Тема 7 Роль энергетики в развитии человеческого общества
7.1. Предмет, основные понятия и определения 7.2.Роль энергетики в развитии общества и эффективность использования и потребления им энергии. 7.3.Классификация энергетических ресурсов. 7.4.Основные источники энергии и топлива. Условное топливо. 7.5.Топливно – энергетический комплекс Республики Беларусь 7.6.Энергетическая безопасность Республики Беларусь. 7.7.Организация энергосбережения в РБ.
Предмет, основные понятия и определения Человечество не может существовать, не потребляя энергию. С помощью энергии оно удовлетворяет свои потребности в пище, жилье, комфорте, т.е. обеспечивает свою жизнедеятельность. Энергетика является движущей силой цивилизации. Неоспоримым является утверждение, что чем больше энергии потребляет то или иное государство, тем выше уровень развития техники и уровень жизни населения. Энергия является важнейшим элементом устойчивого развития любого государства. Каждый виток вверх по спирали исторического развития человечества сопровождается более высоким уровнем потребления энергии. Подсчитано, что за 20-е столетие общее потребление первичных энергоресурсов в мире увеличилось в 13,5 раз, достигнув в 2000 году 13,5 млрд. т у.т. Такие темпы расходования первичных энергоресурсов грозят быстрому истощению природных запасов. Мировой энергетический кризис 70-х годов заставил многие страны пересмотреть свое отношение к потреблению энергоресурсов и вплотную заняться проблемами энергосбережения и рационального использования энергетических ресурсов. Вопросами эффективного использования энергетических ресурсов и энергии при добыче, производстве, передаче, распределении и потреблении занимается одно из направлений энергетики – энергосбережение. Основные понятия, используемые при изучении дисциплины "Основы энергосбережения". Энергосбережение - организационная, научная, практическая, информационная деятельность государственных органов, юридических и физических лиц, направленная на снижение расхода (потерь) топливно-энергетических ресурсов в процессе их добычи, транспортировки, хранения, производства, использования и утилизации. Топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) - совокупность всех природных и преобразованных видов топлива и энергии, используемых в республике. Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) - энергия, получаемая в ходе любого технологического процесса в результате недоиспользования первичной энергии или в виде побочного продукта основного производства и не применяемого в этом технологическом процессе. Эффективное использование ТЭР - использование всех видов энергии экономически оправданными, прогрессивными способами при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении законодательства. Рациональное использование ТЭР - достижение максимальной эффективности использования топливно-энергетических ресурсов при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении законодательства. Показатель энергоэффективности - научно обоснованная абсолютная или удельная величина потребления топливно-энергетических ресурсов (с учетом их нормативных потерь) на производство единицы продукции (работ, услуг) любого назначения, установленная нормативными документами. Энергетика – это топливно-энергетический комплекс (ТЭК) страны, представляющий совокупность энергетических ресурсов всех видов, предприятий по их добыче, производству, преобразованию, транспортированию, распределению и использованию, обеспечивающий снабжение потребителей различными видами энергии. В состав ТЭК входят пять систем энергетики: · электроэнергетическая система (электроэнергетика), в состав которой в качестве подсистемы входит теплоснабжающая система (теплоэнергетика); · система нефтеснабжения; · система газоснабжения; · система углеснабжения; · система ядерной энергетики; Производство электроэнергии обеспечивают электрические станции, преобразование – трансформаторы, транспортирование и распределение электрической энергии – линии электропередачи, потребление – различные приемники т.е. потребители энергии. Под электроэнергетической системой, следует понимать совокупность взаимосвязанных электрических станций, подстанций, линий электропередач, электрических и тепловых сетей, а также потребителей электрической и тепловой энергии. 7.2. Роль энергетики в развитии общества и эффективность использования и потребления им энергии Основой жизни на Земле является энергия. За время своего существования человечество постоянно расходовало энергию, накопленную окружающей средой в течение миллионов лет. На начальных этапах своего эволюционного развития человек удовлетворял все свои потребности, используя только мышечную энергию своего тела и прирученных животных. Следующим шагом человека по пути освоения энергетических источников явилось использование тепловой энергии, получаемой при сжигании древесного топлива. Это позволило ему получить тепло для обогрева жилища и разнообразить пищевой рацион. Значительным этапом эволюционного развития общества явилось использование человеком энергии ветра и энергии водотоков. В этот период начинают появляться парусные суда, ветряные и водяные мельницы. Расширяется круг технологических процессов, использующих механическую энергию, получаемую от ветряных и водяных энергетических установок. Растущие энергетические потребности человека вывели его на новый этап развития. В XVIII веке появилась паровая машина, преобразующая энергию топлива в тепловую энергию, а затем в механическую. В оборот вовлекаются все новые источники первичного топлива. Наступивший XIX век характеризуется как "век электричества". Повсеместно в жизнь человечества начинает внедряться электрическая энергия. Она дала мощный толчок развитию производительных сил и производственных отношений в обществе. С этого момента начинается освоении человечеством новых способов получения и использования энергии: строятся гидравлические и тепловые электростанции большой мощности, сооружаются линии передачи электрической энергии, разрабатываются новые способы производства, преобразования, передачи и использования электроэнергии. Для обеспечения электростанций первичными источниками энергии появляются мощные системы углеснабжения, нефте- и газоснабжения. В 50-е годы ХХ столетия начинает широко использоваться атомная энергия. Сегодня доля атомной энергии в общемировой выработке энергии составляет 2,2%, а в мировом производстве электроэнергии – 17%. Таким образом, можно отметить, что энергия сыграла решающую роль в развитии цивилизации. Потребление энергии и накопление информации имеет идентичный характер изменения во времени. Если проанализировать основные направления, по которым расходуются все потребляемые человечеством источники энергии, то можно выделить следующие 3 группы: а) энергия питания. Она дает тепло для поддержания температуры тела и энергию для выполнения умственного и физического труда; б) тепловая энергия для обогрева домов и приготовления пищи. в) энергия потребная для обеспечения функционирования общественного производства. Это энергия для производства товаров и услуг, перемещения людей и грузов в пространстве, а также для поддержания работоспособности всех систем коммуникаций. Затраты этой энергии на душу населения значительно выше, чем затраты энергии на питание [23]. Овладение источниками энергии всегда было способом выживания человечества. И ныне ее потребление остается одним из важнейших не только экономических, но и социальных показателей, во многом предопределяющих уровень жизни людей. Эффективность использования и потребления энергии в любой стране оценивается энергообеспеченностью или удельными затратами условного топлива на 1-го жителя страны в год. Сравнительные данные по энергообеспеченности, валовому национальному продукту (ВНП) на душу населения и по энергоемкости ВНП по некоторым странам приведены в таблице 7.1.
