Структура мирового потребления энергоресурсов по видам топлива в ХХ и начале ХХI века

Реферат на тему: «Структура мирового потребления энергоресурсов по видам топлива в ХХ и начале ХХI века»

Москва, 2009.

Содержание.

1. Введение.

2. Региональное энергопотребление.

3. Динамика мирового потребления энергоресурсов по видам топлива.

3.1. Динамика мирового потребления нефти.

3.2. Динамика мирового потребления природного газа.

3.3. Динамика мирового потребления угля.

3.4. Динамика мирового потребления атомной энергии.

3.5. Динамика мирового потребления гидроэнергии.

4. Список использованной литературы.

1. Введение.

Открытие в древности огня и появившаяся возможность сжигания древесины впервые сделали доступным использование для человечества большого количества энергии. В течение нескольких тысяч лет потребности человечества в энергии удовлетворялись только за счет возобновляемых источников энергии - Солнца, биомассы, гидроэнергии и энергии ветра. Так продолжалось до начала индустриальной революции и возникновения возможности преобразовывать тепловую энергию в механическую, увеличившей потребление энергии и ускорившей индустриальное развитие. Индустриальная революция была революцией энергетической технологии, основанной на использовании ископаемого топлива. Процесс был постепенным: от использования местных угольных месторождений к эксплуатации нефти и месторождений природного газа в глобальном масштабе. Использование ядерной энергии началось около 50 лет тому назад. После эры ископаемого топлива мир приближается к началу нового переходного периода: от ископаемого топлива - опять к использованию возобновляемых источников энергии. Фундаментальное изменение в общей картине использования энергии видно в огромном увеличении спроса на энергию с середины прошлого столетия. Это увеличение является результатом не только индустриального развития, но также и роста населения. С 1850 по 1970 год мировое население выросло в 3,2 раза, использование энергии на душу населения выросло примерно в 20 раз, а общее использование индустриальных и традиционных форм энергии выросло более чем в 12 раз.

Таким образом, становление и развитие цивилизации человечества неразрывно связано с ростом потребления энергоресурсов. Из всех источников энергии самым удобным в использовании является электроэнергия. Поэтому прогноз энергопотребления - это основа прогноза развития всей отрасли. Как видно из табл. 1, на 2001-2020 гг. прогнозируется среднегодовой темп прироста конечного мирового потребления электроэнергии 2,6 %, для промышленно развитых стран этот показатель составит 1,7 %, для развивающихся стран - 4,2 %. В результате из почти 8740 млрд. кВт/ч прироста потребления электроэнергии 59 % придется на развивающиеся страны. Потребление электроэнергии там увеличится в 2,3 раза. Соответственно доля этих стран в мировом показателе возрастет с 31 до 42 %, доля промышленно развитых стран снизится с 58 % до 49 %.

Таблица 1. Динамика мирового потребления электроэнергии, млрд. кВт/ч

Особенно быстрый рост потребления электроэнергии ожидается в Китае. При среднегодовом темпе его прироста в 5,4 % (в 2,1 раза выше среднемирового), примерно соответствующем ожидаемому темпу прироста ВВП (5,5 % в год), оно к 2020 г. увеличится почти втрое, а доля страны в мировом электропотреблении возрастет с 9 до 15,4 %.

В 2020 г. наиболее высокий коэффициент опережения потребления электроэнергии по отношению к потреблению первичных энергоресурсов прогнозируется в странах Африки (1,2 раза) и в Китае (1,3 раза). В промышленно развитых странах в целом этот коэффициент составит 1,1. Такая же величина коэффициента опережения ожидается в России (табл. 2).

Таблица 2. Мировое потребление электроэнергии и первичных энергоресурсов (ПЭР), 2001-2020 гг.

