Файл: Курс лекций для студентов электроэнергетиков Направление подготовки 140400 Электроэнергетика.doc

Величина разведанных запасов, объемы производства и потребления наиболее интенсивно используемых на Земле энергетических ресурсов, (угля, нефти, газа) по данным за 2006 г. в основных регионах мира представлены в таблице 1.1.[2].

Из этой таблицы видно, что при текущем потреблении энергетических ресурсов разведанные запасы нефти и природного газа будут полностью исчерпаны через 42 и 63 года, соответственно. Вместе с тем, при долгосрочных прогнозах истощения указанных энергоресурсов следует учитывать ряд факторов, которые обуславливают сохранение на протяжении ряда лет величины разведенных запасов, несмотря на их интенсивное использование. Среди таких факторов: появление новых методов разведки месторождений, использование более совершенных способов и технологий добычи и транспортировки полезных ископаемых, вовлечение в хозяйственный оборот более «дорогих» и менее эффективных месторождений при росте цены на энергоресурсы. Кроме того, одним из факторов, способствующим сохранению уровня разведанных запасов энергоресурсов, является не всегда объективная информация об их реальной величине, представляемая игроками энергетического рынка с целью поддержания необходимой конъюнктуры на свой товар.

Из табл. 1.1 следует также, что наиболее весомым энергоресурсом является уголь, запасов которого хватит более, чем на 300 лет. В связи с этим ряд ученых говорят о приходе в скором будущем «Новой эры угля», как основного мирового энергоресурса. При этом главной задачей при его широком использовании, наряду с повышением его экономико-энергетических характеристик, является создание экологически приемлемых технологий его использования на густонаселенных городских районах и в условиях в жарких климатических зон.

Структура мировых разведанных запасов, добычи и потребления отличается существенной неоднородностью в территориальном разрезе [3]. Более трети разведанных запасов газа сосредоточены на территории Ближнего востока, из которых по одной трети принадлежит Ирану и Катару. Свыше 45 % запасов природного газа западной Европы находится на территории Норвегии, еще она треть принадлежит Нидерландам. Основные запасы природного газа (57 %) на североамериканском континенте сосредоточены в недрах США. Таким же процентом всех запасов Латинской Америки обладает Венесуэла. На долю Алжира приходится более 40% всех запасов природного газа в Африке. Крупнейшими в мире запасами природного газа в мире обладает Россия (27,5 %).

---

Таблица 1.2.

Разведанные запасы, объемы производства и потребления природного газа, нефти и угля

В ид энергети- ческого ресурса Регион мира	Природный газ			Нефть			Уголь
	Разведанные запасы, трлн. м3	Добыча, млрд. м3	Потреб-ление, млрд. м3	Разведанные запасы, млрд. тонн	Добыча, млн. т	Потреб-ление, млн.т	Разведанные запасы, млрд. тонн нефтяного эквивалента	Добыча, млн. тнэ	Потреб-ление, млн. тнэ
С еверная Америка	7,1	711	724	5,9	455,4	1044	252,2	610,6	608
Латинская Америка	7,5	175	174	16,6	537	310	21,1	52,1	27,1
Африка	13,8	163	71	15,1	467,3	129,3	50,3	142,8	100,3
Ближний восток	72,8	293	251	101	1208	271,3	0,4	0,6	9
Западная Европа	5,3	273	302	2,1	250	648,4	11	72,3	174
Восточная Европа и бывший СССР,Р	55,7	788	819	17,2	595	315,2	276	363,8	364
в том числе Россия	47,6	589	405	10,2	470	130	157	137	111,6
Азиатско-тихоокеанский регион (АТР)	11,1	360	406	5,4	382	1117	296,9	1695	1648
ВСЕГО	173,3	2763	2747	163,3	3894,7	3835,2	907,9	2937,2	2930,4
В том числе Россия, %	27,5	21,3	14,7	6,2	12,1	3,4	17,3	4,7	3,8

---

Поскольку транспортировка газа осуществляется, главным образом, трубопроводным транспортом, величина мировых добычи и потребления в каждой из территорий практически одинакова.

Запасы наиболее интенсивно используемого энергоресурса в мире – нефти, отличаются наибольшей неравномерностью распределения. Основные запасы нефти (62 %) сосредоточены на Ближнем Востоке, из которых треть приходится на Саудовскую Аравию. По одной пятой ближневосточных запасов обладают Ирак и Иран. Шестьдесят процентов североамериканских запасов принадлежат США. В Латинской Америке более двух третей запасов приходится на долю Венесуэлы. На африканском континенте наибольшими запасами нефти (35 %) обладает Ливия. На Европейском континенте наибольшими запасами (60 %) обладает Россия. На долю нашей страны приходится около 6 % мировых запасов нефти.

Добыча и потребление нефти для каждого из представленных в таблице регионов существенно различается. Так, крупнейшими центрами потребления нефти в мире являются Северная Америка, которая потребляет в 2,2 раза больше чем добывает, быстро растущий АТР потребляющий почти треть добываемых в мире объемов нефти и в 3 раза больше собственного производства, и Западная Европа с высоким уровнем жизни, потребляющая почти в 4 раза больше собственных объемов добычи нефти. Две трети потребления АТР приходится на долю двух государств – Японии и Китая.

