Статья опубликована в рамках: XLI Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ» (Россия, г. Новосибирск, 21 марта 2018 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Энергетика

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Ахунзянова Г.И. ЧТО ЭФФЕКТИВНЕЕ НА СЕГОДНЯШНИЙ ДЕНЬ АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИЛИ ТРАДИЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ? // Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: сб. ст. по мат. XLI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 6(41). URL: https://sibac.info/archive/meghdis/6(41).pdf (дата обращения: 17.10.2019)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
Диплом Выбор редакционной коллегии

ЧТО ЭФФЕКТИВНЕЕ НА СЕГОДНЯШНИЙ ДЕНЬ АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИЛИ ТРАДИЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ?

Ахунзянова Гульдар Ильдаровна

студент, факультет международных отношений СПбГУ,

РФ, г. Санкт-Петербург

Введение

Традиционными источниками энергии называют невозобновляемые ресурсы, такие как нефть, природный газ, уголь.  Массовая разработка традиционных источников началась с промышленной революции, когда новые технологии позволили первичную энергию угля переработать в энергетический ресурс с высоким коэффициентом полезного действия на тот период технического развития. В последующем нефть и газ начали преобладать на энергетическом рынке. Еще в 1948 г. доля угля в общем потреблении основных источников энергии составляла 60%. Но в 50-60-е гг. структура потребления энергоресурсов изменилась, на первое место вышла нефть — 51%, доля угля сократилась до 23%, природного газа составила 21,5%.  В итоге, зависимость отражалась на энергетической безопасности стран, в особенности после нефтяных кризисов, связанных с конфликтами на Ближнем Востоке. После «нефтяного эмбарго» 1973 года и проблем с поставками нефти и газа из-за исламской революции в Иране 1979-1980, западные страны начали искать пути замены традиционных источников энергии на альтернативные. [8, c. 21-27 ]

Альтернативными источниками энергии являются совокупностью перспективных способов получения энергии и заменяющий собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле.

Видами альтернативной энергетики являются солнечная энергетика, ветроэнергетика, биомассовая энергетика, волновая энергетика, градиент-температурная энергетика, эффект запоминания формы, приливная энергетика, геотермальная энергия. [3]

Использование альтернативных источников энергии признано более экологичным, чем традиционных. На сегодняшний день существует множество проектов в Европе и России по привлечению инвестиций в данную область. Например, «зеленый тариф» и «зеленых сертификатов». [10, c. 800-806]

Целью работы является выявление эффективности традиционных и альтернативных источников работы.

Для достижение данной цели необходимо решить ряд задач:

- Выявить преимущества и недостатки возобновляемых и невозобновляемых источников энергии;

- Рассмотреть объемы выработки данных ресурсов на примере России и Европы;

- Изучить распространенные виды энергетических ресурсов;

Методологической базой послужили статьи отечественных исследователей в области энергетики, статистические базы (Министерство Энергетики РФ, The European wind energy association, Shell), информационные источники.

Традиционные источники

Потребление традиционных источников на данный момент велико. Например, уголь занимает второе место по рейтингу мирового производства, переработки и потребления энергии. На первом месте стоит нефть, а тройку замыкает природный газ. Таким образом, традиционные источники энергии используются чаще, чем альтернативные энергоресурсы. Но в то же время они являются зачастую невознобновляемыми или трудно-возобновляемыми ресурсами, что приводит к ряду проблем.

 На сегодняшний день существует три основные проблемы, связанные с энергетической безопасностью и использованием традиционных видов источников. Первой проблемой является «энергетический голод» или ограниченность энергоресурсов, второй – угроза «экологического инфаркта» или экологические проблемы, связанные с разработкой энергетических ресурсов и третья – геополитические и социальные угрозы.

Первая проблема связана с исчерпываемостью основных видов ресурсов, а также их отсутствием в определенных странах, что вынуждает их тратить значительную часть своего государственного бюджета на закупку этих ресурсов. Но существует также и угроза для стран-экспортеров энергоресурсов, так как существует вероятность переориентации экономики в пользу доходов от сырьевой разработки. Такое развитие рассчитывает на стабильность мирового экономического рынка.

