ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные проблемы развития энергетики из "Мировая энергетика и Евразийское энергетическое пространство " С древних времен история антропогенной энергетики демонстрирует возникновение и разрешение кризисных ситуаций. Поскольку до ХУП века человечество использовало лишь возобновляемые природные энергоресурсы, то и причины кризисов лежали только в плоскости экологических проблем, т.е. бьши связаны с нарушением равновесий в природной среде. [c.60] Наиболее распространенным бьшо обезлесение территорий преимущественно ради освоения пахотных земель, но также и вследствие развития металлургии, работающей на древесном угле. В [25] описано, как в древнем Египте из-за сведения лесов и нехватки древесного угля еще в X веке до н.э. прекратилось медеплавильное производство, имевшее к тому времени почти тысячелетнюю историю. Подобных примеров множество. [c.60] Другим проявлением нарушений природных равновесий было систематическое засоление пахотных земель и снижение их урожайности в результате неправильного орошения. Постепенно люди научились правильно пользоваться водой, но тем не менее в течение тысячелетий перед земледельческими цивилизациями периодически возникала дилемма сокращение их численности, ослабление и гибель из-за неспособности прокормить прежнее население или нахождение способа расширить площади пахотных земель. Последнее означало необходимость совершенствования водоподъемных механизмов и, главное, повышения их мощности либо путем увеличения количества рабов и животных, либо за счет использования энергии текущей воды. Последнее и привело в конце П тысячелетия до н.э. к созданию водяного колеса, приводимого в движение течением реки - одного из самых крупных технологических достижений древних цивилизаций. [c.60] Использование минерального топлива замедлило темпы истребления лесов, особенно на энергетические цели, но отнюдь не устранило эту проблему полностью. Если до начала антропогенного воздействия (6-7 тысяч лет назад) леса занимали на Земле площадь 62 млн. км , то к 1965 г. их площадь yIvIeньшилa ь до 42 млн. км , т.е. почти на одну треть [42]. Наиболее сильно пострадали умеренно-борельные леса, в зоне которых наблюдается повыщенная плотность населения. Их площадь к 1965 г. уменьшилась с 33 млн. км примерно до 20 млн. км (на 40%), но в последующие годы эти леса стали постепенно восстанавливаться (со скоростью около 35 тыс. км в год) благодаря интенсивным природоохранным мероприятиям. [c.61] В отличие от этого площадь тропических лесов, занимавших в девственном состоянии около 29 млн. км , сократилась к 1965 г. до 22 млн. км и к 1995 г. еще на 3 млн, км . Согласно прогнозам [42] сведение тропических лесов будет продолжаться до 2020-30 гг., когда их площадь уменьшится до 17 млн. км , т.е. на те же 40%. Но делаться это будет в интересах сельского хозяйства, а не энергетики. [c.61] Таким образом, освоение ресурсов минерального топлива сняло остроту проблемы обезлесения планеты. Но уже в середине XX века это великое достижение эпохи индустриализации обернулось опасностью возникновения новых серьезных барьеров на пути развития антропогенной энергетики. Особый общественный резонанс эта угроза приобрела в 70-80-х годах, когда она проявилась в форме так называемого нефтяного кризиса и прямо связывалась с исчерпанием ресурсов углеводородного топлива. [c.61] НИЯ метана (из водорода, выделяемого магмой Земли). И за 250 лет своего существования индустриальная энергетика использовала всего около 3% потенциальных извлекаемых ресурсов минерального топлива, а его годовая добыча по уровню 1995 г. обеспечена этими ресурсами еще более чем на 1200 лет. [c.62] Однако совсем иначе обстояло дело с так называемыми доказанными (разведанными) запасами топлива. Они включают лишь уже открытые и достаточно изученные месторождения, отвечающие критериям коммерческой эффективности при ожидаемых ценах на энергоресурсы. Как видно из табл. 2.1, эти запасы на порядок меньше потенциальных извлекаемьк ресурсов минерального топлива и действительно вьп лядят как исчерпаемые в обозримой перспективе. [c.62] Понятно, что размеры разведанных запасов более или менее систематически растут по мере открытия и разведки все новых месторождений, но в каждый данный момент времени они обеспечивают достигнутый уровень добычи топлива на достаточно ограниченное число лет вперед. Показанные в табл. 2.1 последние данные о мировых разведанных запасах топлива [23] весьма оптимистичны, поскольку демонстрируют возможность сохранения достигнутого в 1995 г. уровня добычи топлива в течение еще 42 лет по нефти, 73 лет по природному газу и 228 лет по углю. В отдельные же периоды по ряду стран цифры обеспеченности нефтью и газом снижались до 10-15 лет. Это вызывало озабоченность деловых кругов и порой даже панические версии средств массовой информации об исчерпании ресурсов минерального топлива. Именно такая общественная реакция последовала после резкого повышения в середине 70-х годов цен на нефть основными ее производителями - арабскими странами. [c.62] Поэтому когда в 70-80-х