Потенциальные ресурсы возобновляемых источников энергии

Энергетические ресурсы мира и Республики Беларусь.

Значения удельной энергоемкости ядерного топлива и электроэнергии.

Из 1 кг урана при разложении его в обычных реакторах на тепловых нейтронах можно выделить около 475 ГДж энергии (соответствует 16,2 тут). При применении современных реакторов на быстрых нейтронах и полном использовании потенциала ядерного топлива из 1 кг урана можно извлечь до 52000 ГДж (1800 тут).

Разные источники приводят различные данные о том, какими количествами тех или иных горючих полезных ископаемых обладает человечество в настоящее время, и за какой период времени эти запасы будут истощены. Несоответствие этих прогнозов связано с тем, что используются различные методики прогнозирования, постоянно изменяется ситуация (открываются какие-то новые крупные месторождения, появляются новые, более эффективные способы добычи и переработки первичных энергоресурсов, изменяется законодательство в области охраны окружающей среды и т.д.) и, возможно, крупные компании и целые государства пытаются таким образом изменять ситуацию на рынке и в мировой политике.

Ресурсы органического топлива разделяются на общие – имеющиеся в недрах земли и извлекаемые – доступные для извлечения человеком. Практически невозможно добыть и использовать все 100% полезного ископаемого, имеющегося в данном месторождении. Коэффициент извлечения, определяющий долю данного вида энергоресурсов, потенциально возможную в настоящее время к извлечению, в его общих запасах, зависит от следующих факторов: вида топлива, характера месторождения, развития техники добычи. Коэффициенты извлечения для наиболее употребляемых первичных энергоресурсов следующие: для нефти – 0,3-0,4; природного газа – 0,5-0,8; угля – 0,25-0,5. Столь низкий коэффициент для угля объясняется особенностями залегания его пластов и высокой опасностью работ. А вот для нефти этот показатель неоправданно низкий. Использование современных технологий добычи нефти, которые используются в развитых странах, позволяет извлекать, в зависимости от особенностей месторождения, до 70-80% от потенциала. В России и странах СНГ отбор нефти от потенциала редко превышает 30%. Это варварское отношение к такому ценнейшему полезному ископаемому как нефть существенно приближает то время, когда человечество попадет в условия не только энергетического кризиса, но и сырьевого кризиса всей химической промышленности. Это связано с тем, что нефтепродукты составляют основу сырья всех отраслей химической промышленности. Высочайшая ценность нефти и газа как химсырья, ограниченность их природных запасов и невоспроизводимость определяют недопустимость ориентировки на них как на энергетическое сырьё. Но, несмотря на это, в настоящий момент всего лишь 3-5% от добываемых объемов этих ископаемых используется в качестве сырья нефтехимии. Такая ситуация обусловлена тем, что нефть и газ обладают высокой энергоемкостью; значительно лучшими технико-экономическими показателями добычи, транспортировки и использования по сравнению с твердым топливом, развитием транспорта всех видов; возможностью развитых стран получать большие прибыли за счет эксплуатации нефтяных месторождений стран третьего мира. Поэтому ожидать существенного снижения объемов потребления нефти и газа как топлив в ближайшем будущем не приходится. Нефть – «черное золото» – является скрытой причиной многих современных международных конфликтов, из-за неё происходят революции и смены правительств. Данные о структуре мировых запасов органического топлива приведены в таблице 4.

Таблица 4 – Доказанные мировые запасы основных видов органических топлив

Наименование	Мировой технический ресурс	Доля в мировом энергобалансе, %
Уголь	650 млрд. тут
Нефть	150 млрд. тут	39 (добывается более 4 млрд/год)
Природный газ	90 млрд. тут

В настоящее время объём энергопотребления составляет около 15 млрд. тут. К 2020 г. прогнозируется повышение этой величины до 19 млрд. тут/год. Так как темпы роста энергопотребления в последнее время значительно снизились, то существующих запасов только органического топлива человечеству должно хватить примерно на 200 – 300 лет. При этом с учетом сохранения современной структуры потребления различных энергоносителей нефти хватит на 40 лет, газа – на 70 лет, углей всех видов – на 200 лет. Несмотря на то, что запасы угля существенно превышают запасы нефти и природного газа, и на то, что уголь гораздо менее ценен с точки зрения нефтехимического производства, суммарная доля нефти и природного газа в структуре мирового топливно-энергетического баланса на сегодняшний день превышает долю всех остальных энергоресурсов (более 60%).

Запасы ядерного горючего. На планете есть значительные запасы тория и урана, но поскольку торий пока не нашел практического применения в энергетике, поэтому оцениваются только запасы урана, который очень широко распространен на Земле, но в сильно рассеянном виде (в низкой концентрации содержится в воде и различных породах). Расчеты специалистов США показывают, что ресурсы извлекаемого ядерного топлива очень велики. Если ограничить цену 1 кг природного металлического урана $200 и использовать реакторы на тепловых нейтронах, то ресурсы природного урана по энергоемкости примерно эквивалентны извлекаемым ресурсам всего органического топлива. Если же принять максимально допустимую цену за 1 кг природного урана равной $500 и считать, что будут использоваться реакторы на быстрых нейтронах, то извлекаемые ресурсы природного урана оказываются в 1000 раз выше по энергоемкости, чем все запасы оргтоплив.

· Разведанные ресурсы – 5 млн. тонн

· Прогнозируемые ресурсы – 25 млн. тонн

· С использованием запасов урана в мировом океане – 2500 млн. тонн

По прогнозам начала 1980-х гг. доля ядерного топлива в структуре мирового ТЭК в 2020 г. должна была бы составить 36-40%. Однако авария на ЧАЭС в 1986 г. так сильно повлияла на общественное мнение и отношение к атомной энергетике, что по прогнозам уже 1990-х гг. доля атомной энергии в 2020 г. не должна превысить 6%. В настоящее время доля атомной энергии в мировом энергетическом балансе составляет около 5%. То есть авария на ЧАЭС, по сути, локальная катастрофа, ускорила процесс глобального потепления на планете и приблизила время глобальных проблем. Тем не менее современная ситуация дефицита энергоресурсов вынуждает к интенсивному развитию атомной энергетики. Разработаны новые поколения ядерных реакторов и АЭС повышенной безопасности. Так, в РФ в течение ближайших 30 лет планируется ввод в действие 25 крупных атомных электростанций.

Общие ресурсы топлива очень велики, и человечеству не придется столкнуться в обозримом будущем с энергетическим голодом. Проблема состоит в том, что необходима быстрая переориентация в приоритете тех или иных видов топлив для сохранения запасов сырьевой базы нефтехимии и предотвращения экологической катастрофы.

Потенциал этих ресурсов значительно выше, чем суммарные запасы всех видов органических топлив и ядерного топлива. Естественно, полное использование этого потенциала невозможно, но, в принципе, человечество в будущем вполне сможет обеспечить себя энергией, используя только возобновляемые энергоисточники.

Энергия Солнца – 72000 млрд. тут/год

Гидравлическая энергия (реки, приливы, волны) – 3,6 млрд. тут/год

Тепловая энергия океана – 72 млрд. тут/год

Геотермальная энергия – 36 – 572 млрд. тут/год (только для районов вулканической деятельности)

Энергия ветра – 22 – 56 млрд. тут/год

Дата добавления: 2015-06-27