Вторая проблема заключается в нанесении вреда окружающей среде в связи с разработкой традиционных энергоресурсов. Более половины техногенных выбросов в атмосферу парниковых газов приходится на объекты энергетики. Техногенные аварии на энергетических объектах вследствие их больших масштабов и мощностей становятся техногенными катастрофами. Примером является авария на нефтяной платформе в Мексиканском заливе. [6]

Попытка перераспределения энергоресурсов, которые неравномерно расположены на поверхности земли приводит к третьей проблеме. Следствием является попытка насильственного передела энергоресурсов любыми средствами вплоть до военных. Массовая миграция в более перспективные для жилья районы и так далее. [11, c. 5-13]

Уголь

По последним данным Министерства Энергетики РФ, которые, к сожалению, не обновлялись с 2015 года, прирост составил 4% по сравнению с 2014 годом и составило 373,4 млн т, что является наивысшей отметкой в добыче после распада СССР.  На экспорт было предоставлено 151,4 млн т, при этом поставки в дальнее зарубежье составили 139,8 млн т, что на 1,6% больше, чем в предыдущем году. Уголь обеспечивает 30% мировых потребностей в первичной энергии и 41,1% мирового производства электроэнергии, при этом происходит сокращение его потребления. Снижение потребления в большинстве случаев связан со снижением цен на нефть и на природный газ, которые являются главными конкурентами. Экспорт угля будет снижаться аналогичными темпами в ближайшие годы, так как основные рынки сбыта для России (Китай, Япония и Европа) достигли пика потребления, а рост этого показателя не фиксируется уже около 10-15 лет. [4]

Нефть

Более динамичная картина отображается со статистикой добычи и экспорта нефти. По данным на 2016 год добыча нефти увеличилась на 2.5% по сравнению с 2015 годом и составило 547.5 млн т, а экспорт увеличился на 12,4 млн тонн, или +5,1 %. 68% российской нефти в прошлом году купили европейские страны, 31,4% – азиатские, 0,6% – прочие страны. «Большая часть нефти в этом и следующем году должна пойти в европейском направлении, так как расширение ВСТО планируется завершить к 2020 г.Несмотря на то, что европейские страны являются главными потребителями нефти и угля, поставки на Восток увеличились в 12-17 раз и достигли 73.4 млн т в Восточную Азию и 76.8 млн т в Юго-Восточную Азию. Каждая третья тонна уходила на Восток. [7]

Газ

Всего за 2016 г. в стране добыто 640,2 млрд куб. м газа, что выше уровня 2015 г. на 0.7%. Экспорт увеличился более чем на 8% и составил 208,6 млрд куб. м. Перспективными направлениями являются поставки через разрабатываемые газопроводы «Сила Сибири», «Северный поток-2» и «Турецкий поток». По «Турецкому потоку» в феврале 2017 года президентом РФ был подписан федеральный закон «О ратификации соглашения между Правительством РФ и Правительством Турецкой Республики по протоколу газопровода «Турецкий поток».» №4 -ФЗ. [5]

Альтернативные источники:

Солнечная энергия

Солнечная энергетика заключается в преобразовании солнечной энергии в электроэнергию. В основном преобразование происходит двумя методами: фотоэлектрическим и термодинамическим. Shell прогнозирует, что к 2040 году 50% мировой энергии будет поступать из возобновляемых источников. Германия и Япония благодаря обеспечению инвестициями данной области заняли позиции мировых лидеров. В Германии мощность солнечных батарей составляет  более 35 ГВт , и по прогнозам в ближайшее время солнечные батареи будут удовлетворять более половины потребностей страны в электроэнергии. [2]

В ЕС лидируют по установленной мощности (в порядке убывания): Германия, Италия, Великобритания, Франция, Испания. В текущем году установленная мощность солнечных электростанций в ЕС превысила 100 ГВт. Прогнозируется, что к 2020 г она увеличится до мин. 129,6 ГВт (пессимистичный сценарий) или макс. 170,9 ГВт (оптимистичный сценарий). Европа по итогам 2015 г. осталась самым «солнечным континентом» по объему установленной мощности, но в текущем году её вероятно опередит Азия. [9]

Преимуществами использования солнечной энергии является ее возобновляемость. По данным NASA еще порядка 6.5 млрд.  лет Солнце будет светить без катастроф. Помимо этого, потенциал солнечной энергии огромен - поверхность Земли облучается 120 тыс. тераваттами солнечного света, что в 20 тыс. раз превышает общемировую потребность. В отличие от традиционных источников энергии выработка солнечной энергии не загрязняет окружающую среду. Одним из важных параметров источника электроэнергии является средняя плотность мощности, которая исчисляется в среднем в Вт/м2 и описывает количество энергии, которое можно получить с единицы площади энергоносителя. Данный показатель для солнечного излучения составляет 170 Вт/м2 - это больше, чем у прочих возобновляемых природных ресурсов, но ниже, чем у нефти, газа, угля и в атомной энергетике. А также данный вид энергоресурса требует значительные инвестиции.

