Глобальная энергетическая проблема

Глобальная энергетическая проблема — это проблема обеспечения человечества топливом и энергией в настоящее время и в обозримом будущем.       

Главной причиной возникновения  глобальной энергетической проблемы следует  считать быстрый рост потребления  минерального топлива в XX в. Со стороны предложения он вызван открытием и эксплуатацией огромных нефтегазовых месторождений в Западной Сибири, на Аляске, на шельфе Северною моря, а со стороны спроса — увеличением автомобильного парка и ростом объема производства полимерных материалов. Основными экологическими проблемами являются проблема  быстрого исчерпания невозобновимых ископаемых топлива при нарастающих темпах его потребления – проблема обеспеченностью нефтью, углём,  природным газом, рост потребления электроэнергии во много раз превышающий её производство.

Основные пути решения глобальной энергетической проблемы

Экстенсивный путь решения  энергетической проблемы предполагает дальнейшее увеличение добычи энергоносителей  и абсолютный рост энергопотребления. Этот путь остается актуальным для  современной мировой экономики. Мировое энергопотребление в  абсолютном выражении с 1996 по 2003 г. выросло  с 12 млрд до 15,2 млрд т условного топлива. Вместе с тем ряд стран сталкивается с достижением предела собственного производства энергоносителей (Китай) либо с перспективой сокращения этого производства (Великобритания). Такое развитие событий побуждает к поискам способов более рационального использования энергоресурсов и  перехода к нетрадиционным, альтернативным источникам энергии (АИЭ). Они экологичны, возобновляемы, основой их служит энергия Солнца и Земли.     

Солнечная энергетика  основана  на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует неисчерпаемый источник энергии и является экологически чистой, то есть не производящей вредных отходов. Достоинства: Общедоступность и неисчерпаемость источника и полная безопасность для окружающей среды. Недостатки:  Зависимость от погоды и времени суток,  Как следствие необходимость аккумуляции энергии,

Высокая стоимость конструкции,   Необходимость периодической очистки отражающей поверхности от пыли, Нагрев атмосферы над электростанцией.

В 2010 году 2,7 % электроэнергии Испании было получено из солнечной  энергии, а 2 % электроэнергии Германии было получено из фотоэлектрических  установок. В декабре 2011 года на Украине  завершено строительство последней, пятой, 20-мегаваттной очереди солнечного парка в Перово, в результате чего его суммарная установленная  мощность возросла до 100 МВт. За ним  следуют канадская электростанция Sarnia (97 МВт), итальянская Montalto di Castro (84,2 МВт) и немецкая Finsterwalde (80,7 МВт). Замыкает мировую пятерку пятерку крупнейших фотоэлектрических парков другой проект на Украине - 80-мегаваттная электростанция Охотниково в Сакском районе Крыма.  Первая в России солнечная электростанция мощностью 100 кВт была запущена в сентябре 2010 года в Белгородской области.

Сгенерированная на основе солнечного излучения энергия гипотетически  сможет к 2050 году обеспечить 20-25 % потребностей человечества в электричестве и  сократит выбросы углекислоты. Как  полагают эксперты Международного энергетического  агентства (IEA), солнечная энергетика уже через 40 лет при соответствующем  уровне распространения передовых  технологий будет вырабатывать около 9 тысяч тераватт-часов — или 20-25 % всего необходимого электричества, и это обеспечит сокращение выбросов углекислого газа на 6 млрд тонн ежегодно.  

Ветровая энергия.  Ветровые турбины – довольно перспективный образ получать энергию из экологически чистого источника. Особенно в условиях подорожания нефти, газа и угля. Ветровая энергия конкурентоспособная в регионах со скоростью ветра от умеренной до высокой. Учитывая тот факт, что в процессе производства ветровой энергии не требуется ничего кроме ветровых установок. Нет расходов на закупку и доставку сырья, на уменьшение загрязнения окружающей среды. В отличие от современных электростанций, ветровая электростанция может работать бесперебойно даже в случае поломки на одной из ветряных турбин – ведь остальные установки будут работать.

На полную мощность ветряная электростанция может работать только 10% времени, несмотря на то, что их строят в районах, где как правило ветрено. Однако ветровые установки производят электрическую энергию большинство времени своей работы (65-80%), хотя количество производимой энергии может меняться. Одна обычная двухмегаватная установка производит электрическую энергию для 600-800 домов. А при использовании новых технологий эта цифра может вырасти. 