Данный показатель отражает, что использование электроэнергии более перспективно, чем потребление первичных энергоресурсов. Ожидается дальнейший рост электрификации мировой экономики. Электроэнергетика является одним из основных потребителей первичных энергоресурсов в мире. В 2000 г. на выработку электроэнергии было израсходовано 38 % всех использованных в мире первичных энергоресурсов, в том числе угля - 22,4 %, газа - 12,2 %, нефти - 3,4 %. Согласно прогнозам, доля расхода ПЭР на выработку электроэнергии в мировом их потреблении в 2020 г. останется на современном уровне в 38 %. Таким образом, характер использования первичных энергоресурсов практически не изменится.

2. Региональное энергопотребление.

Рост энергопотребления в мире происходит весьма неравномерно, усугубляя региональные энергетические диспропорции: наиболее быстрые темпы наблюдаются в развивающихся странах Азии и особенно в Китае, на долю которого в 2005 году пришлась практически половина мирового прироста энергопотребления (рис. 1).

Рисунок 1. Структура конечного энергопотребления по регионам мира

(2005 г., %)[1]

Увеличивается число стран и крупных регионов, развитие которых не обеспечено собственными энергоресурсами. Если в 1990 году такие страны производили 87% мирового ВВП, то спустя десять лет – уже 90%. Особенно резко возросла зависимость от импорта энергии наиболее быстро развивающихся стран (Китая, Индии и др.), и в перспективе ситуация будет только усугубляться. В частности, Азия уже сегодня 60% своих потребностей в нефти обеспечивает за счет импорта, а к 2020 году импорт будет покрывать до 80% спроса. При этом основной частью прогнозных энергоресурсов располагают Северная Америка и страны СНГ; им же принадлежит большая часть разведанных запасов (следом идут зона Персидского залива и Австралия).

Структура потребления энергии в мире за последние годы существенно не изменилась. Углеводороды (в первую очередь нефть) по-прежнему остаются доминирующими энергоносителями в мировом энергетическом балансе (рис. 2).

Рисунок 2. Структура регионального энергопотребления по видам топлива в 2005 году.[2]

Внутрирегиональное потребление энергоресурсов сильно дифференцировано между крупными региональными группами. Так, на Ближнем Востоке и в Южной Америке, где сосредоточены крупнейшие разведанные запасы и формируется основная часть международных поставок нефти, доля этого энергоносителя в структуре потребления первичной энергии составила в 2005 г. 52,0 и 43,2% соответственно.

В странах СНГ, где сосредоточено более 38,5% мировых запасов природного газа и достаточно развита инфраструктура его добычи, транспортировки и использования, доля -газовой составляющей в теплоэнергетическом балансе - 51%. В АТР сложился угольно-нефтяной баланс использования энергии (около 82% энергопотребления), так как в странах региона (Китай, Индия, Австралия) значительны угольные запасы, а также высок уровень потребления нефти в индустриально развитых (Япония, Южная Корея, Сингапур) и нефтедобывающих странах. Наиболее сбалансирована структура энергопотребления в Европе и Северной Америке, где традиционно большое потребление нефти сочетается с углем, газом и ядерным топливом, что показывает высокий технологический уровень экономики.

Недостаточно быстрый по сравнению с ростом энергопотребления рост предложения энергоресурсов вообще и углеводородов в частности обусловлен относительным сокращением поля приложения сил и инвестиций по наращиванию производства энергоносителей, исчерпания их наиболее доступных запасов, а также геополитической напряженности в регионах, богатых углеводородами.

Особенно резко увеличивается разрыв между растущими объемами потребления и снижающимися объемами производства углеводородов в развитых странах. Особенно сложная ситуация сложилась в Европейском союзе, на территории которого находится лишь 3,5% мировых доказанных запасов газа и менее 2% доказанных запасов нефти (в основном в Норвегии и Великобритании). В то же время расположенные в Европе нефтегазовые месторождения эксплуатируются гораздо интенсивнее, чем в других регионах мира, что ведет к их быстрому истощению.