Таблица 7.1 Данные по ВНП, обеспеченности ТЭР и энергоемкости ВНП по некоторым странам.
Анализируя данные, приведенные в таблице 7.1, необходимо отметить, что наибольшее потребление ТЭР среди приведенных стран имеют США – 11,3 т У.Т. на человека в год. В Республике Беларусь потребляется 3,6 т У.Т.. Здесь же приведено и сравнение энергоемкости ВНП стран по отношению к энергоемкости ВНП Беларуси. Разразившийся в 1973-74 годах первый нефтяной кризис заставил индустриальные страны пойти на чрезвычайные меры, начать разрабатывать новые подходы к энергопотреблению. Для этого экономики этих стран подверглись коренной структурной, технологической и технической перестройке. Начиная с 1980-х годов, они начинают наращивать валовый национальный продукт, практически не увеличивая потребление энергоресурсов. Так, например, США за период с 1973 по 1987 годы увеличили ВНП на 40,2%, а энергопотребление увеличилось всего лишь на 3,2%. Аналогичная ситуация происходила и в промышленно развитых странах Европы. При росте ВНП на 13% потребление энергии в 1985 году оказалось даже на 6% ниже, чем в 1979году. За последние 20 лет энергоемкость ВНП в мире снизилась в среднем на 18%, а в индустриальных странах – на 21 – 27%. Аналогичная ситуация происходит и в Республике Беларусь (рисунок 7.1). За период времени с 1997 года по 2007 год ВВП страны вырос на 200,5%, а потребление ТЭР осталось практически на том же уровне – 104,5%. Это способствовало снижению энергоемкости ВВП, относительно данных за 1997г., на 47,9%.
Источник: Итоги выполнения мероприятий по реализации в 2007 г. решений Директивы Президента Республики Беларусь № 3 от 14.06.2007г.//"Энергоэффективность".– 2008. №3.- С.3-5. Показатели энергоемкости ВВП, исчисляемые по паритету покупательской способности, по различным странам мира в 2002 году приведены на рисунке 7.2. Как видно из этих данных энергоемкость ВВП в Беларуси составила 0,73 кг У.Т./доллар США. В России этот показатель оказался равным 0,84, а на Украине – 0,89 кг У.Т./доллар США.
Рисунок 7.2 Показатели энергоемкости ВВП (по ППС) по странам мира. Это означает, что по энергоемкости ВВП мы постепенно приближаемся к индустриальным странам (Канаде – 0,43, Финляндии – 0.4). Однако, по сравнению с передовыми странами, такими как Германия, Франция и Япония, энергоемкость ВВП превышает их показатели в 2,8 – 3 раза. Это означает, что потенциал экономии ТЭР в Беларуси огромен. Сократить этот разрыв планируется за 2006 - 2010 годы, когда, как это определено в Республиканской программе энергосбережения, предстоит при росте ВВП на 150 – 157% добиться снижения его энергоемкости на 26 – 30%. Еще одной проблемой экономики Республики Беларусь является энергоемкость продукции наших предприятий. По оценкам зарубежных специалистов энергоемкость продукции в среднем в 2 – 2,5 раза выше, чем в индустриально развитых странах. Так, например, при производстве химических удобрений у нас тратится электроэнергии в 2,3 раза, а тепловой энергии в 2,6 раза больше чем за рубежом. При переработке нефти на наших нефтеперерабатывающих заводах тратится энергии в 1,8 – 2,5 раза больше чем на аналогичных зарубежных заводах. Аналогичная ситуация наблюдается и в других секторах экономики, так энергоемкость сельхозпродукции в 3 – 4 раза выше, чем в развитых странах. Все выше сказанное показывает, что мировой уровень технологий в сложившейся структуре энергопотребления позволяет в 1,5—2 раза снизить энергопотребление в энергоемких производствах.
|
Рисунок 7.1 Изменение ВВП, потребления топливно-энергетических ресурсов и энергоемкости ВВП относительно данных 1997 года, %.