Ветроэнергетика

Ветроэнергетика заключается в превращении ветряных воздушных масс в энергию пригодную для жизнедеятельности человека. Общие запасы энергии ветра в мире насчитывают в 170 трлн кВт  в год, что в восемь раз превышает нынешнее мировое потребление электроэнергии. По данным Европейской ассоциации ветроэнергетики (The European wind energy association – EWEA) к 2030 году ветроэнергетика может обойти уголь и газ и стать крупнейшим источником производства электроэнергии в Европе. [1]

В Дании с помощью ветрогенераторов произведено 20% всей потребленной электроэнергии, в Португалии - 6%, в Ирландии - 14%, в Испании - 13% и в Германии - 8%.

Преимуществами является также ее возобновляемость и относительная экологичность. Но в то же время ветроэнергетика дает низкий выход энергии и требует огромных инвестиций. В отличии от солнечных батарей ветряные источники производят шумовые загрязнения.

Также альтернативными источниками энергии являются атомные электростанции и гидроэлектростанции, но несмотря на то, что количество полученной энергии издержки намного выше, чем прибыль. И в последнее время наблюдается отход от данных энергоресурсов (касательно атомных электростанций).

Заключение

Традиционные источники энергии являются более экономически выгодными. Их разработка требует меньше финансовых вливаний, и ни один из видов альтернативных источников не вырабатывает того количества энергии, которое производят традиционные. Также разработка полезных ископаемых позволяет обеспечить рабочими местами трудоспособное население.

Но в то же время альтернативные источники являются более экологическими, и в перспективе позволяют сохранить невознобновляемые источники энергии, не истощая земные ресурсы. 

Объемы добычи и потребления традиционных источников намного выше чем альтернативных. Главными потребителями таких ресурсов является Европа, хотя в свою очередь западные страны стараются найти более привлекательные источники энергии. Наиболее по этому пути продвинулась Германия, Дания и Ирландия. Правительство этих стран стремится привлечь инвестиции в ВИЭ и расширить их производство. Наиболее распространённые виды: солнечная энергетика и ветроэнергетика.

Таким образом, мы выявили эффективность традиционных источников энергии, рассмотрели преимущества и недостатки обоих видов источников энергии на примере России и Европы, и изучили распространенные энергоресурсы.

 

Список литературы:

  1. Wind in power: 2016 European statistics// The European wind energy association [Электронный ресурс] https://windeurope.org/about-wind/statistics/european/wind-in-power-2016/  - (дата обращения 13.06.17)
  2. Будущее Энергетики// Shell [Электронный ресурс] http://www.shell.com.ru/Энергия-и-инновации/Будущее-энергетики.html  - (дата обращения 13.07.17)
  3. Виды альтернативной энергетики. Справка// Риа НОВОСТИ [Электронный ресурс] https://ria.ru/eco/20091113/193404769.html  - (дата обращения 13.07.17)
  4. Об отрасли/Уголь// Министерство Энергетики [Электронный ресурс] https://minenergo.gov.ru/node/433  - (Дата обращения 13.06.17)
  5. Поставки газа//Министерство Энергетики [Электронный ресурс] https://minenergo.gov.ru/node/1217  - (дата обращения 11.06.17)
  6. Разлив нефти в Мексиканском заливе 22 апреля 2010 года// Риа Новости [Электронный ресурс] https://ria.ru/spravka/20140422/1004524045.htm l - (дата обращения: 13.06.17)
  7. Амирагян А. «Наилучшие конкурентные преимущества - у российского газа и электроэнергии»// Аналитический центр при правительстве Российской Федерации» [Электронный ресурс] http://ac.gov.ru/commentary/012777.html  - (Дата обращения 12.06.17)
  8. Горлов А. А. «Методика оценки динамики процессов замещения традиционной энергетики возобновляемыми источниками энергии»//Вестн. Ом. Ун-та. Сер. «Экономика». 2016. №3. С. 21-27
  9. Сидорович В.  «Солнечная энергетика. Тренды и перспективы.» // Институт энергоэффективных технологий в строительстве [Электронный ресурс]  http://www.e-institut.ru/single-post/2016/06/22/Солнечная-энергетика-Тренды-и-перспективы  - (Дата обращения 13.07.17)
  10. Сонина Е. А. Инвестиции в возобновляемую энергетику // Молодой ученый. — 2015. — №10. — С. 800-806..
  11. Ушаков В. Я. «Основные проблемы энергетики и возможные способы их решения»// Известия Томского политехнического университета. Т.319 №4 стр. 5-13.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
Диплом Выбор редакционной коллегии

Оставить комментарий