Энергетические ресурсы Российской Федерации

Состав ТЭК России

На практике чаще всего выделяют несколько более или менее однородных форм энергии: механическую, химическую, тепловую, ядерную, световую (или лучистую) и электрическую. Механическая кинетическая энергия присуща движущимся предметам. Ею обладают такие природные явления, как течение рек, ветер, морские приливы.

Механической потенциальной энергией обладают предметы и объекты, расположенные выше уровня поверхности (т.e. такие, которым есть, куда падать). К этому виду можно отнести водные массивы, расположенные в горах или накопленные в водохранилищах.

• · Химическая энергия содержится в топливе и пище и предназначена для превращения в другие формы.
• · Тепловой энергией обладают хорошо нагретые предметы. Этот вид, энергии широко используется в производстве и в быту. Источники тепла могут быть найдены и в природе — это термальные источники, использовавшиеся еще древними римлянами.
• · Ядерная энергия, или энергия атома, — это то, что удерживает ядра атомов, оставляя их такими, как они есть.
• · Лучистая энергия, называемая также электромагнитным излучением, не только «оживляет» наши приемники и телевизоры, делает возможным бес-проволочную связь, но и, в виде солнечного излучения, является главным источником энергии, движения и жизни на Земле.

Электроэнергия как правило генерируется на электрических станциях (хотя ее можно получить при помощи аккумуляторов, электрических батареек, разряда молнии или удара электрического ската). Ее роль в экономике и обществе трудно переоценить. Именно она представляет собой основу всей современной жизни.

Энергия, обеспечивающая конечные процессы производства нематериальной сферы представляет собой конечную энергию. Все такие процессы можно разделить на несколько агрегированных групп, так как:

• — освещение и передача информации;
• — электрофизические процессы;
• — механические процессы, как стационарного (например, кузнечный пресс, металлорежущий станок и пр.), так и мобильного (например, транспорт) характера;
• — тепловые процессы высокого, среднего и низкого потенциала.

Если количество конечной энергии нельзя непосредственно измерить можно лишь вычислить, используя теоретические данные об энергоемкости отдельных процессов, то количество так называемой подведенной энергии можно определить, используя, например, счетные устройства. Подведенная энергия — это та энергия, которая обеспечивает работу конечных энергетических установок и содержится в энергоносителях — физичеких субстанциях, содержащих потенциальную энергию и достаточно легко преобразуемых в конечные виды. В качестве таких энергоносителей могут выступать разные факторы — различные виды топлива и электроэнергия.

Основой энергетического хозяйства общества, источником и энергоносителей, и следовательно собственно энергии являются энергоресурсы, что, очевидно означает краткое название энергетических ресурсов. Все энер-горесурсы делятся на первичные и вторичные. Первичные ресурсы есть результат природных процессов. К ним относится природное топливо, а также энергия солнца, ветра, водных ресурсов, биомассы и др. К вторичным энергетическим ресурсам относятся все переработанные иные или преобразованные виды топлива, а также побочная энергия производственных процессов или процессов в сфере потребления может быть утилизирована и использована вторично. Эта категория включает продукты нефтепереработки, облагороженное топливо, а также отработанный пар, отходы тепла, горячие газы. Следуя этой логике, ко вторичным энергоресурсам следует отнести также сберегаемую энергию.

Энергоресурсы можно разделить на топливные и нетопливные. Первичные энергоресурсы могут быть возобновляемые и невозобновляемые. Возобновляемые природные ресурсы это такие объекты, о восстановлении запаса которых заботится сама природа. Многие из них практически не зависят от того, в какой мере общество вовлекает их в хозяйственный оборот: солнечная энергия, гидроресурсы, ветер. Есть и другие — такие, использование кото-рых ведет к уменьшению их запаса в краткосрочном и даже достаточно длительном времени. Пример — биомасса. Они, однако, могут рассматриваться как возобновляемые в длительной перспективе. Невозобновляемые энергоресурсы это такие ресурсы, запас которых принципиально исчерпаем, — минеральное топливо, уран.

Будучи разнообразными по качеству, энергоресурсы обладают определенной взаимозаменяемостью; вместо угля может быть использован мазут или газ, вместо урана — солнечная энергия и т. д. Как правило, обществу не без-различно, какие виды ресурсов или энергоносителей применить для дости-жения поставленных целей. При выработке решений об их наилучшем использовании все энергоресурсы важно сопоставить количественно. Наиболее удобным принципом такого соизмерения окозалось сравнение их теплотвор-ных способностей, т. е. потенциального объема теплоты, выделяемой при сжигании единицы данного топлива. Для нетопливных энергоресурсов сначала, как правило, оценивается возможность выработки с их помощью элек-трической энергии, которая гм также сводится к единицам теплотворной способности.

Теплотворная способность может измеряться Джоулях (Дж), калориях (кал) или англо-американских единицах (Btu), т у.т. Энергоресурсы и энергоносители можно измерять в натуральных фи-зических единицах и неких условных единицах. В отечественной системе в качестве натуральных измерителей используются весовые единицы тонны (а также соответственно килограммы, граммы), а для измерения количества га-зообразного топлива — метрические — кубические (м3). Условное топливо играет ту же роль, что и единицы способности: по-зволяет соизмерять разные виды топлива. Отечественная система берет за основу так называемый «угольный эквивалент» — такое топливо, тонна которого при сжигании выделяет 7000 килокалорий тепла, т. е. как высококачест-венный уголь. Любое количество топлива можно свести к условному топли-ву, зная его теплотворную способность. Например, тонна сырой нефти выде-ляет примерно 10 000 ккал. Это означает, что для перевода нефти в угольный эквивалент следует указанные объемы умножить на коэффициент 1,43. Дру-гие виды топлива имеют другие перерасчетные коэффициенты.

