В энергетике

Базовые условия и предпосылки НТП

Томно-водородный аспект

Изучение путей обеспечения потребностей человечества экологически чистыми видами энергии привело ученых к заключению, что кардинальное решение этой глобальной проблемы невозможно без реализации концепции атомно-водородной энергетики, предусматривающей крупномасштабное производство с помощью реакторов не только электроэнергии и тепла, но и водорода с последующим его использованием. При этом практически исключены вредные выбросы в атмосферу.

Атомно-водородная концепция предусматривает активное вторжение ядерной энергетики в такие энергоемкие отрасли, как химия, металлургия, строительство, производство топлива. Сюда же можно отнести централизованное бытовое теплоснабжение с использованием хемотермической передачи энергии. Кроме того, атомно-водородная концепция предусматривает крупномасштабное производство пресной воды.

По мнению ученых-ядерщиков, такая энергетика сохранит нефть и газ для неэнергетических производств и избавит атмосферу от вредных выбросов продуктов сгорания. Кроме того, реализация атомно-водородной концепции будет способствовать снижению риска распространения ядерных отходов, поскольку появится возможность поставлять в развивающиеся страны с неустойчивыми политическими режимами не ядерные материалы, а водород.

В настоящее время мировое крупнотоннажное производство водорода и водородосодержащих продуктов осуществляется главным образом путем паровой конверсии природного газа метана. В этом случае около половины исходного сырья расходуется на проведение эндотермического процесса паровой конверсии. Кроме того, сжигание природного газа приводит к загрязнению окружающей среды.

Экономить природный газ и снижать нагрузку на окружающую среду можно, используя технологию паровой конверсии метана с подводом тепла от высокотемпературного гелиевого реактора. Она может также применяться для дальнего теплоснабжения с хемотермической передачей энергии.

Научно-технический прогресс в энергетике имеетярко выраженные глобальные тренды. Сначала рас-смотрим их на основе последнего технологическогопрогноза Международного энергетического агент-ства (МЭА) — центра прогнозирования и развитиямировой энергетики и обеспечения энергетическойбезопасности 29 развитых стран. Затем обсудим осо-бенности России, задачи их учета и способы отобра-жения в энергетической политике страны.

НТП в энергетике ассимилирует результаты всехнаук, которые и создают базовые условия и предпо-сылки для инновационного развития энергетиче-ской основы человечества. На рис. 1 условно пред-ставлено многообразие областей человеческих зна-ний. Результаты части наук влияют на требованиеобщества к развитию энергетики, другие определяютдоступные ресурсы, третьи создают предпосылкидля энергетических инноваций, а четвертые обеспе-чивают управляемость создаваемых энергетическихтехнологий и энергосистем.

Требования роста благосостояния общества опре-деляют динамику энергетики. В базовом сценарииМЭА спрос на энергию увеличивается с 2005 по2030 г. в полтора раза и почти вдвое — до 2050 г., хотя,конечно же, мировой финансово-экономическийкризис понизит эти прогнозы.

В первой четверти ХХ века среднее по миру по-требление энергии на душу населения увеличилосьв 2,5 раза. Однако после нефтяного кризиса конца1970-х годов наблюдалась обнадеживающая тенден-ция стабилизации душевого энергопотребления, нотеперь эта тенденция сменилась ростом буквально впоследние годы, и восходящая тенденция в прогно-зах МЭА продолжается.

Сохранение душевого потребления на нынешнемуровне уменьшило бы прирост спроса на энергиювтрое, что, наверное, утопично. Однако достаточнореалистично (с учетом необходимого повышенияэнергообеспеченности населения развивающихсястран) вдвое замедлить рост душевого потребления.

Общественные науки призваны предложить эко-номические и социальные меры, которые позволилибы уйти от потребительской парадигмы развитияобщества, но сохранили бы напряженность и про-дуктивность деятельности людей, стимулируемойсегодня, конечно же, этой потребительской «мор-ковкой». Замедлить рост энергопотребления при-мерно в полтора раза невозможно также без новоговклада научно-технического прогресса в энерге-тике.

Динамику и структуру энергетики определяюттребования экологической безопасности человече-ства на планете. Говоря об энергетике, мы имеем

в виду прежде всего угрозу глобального потеплениявследствие парникового эффекта. Согласно послед-нему прогнозу МЭА, размеры эмиссии парниковыхгазов по их базовому сценарию достигнут объема62 гигатонн СО2, с ожидаемым повышением темпе-ратуры на Земле на 6 градусов против сегодняшнегоуровня.

По этому сценарию, так сказать, по сложившему-ся тренду, развитие мировой энергетики потребует65 трлн долл. в период до 2050 г. Для уменьшенияэмиссии более чем вдвое с возвращением к 2050 г. на

Казахстан обладает крупными запасами энергетических ресурсов (нефть, газ, уголь, уран) и является энергетической державой.

В настоящий момент Казахстан является нетто-экспортёром электроэнергии (Север Казахстана экспортирует электроэнергию в Россию, а юг покупает её у Киргизии иУзбекистана).

Суммарная установленная мощность всех электростанций Казахстана составляет 18 992.7 МВт электроэнергии. К сожалению, выработка большинства электростанций не достигает установленной мощности. Выработка по типу электростанций распределяется следующим образом:

§ ТЭС (тепловая электростанция) — 87,7 %;

§ КЭС (конденсационная электростанция) — 48,9 %;

§ ТЭЦ (теплоэлектроцентраль) — 36,6 %;

§ ГТЭС (газотурбинная электростанция) — 2,3 %;

§ ГЭС (гидроэлектростанция) — 12,3 %.^{[ источник не указан 187 дней ]}

Около 70 % электроэнергии в Казахстане вырабатывается из угля, 14,6 % — из гидроресурсов, 10,6 % — из газа и 4,9 % — из нефти.

Дата добавления: 2015-05-08