Bilance paliv a energie: popis, struktura a vlastnosti

Prosperita a prosperita lidské civilizace závisí na dostupnosti dostatečných zdrojů energie. Hledání alternativních paliv se jeví jako nejlogičtější způsob rozvoje. S přihlédnutím k neurčitým vyhlídkám netradiční zdroje energie,

Obecný koncept

Bilance paliv a energie je jedním z nejnáročnějších problémů moderního světa. Růst světové populace a rozvoj průmyslových technologií způsobují rychlý nárůst spotřeby nerostných surovin. Neobnovitelnost přírodních zdrojů a nedostatek jejich zásob vyvolávají obavy. Energetická bilance je poměr objemu výroby a spotřeby takových paliv jako ropa, uhlí, plyn, rašelina, ropná břidlice a palivové dříví.

Během 20. století se spotřeba těchto zdrojů zvýšila přibližně o 15krát. Podle výpočtů vědců, celková spotřeba tepelné energie v posledních několika desetiletích, překročila svůj objem, který se používá lidstvo pro všechny předchozí období dějin. Vývoj vědy a techniky změnil strukturu rovnováhy. Pokrok v průmyslu vedl k prudkému nárůstu vývoje nových ložisek nerostných surovin, stejně jako vzniku netradičních paliv.

Struktura

V současné době je podíl ropy na celkové spotřebě tepelné energie ve světě 40%. Méně důležitou roli hraje uhlí, které poskytuje 27% potřeb lidské civilizace v palivu. Podíl zemního plynu nepřesahuje 23%. Nejvýznamnějšími prvky energetické bilance jsou sluneční, větrná a jaderná energie. Jejich podíl tvoří pouze 10% celkového objemu spotřeby paliva na světě.

Struktura energetické bilance se v jednotlivých zemích liší. Důvodem heterogenity globálního obrazu jsou zvláštnosti geografické polohy a úrovně průmyslového rozvoje států. Ve druhé polovině 20. století rostl podíl ropy v energetické bilanci. Na konci století se v zemích s vysoce rozvinutým odvětvím změnil poměr ve prospěch zemního plynu a uhlí.

Nekonvenční zdroje

Nerovnoměrné rozložení uhlovodíkových ložisek na celém světě přinutilo mnoho států hledat alternativní způsoby, jak uspokojit své energetické potřeby. Tento úkol přináší určité potíže. Možnost využití solární energie závisí do značné míry na geografické poloze. Jaderné elektrárny představují vážné nebezpečí pro obyvatelstvo a životní prostředí. Nehody na takových předmětech vedou k katastrofickým následkům.

Energetická bilance v Rusku

V Ruské federaci je kvůli klimatickým rysům potřeba vysoká spotřeba paliva, která zajišťuje teplo v zimě. Struktura energetické bilance dominuje zemní plyn. Jeho podíl je 55%. Olej zaujímá druhé místo. I přes skutečnost, že Rusko je jedním z největších světových dodavatelů "černého zlata", je podíl tohoto typu paliva v energetické bilanci země jen 21%. Třetím místem je uhlí, které zajišťuje 1 7% celkové výroby tepla. Hydroelektrárny a jaderná energie nemají strategický význam pro ekonomiku země. Mají minimální příspěvek, nepřesahující několik procent.

Účinnost

Stojí za zmínku postupná změna energetické bilance v procesu ekonomické transformace. Ve druhé polovině 20. století dominovala role uhlí a olej. Na počátku nového tisíciletí byla vedoucím místem zemní plyn. Podle výzkumníků není její spotřeba v Rusku dostatečně efektivní. Koeficient účinnosti při výrobě elektřiny ze zemních plynových turbín činí asi 30%. Důvodem tohoto nízkého ukazatele je zastaralé zařízení, které potřebuje modernizaci.

V jiných zemích

Světová energetická bilance je charakterizována extrémní nerovnoměrnou spotřebou paliva v různých částech světa. Vedoucími představiteli spotřeby palivových zdrojů jsou země jako Spojené státy, Čína a Rusko. Používají přibližně 40% světové energie. Vysoká úroveň nákladů na pohonné hmoty spočívá na podílu zemí nacházejících se v severních šířkách.

Během minulého století vzrostl počet dostupných zdrojů energie ze dvou na šest. Zajímavá pravidelnost spočívá v tom, že v současné době žádný z nich neztratil strategický význam ve světové ekonomice. Dlouho známé zdroje energie se staly tradičními, ale i nadále zaujímají důležitou pozici ve struktuře palivové bilance. Analytické prognózy nezohledňují možnost jejich úplného vyloučení z počtu zdrojů, které slouží jako základ ekonomiky. Předpovědi se týkají pouze změny budoucího podílu tradičních zdrojů energie ve struktuře spotřeby. Mnoho analytiků je toho názoru, že v nadcházejících desetiletích zůstávají vedoucí postavení za těmito přírodními zdroji jako uhlí a plyn.

Jaderné elektrárny

Některé země se rozhodly upřednostnit vývoj jaderné energie. Mezi příklady patří Francie a Japonsko. Provedli významnou změnu v struktuře energetické bilance svých států. Francie a Japonsko dokázaly významně snížit roli ropy. Nahrazení uhlovodíků jadernou energií mělo příznivý vliv na ekologickou situaci. Nicméně, jaderné elektrárny vytvořilo potenciální nebezpečí, v jehož skutečnosti byla po katastrofě ve Fukušimě přesvědčena obyvatelka Japonska.

Vyhlídky

Předpokládané vyčerpání světových energetických zdrojů je často předmětem prudké debaty. Pesimistické předpovědi o bezprostředním přístupu k celosvětovému deficitu hořlavých nerostů jsou založeny na nezměnitelném faktu - obnovitelnosti přírodních zdrojů. Podle odborníků, při zachování stávající produkce ropy, mohou být rezervy "černého zlata" na planetě vyčerpány během dalších 30-50 let. Situaci zhoršuje skutečnost, že uhlovodíkové společnosti raději investují své zisky do projektů s rychlou návratností, než aby je vynakládaly na financování geologické průzkumné práce.

Informace o světových zásobách zemního plynu dávají důvod k optimismu. Podle odborníků by zkoumané ložiska tohoto nosiče energie měly být dostatečné pro příštích 50-70 let. Rusko se mimo jiné vyznačuje přítomností obrovských zásob zemního plynu. Odborníci odhadují vklady na poloostrově Yamal ve výši 100 bilionů metrů³.

Zásoby uhlí jsou soustředěny v Číně, USA a Rusku. Jeho celosvětové rezervy činí 15 bilionů tun. Pro průmyslové účely se však používají pouze určité stupně koksovatelného uhlí, které se těžily v omezeném množství.

Zásoby fosilních paliv na světě jsou skvělé, ale ne nekonečné. Budoucí generace budou muset najít konečné řešení energetického problému.