй" добиваются несогласованности между странами - экспортерами природных ресурсов.

Противопоставление объединенной силе развитых стран стратегии действий стран - экспортеров топливно-энергетических и сырьевых ресурсов. Эта стратегия должна касаться как объемов добычи всех видов ресурсов, так и квот их продажи, на внешние рынки. Из-за отсутствия такой стратегии высокоразвитые страны и ТНК добиваются низких цен на нефть на мировом рынке, который дает им возможность за бесценок накапливать громадные запасы ресурсов. Да, в США общий запас сырой нефти и продуктов ее переработки достигает свыше 1 млрд. бар.. Кроме того, в этих запасах не учитываются дополнительные свыше 500 млн. бар. нефти, которые являются правительственным стратегическим нефтяным резервом.

Использование альтернативных источников энергии, т.е. энергию солнца, ветра, вод, термоядерного синтеза и других источников.

Солнце как источник тепловой энергии это практически неисчерпаемый источник энергии. Его можно использовать прямо (посредством улавливания техническими устройствами) или опосредствованно через продукты фотосинтеза, круговорот воды, движение воздушных масс и другие процессы, которые обусловливаются солнечными явлениями. Использование солнечного тепла - наиболее простой и дешевый путь решения отдельных энергетических проблем. На Кипре в 90% коттеджей, многих отелях и многоквартирных домах проблемы теплообеспечения и горячего водоснабжения решаются за счет солнечных водонагревателей. В Израиле доля жилищ, обеспечивающихся солнечной энергией, близка к 65%. В других странах целенаправленное использование солнечной энергии пока не велико, но интенсивно увеличивается производство различного рода солнечных коллекторов.

Преобразование солнечной энергии в электрическую возможно посредством использования фотоэлементов, в которых солнечная энергия индуцируется в электрический ток безо всяких дополнительных устройств. КПД таких устройств невелик, но в тех случаях, когда требуется получение небольшого количества энергии, использование фотоэлементов уже в настоящее время экономически целесообразно. В качестве примеров такого использования называет калькуляторы, телефоны, телевизоры, кондиционеры, маяки, буи, небольшие оросительные системы и т. п.

Использование солнечной энергии через фотосинтез и биомассу. Самый простой путь использования энергии фотосинтеза - прямое сжигание биомассы. Более оправданной, однако, является переработка биомассы в другие виды топлива, например в биогаз или этиловый спирт. Первый является результатом анаэробного (без доступа кислорода), а второй аэробного (в кислородной среде) брожения. Большие энергетические ресурсы сконцентрированы также в канализационном иле, мусоре и других органических отходах. Спирт, получаемый из биоресурсов, все более широко используют в двигателях внутреннего сгорания. Для получения спирта используется разное органическое сырье. Ограничивающими факторами для использования спирта в качестве энергоносителя являются недостаток земель для получения органической массы и загрязнение среды при производстве спирта (сжигание ископаемого топлива), а также значительная дороговизна (он примерно в 2 раза дороже бензина). Основное преимущество этого ресурса - его постоянная и быстрая возобновимость, а при грамотном использовании и неистощимость.

Ветер, как и движущаяся вода, являются наиболее древними источниками энергии. В течение нескольких столетий эти источники использовались как механические на мельницах, пилорамах, в системах подачи воды к местам потребления и т. п. Широко ведутся работы по использованию энергии ветра в Канаде, Нидерландах, Дании, Швеции, Германии и других странах. Кроме неисчерпаемости ресурса и высокой экологичности производства, к достоинствам ветротурбин относится невысокая стоимость получаемой на них энергии. Она здесь в 2-3 раза ниже, чем на ТЭС и АЭС.

Гидроресурсы продолжают оставаться важным потенциальным источником энергии при условии использования более экологичных, чем современные, методов ее получения. В настоящее время имеются турбины, позволяющие получать энергию, используя естественное течение рек, без строительства, плотин. Такие турбины легко монтируются на реках и при необходимости перемещаются в другие места. Хотя стоимость получаемой на таких установках энергии заметно выше, чем на крупных ГЭС, ТЭС или АЭС, но высокая экологичность делает целесообразным ее получение.

Большими энергетическими ресурсами обладают водные массы морей и океанов. К ним относится энергия приливов и отливов, морских течений, а также градиентов температур на различных глубинах. В настоящее время эта энергия используется в крайне незначительном количестве из-за высокой стоимости получения. Однако, кроме высокой стоимости энергии, электростанции такого типа нельзя отнести к высокоэкологичным. При их строительстве плотинами перекрываются заливы, что резко изменяет экологические факторы и условия обитания организмов. В океанических водах для получения энергии можно использовать разности температур на различных глубинах. Трудности связаны с громоздкостью сооружений и их дороговизной. Несравнимо более реальны возможности использования геотермальных ресурсов. В данном случае источником тепла являются разогретые воды, содержащиеся в недрах земли. В отдельных районах такие воды изливаются на поверхность в виде гейзеров (например, на Камчатке).

Геотермальная энергия может использоваться как в виде тепловой, так и для получения электричества. В настоящее время отдельные города или предприятия обеспечиваются энергией геотермальных вод. Это, в частности, относится к столице Исландии - Рейкьявику.

Термоядерная энергия. Современная атомная энергетика базируется на расщеплении ядер атомов на два более легких с выделением энергии пропорционально потере массы. Источником энергии и продуктами распада при этом являются радиоактивные элементы. С ними связаны основные экологические проблемы ядерной энергетики. Еще большее количество энергии выделяется в процессе ядерного синтеза, при котором два ядра сливаются в одно более тяжелое, но также с потерей массы и выделением энергии. Исходными элементами для синтеза является водород, конечным - гелий. Несмотря на некоторые положительные результаты по осуществлению управляемого ядерного синтеза, высказываются мнения, что в ближайшей перспективе он вряд ли будет использован для решения энергетических и экологических проблем. Это связано с нерешенностью многих вопросов и с необходимостью колоссальных затрат на дальнейшие экспериментальные, а тем более промышленные разработки.

Биотопливо является достаточно обширным понятием, охватывающим целый ряд различных видов топлива, получаемых специальным способом из биомасс <#"659298.files/image001.jpg">

Рисунок 1. Общемировое потребление энергетических ресурсов.

Рисунок 1. Соотношение запасов нефти по регионам.

Приложение 2