годах резкий взлет цен на нефть в очередной раз вызвал обеспокоенность общества проблемами энергетики, специалисты почти единодушно полагали, что и на этот раз трудности будут благополучно преодолены обьганым способом экспоненциальный рост энергопотребления продолжится и будет обеспечен переходом от нефти к еще более качественным энергоресурсам. [c.63] Ее использование началось, как и в случае с порохом, в военной области - созданием сначала атомной, а затем водородной бомбы. Немедленно обнаружилось, что овладение столь мощным и сравнительно легко воспроизводимым источником энергии ставит человечество на грань выживания. Его балансирование на этом лезвии продолжается уже полвека и только в последние годы вероятность ядерного самоистребления кажется уменьшилась. [c.63] Менее десяти лет спустя после взрывов американских атомных бомб над Японией в СССР бьша пущена первая в мире атомная электростанция, а затем работы по мирному использованию атомной энергии развернулись в большинстве ведущих стран. Ко времени нефтяного кризиса бьши успешно (как казалось тогда) решены не только физические, но и технические проблемы атомной энергетики, и в производстве электроэнергии она уже обеспечивала коммерческую эффективность в районах относительно дорогого топлива. В середине 70-х годов мощность атомных электростанций (АЭС) превысила 60 ГВт, а к началу 80-х годов еще почти удвоилась. [c.63] Этот путь развития антропогенной энергетики остается открытым, однако жизнь внесла коррективы в сроки его осуществления. Взлет цен на нефть сработал как эффект курка и вызвал в развитых странах несоразмерно сильную реакцию, запустив уже подготовленный к тому времени механизм их глубокой сгруктурной перестройки в направлении создания постиндустриального (или информационного) общества. Кроме того, высокие цены на нефть привели к интенсификации технологического энергосбережения. В результате вместо форсированного освоения нового энергоресурса в большинстве развитых стран произошло многократное замедление роста и даже стагнация потребления энергоресурсов при сохранении (в среднем) неплохих темпов развития экономики. [c.64] Немалую роль в этом сыграли происшедшие в 80-е годы две крупные ядерные аварии на АЭС Тримайл Айленд в США и особенно катастрофа на Чернобыльской АЭС в СССР. Бьши развеяны представления о высоком технологическом совершенстве созданной к тому времени атомной энергетики. Повышение безопасности действующих АЭС (их мощность в мире тогда достигала 250 ГВт) требовало огромных средств, а создание нового поколения атомных реакторов с внутренне присущей безопасностью займет десятилетия. [c.64] К настоящему времени причина энергетического кризиса 70-х годов практически устранена цены на нефть в сопоставимых долларах почти вернулись к докризисному уровню и на предстоящие годы прогнозируется их стабильность или относительно умеренный рост. Преобладает мнение, что к прежнему типу развития энергетики возврата уже нет, но угроза исчерпания высококачественных энергоресурсов заменяется сейчас не менее жестким экологическим прессингом. Увеличиваются требования общественности обеспечить не только радиационную безопасность энергетики, но и многократное уменьшение (а в дальнейшем - устранение) выбросов ею токсичных газов и золы, а также газов, создающих тепличный эффект. [c.64] Эти проблемы различаются сроками их обострения, особенностями проявления на современном этапе и усилиями, которые необходимо предпринять для их преодоления. Краткая характеристика названных аспектов каждой проблемы дана в табл. 2.2, а ниже они рассмотрены более подробно. [c.65] Рост заболеваний (в том числе специфических) людей и животных, гибель лесов и угодий из-за кислотных дождей, нарушение ландшафтов и разрушение памятников архитектуры достигли в 70-80-х годах угрожающих размеров, принося многомиллиардные (в долларах) убытки. Не столь явную, но от этого не менее грозную опасность порождают аэрозоли (мелкодисперсные частицы субмик-ронных размеров), возникающие в воздухе из-за выбросов окислов серы и золы. Они сильно уменьшают прозрачность атмосферы для солнечных лучей, еще более угнетая растительный и животный мир. [c.65] Ужесточение природоохранных мер стало еще одним (в дополнение к удорожанию топлива) стимулом к энергосбережению, поскольку лучшим способом уменьшения вредных воздействий энергетики на окружающую среду является снижение расходов топлива и энергии. [c.66] Эти меры создали в 80-90-х годах предпосылки для перелома неблагоприятных тенденций роста локальных загрязнений окружающей среды. Как показано в [42], за]метные объемы антропогенной эмиссии кислотных газов в атмосферу (около 5 млн. т серы в год) стали наблюдаться уже в 1870-1880 гг., а к 1950 г. они выросли в 6 раз и составили 30 млн. т. В последние 40 лет выбросы серы в атмосферу увеличились еще в 2,8 раза и в 1990 г. достигли 83,2 млн. т, в том числе 76,3 млн. т от энергетических источников. В настоящее время рост эмиссии серы по миру в целом практически остановлен и по прогнозам [42] после 2020 г. начнет снижаться. [c.67] Вернуться к основной статье