Изменения в энергопотреблении и энергопроизводстве

Распределенность энергетических ресурсов на планете означает, что с ростом их потребления, увеличивается и роль международной торговли в этой сфере. Энергетически бедные страны становятся зависимыми от поставок энергоносителей странами, богатыми энергоресурсами. Из-за фундаментального значения энергии для экономики, такие страны-импортеры становятся уязвимыми как с политической так и с экономической точек зрения.

Наглядная иллюстрация этого — существенное изменение роли нефти. До начала 1970;ых годов многие страны пришли к зависимости от импорта нефти из-за ее относительно низкой цены, а мировое производство нефти выросло втрое за период с 1960 по 1973 годы. Внезапное, почти четырехкратное повышение цен на нефть привело к тому, что в 1979 году разразился «нефтяной кризис». В результате, мировое потребление нефти в 1986 году осталось таким же, как и в 1973, несмотря на существенное увеличение полного энергопотребления в мире. Прогнозы же 1972 года предсказывали двойное увеличение потребления нефти через десять лет (т.е. к началу 1980;ых годов).

Япония, например, имеет незначительные собственные запасы угля, нефти и гидроэнергоресурсов. Это означает, что без увеличения импорта нефти она не в состоянии покрыть три четверти своих потребностей в энергии. Даже США, имеющие собственные запасы нефти, сталкиваются с трудностями по оплате импорта необходимого количества нефти, покрывающего снижение собственного производства.

Проблемы с ценами на нефть и ее поставками в 1970;ых годах стимулировали более активное использование других энергетических ресурсов:

• · Увеличилась добыча угля и международная торговля углем для частичного замещения использования нефти.
• · Увеличился интерес к использованию ядерной энергии в энергодефицитных странах.
• · Во всех странах стали более внимательно рассматривать вопросы снижения потребление энергии.
• · Более серьезное внимание стали уделять возобновляемым источникам энергии.

Эти тенденции продолжились и в 1990;ых годах. Во всем мире происходит значительное снижение энергозатрат в экономике. Сокращено использование нефти для производства электроэнергии. Увеличилось использование природного газа. Исключение составили лишь надежды некоторых государств на внесение существенного вклада в производство энергии от возобновляемых источников.

Следствием тенденций, порожденных нефтяным кризисом, явилось уменьшение потребления энергии на единицу валового национального продукта на 1.3% в странах, членах OECD (Организация экономического сотрудничества и развития), и это, как ожидается, будет иметь место и для других развивающихся странах в будущем. Однако, в то же самое время потребление электроэнергии на единицу валового национального продукта постоянно растет, что отражает ее постоянно возрастающую роль практически во всех странах.

Электроэнергия уникальна с точки зрения приведения в действие машин и механизмов, освещения предприятий и домов. Она используется для получения тепла и для других целей, где традиционно используются иные альтернативные способы. С одной стороны, можно согласиться, что ввиду низкой эффективности превращения любой энергии в электрическую (КПД обычно 30−35 процентов) использование, например, природного газа должно быть более предпочтительным везде, где требуется получение тепла (эффективность в этом случае вдвое больше). С другой стороны, можно согласиться, что урановые и угольные ресурсы, которых намного больше газовых, должны применяться везде, где это возможно, и что использование произведенного таким образом электричества для получения тепла будет более желательным, несмотря на больший расход топлива. Большинство людей считают, что солнце самый обильный источник энергии в мире и с радостью использовали бы его энергию не только для получения тепла, но и для крупномасштабного производства электроэнергии. Вопросы, связанные с преобразованием солнечной энергии в электрическую обсуждаются более подробно в разделе 2.4.

Принимая во внимание всю цепочку энергетических затрат, начиная от добычи до окончательного использования, получаем, что эффективность газа и нефти для производства тепла (КПД) составляет приблизительно 40−45%. Для современных газовых печей высокой производительности это значение увеличивается до значений, близких к 70%, но сильно зависит от удаленности газовых месторождений.

В следующих главах подробно рассматриваются вопросы потребления и производства электроэнергии. Особое внимание уделяется использованию ядерной энергии для производства электроэнергии. Основное ядерное топливо — это уран — металл, который в настоящее время не имеет фактически никаких других гражданских приложений. Однако прежде чем мы обратимся к этой теме, важно обсудить некоторые вероятные будущие тенденции в мировом энергопроизводстве и энергопотреблении более подробно.