Лекция 4 Увеличение потребности человечества в энергии. История энергопотребления МОДУЛЬ 3 Модуль 3. ЭФФЕКТИВНОЕ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ ЭФФЕКТИВНОЕ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ ► ► ► ► ► ► ► ► ► ► направлен на реализацию содержательного блока курса «Энергосбережение» в части практики замены невозобновляемых форм энергии на возобновляемые и на реализацию экономного использования невозобновляемых форм энергии. Рассмотрены возобновляемые источники энергии: энергия Солнца, биоэнергия; энергия ветра, гидроэнергия; увеличение потребности человечества в энергии; история энергопотребления; энергетические услуги: способы получить больше с меньшими затратами: использование горячей воды, освещение, транспорт, потребление и вторичная переработка; всемирное потребление энергии и последствия энергопотребления, энергетические кризисы. Энергопотребление в различных обществах ► В начале средних веков в Европе было изобретено водяное и ветряное колесо, а с ним и машины, которые могли получать энергию из более мощных источников, чем мускульная сила человека или рабочего животного. Паровая машина ►В 1784 г. Джеймс Уатт, владелец мастерской по изготовлению и ремонту точных приборов, получил патент на первую универсальную паровую машину. ► С этих пор человечество смогло использовать как биоэнергию (например, древесину), так и невозобновляемую энергию (например, уголь) для совершения работы. ► Изобретение Уатта сыграло решающую роль в переходе от ручного труда к машинному. Недаром на памятнике ему написано: “Увеличил власть человека над природой”. Увеличение потребности человечества в энергии. История энергопотребления ► ► ► ► ► ► ► ► ► ► В первобытном обществе использовалась мускульная сила человека или рабочего животного В начале средних веков в Европе было изобретено водяное колесо, а с нем и машины, В 1784 г. Джеймс Уатт, владелец мастерской по изготовлению и ремонту точных приборов, получил патент на первую универсальную паровую машину. С этих пор человечество смогло использовать как биоэнергию (например, древесину), так и невозобновляемую энергию (например, уголь) для совершения работы. В современном технически развитом обществе использование невозобновляемой энергии очень велико и непрерывно растет. 1 - Первобытные люди, 2 - Охотники, 3 - 5000 лет до н.э., 4 - Европа 1400 г., 5 - Великобритания 1875 г., 6 - США 1970 г. Энергопотребление в мире Перспективы потребления энергоресурсов на планете В конце 2004 г. Международное энергетическое агентство (МЭА) со штаб-квартирой в Париже распространило объемистый доклад о перспективах потребления энергоресурсов на планете до 2030 г. ► В предстоящие четверть века минеральные сырьевые ресурсы будут покрывать 85% дополнительных потребностей человечества в энергии. ► При этом ее производство за счет возобновляемых источников, а также ядерной энергетики будет возрастать незначительно. ► В целом же к 2030 г. ожидается рост потребления энергии в мире примерно на 60%. ► Роль России ► ► ► Россия будет продолжать играть ключевую роль на мировых энергетических рынках вплоть до 2030 г. Страна уже сейчас является крупнейшим в мире экспортером природного газа и занимает второе место по объемам мировых продаж нефти, уступая лишь Саудовской Аравии. С учетом обширных ресурсов России прогнозируется значительное увеличение производства энергоносителей как на экспорт, так и для внутреннего рынка. Газ , уголь: перспективы Ожидается значительное увеличение потребления природного газа, особенно для производства электроэнергии. К 2030 г. эти объемы удвоятся, достигнув 4 900 млрд м3 в год. Уже во втором десятилетии текущего века потребление «голубого топлива» превысит потребление угля для производства электроэнергии. ► Уголь останется важным источником получения электрической энергии. К 2030 г. его потребление на Земле вырастет на 50%. Уголь, как и сегодня, будет обеспечивать пятую часть мировых энергетических потребностей. Вместе с тем его потребление постепенно будет сосредоточиваться главным образом в Китае и Индии. ► ► Нефть: перспективы Рост потребления нефти на планете увеличится к 2030 г. до 121 млн. барр./д. (по сравнению с сегодняшними ежесуточными 82 млн. барр.) ► Удвоятся потоки межрегионального торгового обмена, которые вырастут в целом до 65 млн. барр./д. При этом возникнут заторы в стратегических пунктах транспортировки – в Ормузском проливе, Персидском заливе, в районе Малакки и на других оживленных транспортных перекрестках. Что в свою очередь увеличит риск возникновения перебоев в поставках. ► При этом основные источники снабжения нефтью еще больше сконцентрируются в руках небольшого числа нефтепроизводящих государств, а страныпотребители в еще большей степени, чем сегодня, станут зависеть от картеля производителей нефти (ОПЕК). В особенности – от ее ближневосточных членов. Атомная энергетика: перспективы ► Прогнозируется малозаметное развитие «мирного атома», главным образом за счет Азии, в первую очередь – Китая. ► В Европе, напротив, ожидается спад в этой отрасли. Возобновляемые источники: перспективы ► ► ► Незначительным останется использование получения электроэнергии – ветра, солнца, геотермальной, несмотря на всю их экологическую привлекательность. Правда, ежегодный прирост в потреблении этих видов энергии будет значительным – около 6% в год. Но, учитывая с какой низкой отметки они стартуют, к 2030 г. на их долю будет приходиться всего 2% потребляемой в мире энергии. Последствия развития энергетики ► ► ► Выбросы CO2 и других газов, создающих парниковый эффект, будут расти более высокими темпами, чем само потребление энергии. К 2030 г. их объемы увеличатся больше, чем на 60%. Свыше двух третей этого роста выбросов придется на долю развивающихся стран, которые будут оставаться основными потребителями угля. Ситуацию можно улучшить, если политическая воля будет направлена на все большее развитие «альтернативных» источников энергии, а также ядерной энергетики. Выводы ► Незначительным останется использование возобновляемых источников получения электроэнергии – ветра, солнца, геотермальной, несмотря на всю их экологическую привлекательност ь Литература ► ► ► ► ► ► ► ► 1. Лукашевич О.Д. Энергосбережение: социально-экологический проект : учебно-методическое пособие / О.Л. Лукашевич, М.В. Колбек. – Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та. – 2009. – 40 с. 2. Основы энергосбережения: учебник / Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков; под ред. Н.И. Данилова. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2010. 564 с. 3. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Экологические проблемы использования топлива. Екатеринбург; Екатеринбург: Уралэнерго-Пресс. 2004 г. - 109 с. 4. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Энергосбережение для начинающих. Екатеринбург: Уралэнерго-Пресс. 2004 г. - 80 с. 5. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Энергосбережение для всех. Екатеринбург: Энерго-Пресс. 2003 г. - 132 с. 6. Данилов Н.И., Щелоков Я.М., Лисиенко В.Г. Развитие энергоэффективных технологий и техники (введение в хрестоматию энергосбережения для юношества) - Екатеринбург: Уралэнерго-Пресс. 2004 г. - 144 с. 7. Энергосбережение. ШПИРЭ. Школьная программа использования ресурсов и энергии: учебное пособие для средней школы: СанктПетербург. 2004. URL: http://esco-ecosys.narod.ru/2007_8/art179end.htm. 8. Основы энергосбережения: Учеб. пособие / М.В. Самойлов, В.В. Паневчик, А.Н. Ковалев.2-е изд., стереотип. – Мн.: БГЭУ, 2002. – 198 с.