1.3. Структура споживання паливно – енергетичних ресурсів
Перед людством сьогодні особливо гостро стоять три важливі взаємозалежні проблеми – забезпечення харчуванням, енергією та екологічна безпека. У розв’язанні цих проблем особливе місце належить енергетиці, від розвитку якої залежить економічний стан (занепад або процвітання суспільства), а також стан навколишнього середовища. Отже, одним
з основних завдань фахівців і відповідних закладів є вивчення умов утворення шкідливих викидів у процесі виробництва теплової та електричної енергії, їх впливу на навколишнє середовище, розробка методів і пристроїв їх нейтралізації. Актуальність цих проблем визначається як недосконалими енерготехнологіями, так і високим темпом використання ПЕР.
Загальне уявлення про світове використання ПЕР за останні сто років дають дані табл. 1.2.
Таблиця 1.2. - Використання енергоресурсів у світі
Показник
|
1900
|
1950
|
1970
|
1990
|
2000
|
Сумарне енерговикористання, млрд т
|
0,95
|
2,86
|
7,3
|
17,0
|
30,0
|
Населення, млрд осіб
|
1,62
|
2,5
|
3,6
|
4,6
|
6,0
|
Питомі енерговитрати (т у. п. на 1 особу на рік)
|
0,59
|
1,16
|
2,03
|
3,7
|
5,0
|
Особливо актуальні питання взаємодії енергетики і навколишнього середовища для районів і регіонів з підвищеною концентрацією населення і промислового виробництва.
Структуру споживання ПЕР відображає так званий паливно-енергетичний баланс (ПЕБ), який характеризує розподіл у відсотках або в еквівалентних одиницях теплоти різних первинних енергетичних ресурсів у всіх галузях народного господарства. Порівняльне споживання ПЕР різними країнами (Україною, Великобританією і Фінляндією) наведено в табл. 1.3.
Таблиця 1.3. - Порівняння структури споживання ПЕР різними країнами (1995 р.)
Держава
|
Розподіл ПЕР, %
|
Тверде паливо
|
Нафта
|
Газ
|
Ядерне паливо
|
Інші види
|
Усього (Мт н.е.*)
|
Україна
|
32
|
16
|
41
|
11
|
0
|
106,5
|
Великобританія
|
23
|
34
|
32
|
10
|
1
|
219,3
|
Фінляндія
|
36
|
27
|
10
|
18
|
9
|
30,8
|
* Мт н.е. – мегатонна (106 т) нафтового еквівалента (1 т н.е. = 41,86 ГДж).
Як видно з табл. 1.3, 1995 р. загальний об’єм ПЕР в Україні становив 106,5 Мт н.е. порівняно з 219,3 Мт н.е. у Великобританії і з 30,8 Мт н.е.
у Фінляндії.
Споживання твердого палива, особливо вугілля, зростає в Україні і знаходиться на тому самому рівні, що й у Великобританії. Менша кількість споживаної нафти в Україні зумовлена насамперед меншою кількістю автотранспортних засобів. Споживання природного газу у Великобританії збільшилося для виробництва електроенергії у зв’язку зі зменшенням використання вугілля.
Фінська система одержання енергії, порівняно з українською, універсальніша, тому що основана на різноманітних джерелах енергії. Досить сказати, що якщо «тверде паливо» для України та Великобританії – це передусім вугілля, то для Фінляндії до 36 % твердого палива включено: вугілля – 11 %, паливо з деревини (включаючи залишки переробки лісу, деревний спирт, дрова) – 19 %, торф – 6 %, а в інші види енергоресурсів входять: 4 % – гідроресурси, 3 % – імпорт електричної енергії та біоенергія.
Майже половина сумарного кінцевого споживання енергії (СКСЕ) України припадає на промисловість, що характеризується переважанням енергоємних галузей. Цим пояснюються величезні витрати енергії переважно в металургійній промисловості. Порівняно з Великобританією, де «промисловість» і «побут та сфера послуг» споживають 66 % СКСЕ,
в Україні це споживання становить 92 %. Усе це енергетичне навантаження припадає на промислові регіони і насамперед на великі промислові міста. Саме техногенне навантаження і пов’язані з ним екологічні аспекти енергопостачання й енергоспоживання багато в чому визначають екологію великих міст і промислових регіонів.