Термальная энергия земли.  Некоторые страны мира (не все) богаты

горячими источниками  и знаменитыми гейзерами-фонтанами  горячей воды, с точностью хронометра вырывающейся из-под земли. К примеру, Исландия. Жители этой маленькой северной страны эксплуатируют подземную  котельную очень интенсивно. Столица - Рейкьявик, в которой проживает  половина населения страны, отапливается только за счет подземных источников. Даже работают электростанции, использующие горячие подземные источники. Исландия полностью обеспечивает себя помидорами, яблоками и даже бананами! Многочисленные исландские теплицы получают энергию  от тепла земли- других местных источников энергии в Исландии практически нет.  

Энергия биомассы.  Термин «биомасса» относится к органическим веществам, сохранившим в себе энергию Солнца благодаря процессу фотосинтеза. В первоначальном виде существует в форме растений. Дальше по пищевой цепочке может передаваться травоядным животным, а если их съедят – то и плотоядным. При сгорании биомассы (древесины, высушенной растительности) освобождается накопленная энергия и углекислый газ. На сегодняшний день эта отрасль занимает второе место после гидроэнергии из списка альтернативных источников из-за своей дешевизны и доступности. Она составляет 15 % от мировой поставки энергии и до 35 % - в развивающихся странах. Используется в основном для приготовления пищи и обогрева помещений.  Положительной стороной является то, что будет выбрасываться меньше чистого углекислого газа, приводящего к парниковому эффекту. Но с другой стороны увеличится вырубка лесов. А на сегодняшний день это и так одна из глобальных проблем. Пустыни завоевывают все больше пространства. Некогда плодородная земля, оставшись без растительного покрова, будет подвергаться эрозии и растеряет органику.  

Таким образом, глобальной энергетической проблемы в ее прежнем понимании  как угрозы абсолютной нехватки ресурсов в мире не существует. Тем не менее проблема обеспечения энергоресурсами сохраняется в модифицированном виде.

Энергетическая проблема человечества относится к разряду глобальных и рассматривается обычно как глобальная энергосырьевая проблема. В таком масштабе она впервые проявилась в 70-х гг., когда разразились энергетический и сырьевой кризисы. Энергетический кризис ознаменовал конец эры дешевой нефти и вызвал подорожание сырья. И хотя затем нефть и другие энергоносители вновь подешевели, глобальная проблема обеспечения топливом и сырьем сохраняет свое значение и в наши дни.

Возникновение энергосырьевой проблемы объясняется прежде всего быстрым, взрывным ростом потребления минерального топлива и сырья и масштабами их добычи.

Решение электросырьевой проблемы на современном этапе развития мирового хозяйства должно идти интенсивным путем, который заключается в более рациональном использовании ресурсов или в осуществлении политики ресурсосбережения.

Мерами, способствующими  сбережению ресурсов, должны стать  увеличение извлечения из недр топливных  и сырьевых ресурсов, а также повышение  коэффициента полезного использования  уже добытого топлива и сырья. Например, средний мировой уровень  полезного использования первичных  энергоресурсов - всего 1/3.

Кроме того, в ближайшие  десятилетия можно ожидать изменения  структуры мирового потребления  первичных источников энергии: уменьшения доли нефти и угля в энергопотреблении  и рост доли природного газа, гидроэнергии и альтернативных источников энергии.

Это поможет улучшить экологическую ситуацию, так как добыча нефти на шельфе, аварийные выбросы нефти, открытая добыча угля, а также употребление сернистых видов топлива негативно воздействует на природную среду.

Сегодня энергетика мира базируется на не возобновляемых источниках энергии - горючих органических, а также  энергии рек и атомной. Особенно обсуждаются судьбы реакторов на быстрых нейтронах. Большие надежды  в мире возлагаются на альтернативные источники энергии. В ряде стран  созданы ветросиловые энергоустановки, приливные и геотермальные солнечные  электростанции (Россия, Италия, Исландия, Новая Зеландия, Япония). Однако энергоснабжение  на базе альтернативных источников остается пока слишком дорогим по сравнению  с углем, нефтью, газом, ядерной энергией.