Таблица 1 — Перевод в у.т., ккал, кДж 1 т у.т. = 7000 ккал, 1 кДж = 0,24 ккал Наименование тут. ккал кДж.

• · Электроэнергия кВт ч 0,123 864 3600
• · Доменный газ, м3 0,12 818 3408
• · Косовый газ, м3 0,51 3858 16 075
• · Природный газ, 1000 м³ 1,2 8460 35 250
• · Уголь, т 1,02 7107 29 613
• · Нефть, т 1,43 10 000 41 666,6
• · Пар производственный, т 0,097 677 2820
• · Пар отопительный, т 0,096 670 2791,6

Качество используемых видов топлива, очевидно, зависит от их теплотворной способности, хотя это и не единственный фактор, его определяющий. Наивысшая из всех первичных видов топлива теплотворная спо-собность — у нефти, обладающей коэффициентом перевода в условное топливо более 1,4. Высококачественным энергоресурсом является природный газ с коэффициентом перевода 1000 м³ на уровне 1,15- 1,2. Газ к тому же сгорает полнее других топлив и более экологичен. Каменные угли, как правило, имеют коэффициенты пересчета ниже 1, бурые угли, или лигниты, — порядка 0,5. Сланцы, торф — еще ниже. Как уже утверждалось, при различном качестве энергоресурсов большинство из них обладают, по крайней мере, частичной взаимозаменяемостью. Это значит, что они конкурируют друг с другом, если такая кон-куренция допускается, т. е. если конкурентными являются рынки. В таких условиях цены на более качественные ресурсы должны чаще всего устанавливаться выше, чем на менее качественные. Вместе с тем на достаточно корот-ких отрезках времени, когда воздействие чисто конъюнктурных факторов ощутимо, возможно всякое. Действительно, на мировых рынках, как и в большинстве стран, наиболее дорогим из первичных видов топлива постоянно является нефть. На втором месте — газ, цена на сопоставимое количество которого не менее постоянно отстает от нефти на 15−20%. Наибольший разброс в ценах наблюдается наугольных рынках, что вызвано не только большими различиями в качестве отдельных марок и сортов, но и тем, что правительства некоторых стран, например Германии, проводят политику субсидирования добычи или использования отечественных углей. Однако в целом имеется очень жесткая взаимосвязь между теплотворной способностью ресурса и его ценой, которая не меняется, если рассматривать не только первичные виды топлива, но и вторичные. Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) России объединяет отрасли по добычи топливно-энергетических ресурсов и производству на их основе электроэнергии.

Топливно-энергетические ресурсы — запасы топлива и энергии в природе, которые при современном уровне техники могут быть практически использованы человеком для производства материальных благ.

К топливно-энергетическим ресурсам относятся: различные виды топлива: каменный и бурый уголь, нефть, горючие газы, горючие сланцы, торф, дрова; - энергия падающей воды рек, морских приливов, ветра; - солнечная и атомная энергия [5, C.44].

Таблица 1. Топливно-энергетический потенциал РФ [12, C.78].

Главные для России виды ТЭР — топливные (природный газ, нефть, уголь), объем их производства приведен в таблице 2.

Таблица 2. Показатели динамики добычи первичных ТЭР. [5, 8].

Анализируя основные показатели производства ТЭР за последние годы, можно отметить, что начиная с 1992 года добыча ТЭР в стране снижалось. С 1997 году впервые получен прирост добычи. В настоящее время по добычи ТЭР Россия достигла докризисного периода (1991) и продолжает их наращивать, хотя, с учетом экономического кризиса и снижения спроса в мире на энергоносители, можно прогнозировать некоторое снижение объемов добычи ТЭР в России в ближайшие годы [11, C.669].

Так же к группе топливных ресурсов относится торф и горючий сланец.

Еще один вид — ядерное топливо. Топливом для атомных электростанций является уран.

Наша страна является лидером по производству обогащенного ядерного топлива и занимает 40 процентов его мирового рынка. Российские газоцентрифужные разделительные заводы обеспечивают потребности в ядерном топливе не только собственных потребителей, но и примерно трети всех АЭС в мире. Однако по запасам урановых руд, Россия уступает лидерам (США, Австралии, Бразилии). После распада СССР и потери крупнейших месторождения в Средней Азии и Украине в РФ добывается 3000 тонн урана в год, нехватка сырья устраняется за счет экспорта, так в 2008 году было заключено соглашение о ежегодной закупке 4500 тонн уранового концентрата в Австралии [4].

Гидроэнергетические ресурсы еще один существенный энергетический ресурс России. На территории нашей страны сосредоточено около 9% мировых запасов гидроресурсов. По обеспеченности гидроэнергетическими ресурсами Россия входит в число лидеров (второе место).

энергетический топливный комплекс россия Общий валовой гидроэнергопотенциал России оценивается в 2900 млрд кВт-ч годовой выработки электроэнергии. Технически достижимый уровень использования гидроэнергоресурсов оценивается в 70% от указанной цифры. В настоящее время уровень освоения гидропотенциала России составляет всего 20%, притом, что Россия занимает второе место в мире по запасу гидроресурсов. На рисунке 1 представлен топливно-энергетический баланс России за 2008 год.

Рис. 1. Топливно-энергетический баланс России [14]

Таким образом, Россия богата разнообразными энергетическим ресурсами и является мировым лидером по их добычи. Однако, используются они не равномерно. На рисунке представлен топливно-энергетический баланс России. Видно, что в нем преобладают природный газ, нефть и уголь. На другие виды топливно-энергетических ресурсов, в том числе альтернативные источники приходится всего 8,7%.