Усе споживання енергоресурсів поділяють на чотири приблизно однакові групи: промисловість, енергетика, транспорт і комунально-побутовий сектор. Кількісні співвідношення цих груп різні для різних країн. Тому для порівняння використовують розмір споживання енергоресурсів на душу населення, який нині становить приблизно 17 тис. кВтгод на людину на рік.
Розвиток енергоспоживання визначається двома тенденціями: зростанням споживання енергоресурсів на душу населення і зростанням самого населення. Зростання споживання енергоресурсів залежить від розвитку науки і техніки або стану економіки. Якщо в середині ХХ ст. населення Землі становило 1,7 млрд осіб, то в кінці воно перевищило 6,0 млрд осіб. Очікується, що до середини ХХІ ст. на Землі буде жити приблизно 10 млрд осіб.
У нинішніх кліматичних умовах і за досягнутого рівня розвитку сільськогосподарського виробництва наша Земля здатна прокормити 15–20 млрд осіб. Якщо припустити, що до кінця ХХІ ст. населення Землі становитиме 20 млрд осіб, а середнє споживання енергоресурсів на людину досягне нинішнього рівня США (130 тис. кВтгод на рік), то до 2100 р. на Землі буде споживатися ПЕР у 30 разів більше, ніж
у кінці ХХ ст.
Забезпечити високі темпи використання ПЕР можна: розвідкою та організацією видобутку традиційних ПЕР і розробкою наукоємних технологій для повнішого й ефективнішого використання джерел, які раніше вважали нерентабельними, розробкою енергоощадних технологій у промисловості та опанування нетрадиційних джерел енергії.
Показниками науково-технічного розвитку суспільства і його добробуту є два основні енергетичні критерії – енергоспоживання на душу населення і енергоємність ВВП, сукупність яких адекватно характеризує стан економіки держави і добробут його населення. Зазвичай високорозвинені країни вирізняє високий рівень енергоспоживання на душу населення і низька енергоємність ВВП (рис. 1.1).
Рис. 1.1 - Залежність енергоємності ВВП від його питомого показника для різних регіонів світу (1995 р.): 1 – Тихоокеанський регіон; 2 – Європейський Союз; 3 – Середній Схід;
4 – середньосвітовий показник; 5 – Латинська Америка; 6 – Середземномор’я;
7 – Африка; 8 – Азія; 9 – Центральна та Східна Європа; 10 – колишній СРСР
Якщо говорити про питоме споживання первинної енергії на одну добу, то в 2005 році енергозабезпеченість України дорівнювала 4,3 т у.п. /люд, що значно відстає від розвинутих країн світу (табл.1.4.).
Таблиця 1.4. - Питоме річне споживання енергії у країнах світу, т.у.п./люд (* за даними Міжнародного енергетичного агенства)
Країни
|
Роки
|
1990
|
2000
|
2005
|
США
|
14,2
|
15,5
|
15,6
|
Японія
|
5,2
|
6,2
|
6,3
|
ЄС- 15
|
5,7
|
6,2
|
6,4
|
КНР
|
0,8
|
1,0
|
1,2
|
Індія
|
0,3
|
0,5
|
0,5
|
Туреччина
|
1,3
|
1,6
|
1,8
|
Східна Європа
|
4,6
|
3,4
|
3,6
|
СНД
|
7,5
|
5,1
|
6,2
|
Україна
|
7,1
|
3,7
|
4,3
|
Технологічний рівень країни опосередковано характеризується показником споживання електричної енергії на одну особу (кВтг/люд). В Україні в 2005 році він складав 3789 кВтг/люд (табл..1.5.), що 2-3 рази нижче ніж у розвинутих країнах світу. Зазначимо, що у 1990 році цей показник в Україні дорівнював 5198 кВтг/люд. Різке відставання було спричинено різким падінням споживання електричної енергії промисловістю і сільським господарством у 90-х роках.
Таблиця 1.5.- Питоме річне споживання електричної енергії у країнах світу і Україні кВтг./люд (* за даними Міжнародного енергетичного агенства)
Країни
|
Роки
|
1990
|
2000
|
2005
|
США
|
11086
|
13062
|
12792
|
Японія
|
6169
|
7433
|
7727
|
ЄС- 15
|
5488
|
6393
|
6813
|
КНР
|
477
|
933
|
1170
|
Індія
|
304
|
473
|
485
|
Туреччина
|
910
|
1702
|
1592
|
Східна Європа
|
3426
|
3182
|
3458
|
СНД
|
5131
|
3842
|
4731
|
Україна
|
5198
|
3412
|
3789
|
|