Основными поставщиками «черного золота» в мире являются страны Ближнего Востока (31 %), Латинской Америки (14 %) и Африки (12 %). Россия также является крупнейшим производителям нефти в мире, на ее долю приходится 12 % мирового производства этого энергоресурса.

Основными запасами угля (более 90 %) на территории североамериканского континента обладают США. В латинской Америке половина запасов сосредоточена в Бразилии. Россия обладает 15 % разведанных в мире запасов угля и является наряду с Бразилией и Китаем крупнейшим поставщиком этого энергоресурса.

В настоящее время в структуре мирового потребления энергетических ресурсов 38 % составляет нефть, 29 % - уголь, 24 % - природный газ, примерно по 5 % приходится на ядерную и гидроэнергию [4]. Доля других возобновляемых и нетрадиционных источников в мировом энергетическом балансе в настоящее время незначительна.

Экономические запасы гидроэнергии и величина их использования в разрезе основных регионов мира представлены в табл. 1.2. [2]. Из таблицы видно, что в ведущих индустриально развитых станах мира экономически приемлемый гидропотенциал практически полностью исчерпан.

---

Основными проблемами развития гидроэнергетики в нашей стране является географическое размещение основных гидроресурсов в труднодоступных, удаленных регионах страны с тяжелыми климатическими условиями, а также сложность привлечения значительных инвестиций, необходимых для сооружения таких капиталоемких объектов как гидроэлектростанции.
Таблица 1.2.

Гидроэнергетический потенциал и его использование в мире

Регион (страна)	Экономические запасыгидроэнергии, ТВтч	Используемые запасы, гидроэнергии, ТВтч	Используемые запасы, гидроэнергии, %
США	376	309	82%
Россия	852	158	18,5%
Китай	1260	213	16,9%
Европа	549	441	80%
Другие	4263	1445	34%
Всего	7300	2566	35,2%
В т. Ч. Россия, %	12	6,1	-

Запасы наиболее активно используемого на атомных станциях ядерного горючего – изотопа урана (U²³⁵) оцениваются в 4,4 млн. тонн при ежегодном его потреблении в 60 тыс. тонн. Основные месторождения урановых руд находятся на территории Канады, Австралии, Казахстана, России, США, ЮАР. Поскольку атомная энергетика является одной из наиболее высокотехнологичных отраслей экономики, ядерные энергетические установки используется в наиболее развитых индустриальных странах мира (США, Франция, Япония, Германия и др.). Россия также обладает ядерными технологиями и активно развивает атомную энергетику. В 2005 г. объем производства на атомных электростанциях страны составил более 150 млрд. кВтч электроэнергии.

Прямое использование природных энергетических ресурсов чаще всего невозможно, необходимо их преобразование. По характеру трансформации энергетических ресурсов энергетическое хозяйство можно разделить на четыре основные стадии [5]:

---

• 
  добыча (производство);
  
• 
  облагораживание и переработка;
  
• 
  преобразование одних видов энергии в другие;
  
• 
  конечное использование в быту или на производстве
  

Укрупненная схема трансформации энергетических ресурсов и внутренних связей энергетического хозяйства представлена на рис. 1.1.

Современное энергетическое хозяйство включает всю совокупность предприятий, установок и сооружений, а также связывающих их хозяйственных отношений, которые обеспечивают функционирование и развитие добычи энергоресурсов и всех цепочек их преобразования до конечных установок потребителей включительно. Системообразующей частью энергетического хозяйства является топливно-энергетический комплекс.
1.2. Состав и структура топливно-энергетического комплекса

Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) – это часть энергетического хозяйства от добычи (производства) энергетических ресурсов до получения энергоносителей и конечной энергии потребителями. ТЭК образуют большие системы энергетики (БСЭ). Это системы углеснабжения, газоснабжения, нефтеснабжения, электроэнергетическая система, с входящими в ее состав локальными системами теплоснабжения и ядерная энергетическая система. БСЭ сформировались, под влиянием объективных тенденций использования в мировом хозяйстве наиболее экономичных видов природных ресурсов, которые впоследствии дали свое название соответствующим большим системам энергетики.

БСЭ обладают рядом специфических свойств [6]:

• 
  Единство, поскольку они функционируют как единое целое в силу вещественности связей трубопроводных и электрических. Электрические станции обеспечивают электроэнергией, нефте- и газодобывающее оборудование, двигательную нагрузку газоперекачивающих станций, электрифицированный транспорт, осуществляющий поставки топлива. Газопроводы, железнодорожный транспорт, в свою очередь, обеспечивают топливом электростанции.
  
• 
  Универсальность и значимость для экономики. Для снабжения энергией каких-либо объектов первоначально могут рассматриваться различные варианты энергоустановок: установки непосредственного сжигания различных видов природных ресурсов (угля, нефти, газа, сланцев и др.), электроиспользующие установки с предварительным преобразованием первичной энергии в электрическую энергию.
  
• 
  Влияние на размещение производительных сил, то есть промышленности. Характерным примером является размещение крупнейших в стране алюминиевых заводов в Иркутской области и Красноярском крае, обладающих значительным гидроэнергетическим потенциалом, необходимым для производства алюминия.
  

---