Рисунок 3. Соотношение запасов полезных ископаемых к добыче.[2]

Показатель запасы/производство для любого региона также выявляет признак его зависимости от регионов c большими запасами топлива. Например, для нефти показатель запасы/производство для Западной Европы составляет менее 10 лет, а для Северной Америки - приблизительно 25 лет. Очевидно, что оба региона столкнулись бы с серьезными энергетическими проблемами, если бы они не могли импортировать нефть из Ближнего Востока, где значение показателя - почти 100 лет. Ближний Восток имеет примерно 60% мировых запасов нефти, в одной Саудовской Аравии - около 25 %.

Для газа ситуация несколько отличается из-за крупных запасов газа в бывшем Советском Союзе. Этот регион содержит около 40% мировых запасов газа, еще 40% находятся в регионах, принадлежащих ОПЕК. Мир в целом очень зависим от ограниченного числа регионов, которые содержат большинство запасов. Значение показателя запасы/производство для угля намного выше и распределено более равномерно.

3. Динамика мирового потребления энергоресурсов по видам топлива.

Таблица 3. Мировое энергопотребление (2000 г.)[3]

Общее мировое потребление первичной энергии во всех её формах составляет приблизительно 400*1018 джоулей в год, что соответствует более чем 10000 млн. тонн нефтяного эквивалента (млн. т н.э.) в год. На рисунке 4 показана динамика мирового потребления энергии по видам топлива.

Рисунок 4. Динамика мирового потребления энергии по видам топлива

(1980–2005 гг., млн. т н.э.)[2]

3.1. Динамика мирового потребления нефти.

Сегодня разведка нефти - наиболее важного из современных ископаемых видов топлива - стоит очень дорого. Объемы разведывательных работ зависят от экономических показателей, в частности, от существующей цены на нефть, и от политической ситуации. Доказанные запасы нефти в мире увеличились с 540 млрд баррелей в 1969 году до более 1000 млрд баррелей в 2000 году. Однако это не означает, что потенциальные резервы не ограничены. Нефтяные компании тщательно исследуют недра Земли, и наиболее легкодоступные, дешевые и перспективные нефтяные пласты уже обнаружены. За исключением огромных нефтяных бассейнов Ближнего Востока, наиболее пригодные для использования мировые источники нефти и газа уже исчерпаны. Только благодаря этому труднодоступные месторождения нефти в Северном море и на Аляске стали экономически выгодными. Цена на нефть поднялась достаточно высоко, чтобы сделать их эксплуатацию рентабельной. С практической точки зрения, для добычи нефти из труднодоступных месторождений необходимы более глубокие скважины, работа ведется в более трудных природных условиях, используется большее количество материалов. Для достижения конечного результата требуется больше усилий и финансовых средств.

Рисунок 5. Динамика добычи нефти по регионам (млн. барр./день).[2] 

Рост цен на углеводороды приобрел характер устойчивой тенденции с 2000 года, когда разразился очередной арабо-израильский конфликт. Впоследствии все пиковые значения нефтяных котировок отражали набирающую обороты региональную напряженность: вторжение США в Ирак, нагнетание обстановки вокруг ядерной программы Ирана, «тридцатидневная» война в Ливане и т.д. Цены на нефтепродукты повторяли динамику цен на нефть, при этом дефицит светлых нефтепродуктов привел к более быстрому росту цен на них.

Резкий рост цен на нефть в последние годы заставил большинство научных и консалтинговых организаций пересмотреть уровни прогнозных цен в сторону повышения. Перспективы цен на нефть остаются необычайно неопределенными, усложняя анализ тенденций для энергетических рынков в целом. Высокие и нестабильные цены на нефть – важнейшая угроза мировой экономике и энергетике: они не только негативно влияют на темпы роста мирового ВВП, представляя особую опасность для развивающихся стран–импортеров энергоресурсов, но и тормозят инвестиционный процесс в энергетике, образуя сложнопредсказуемые денежные потоки.

Важнейшим негативным фактором развития энергетики является снижение уровня обеспеченности мировой экономики запасами нефти (рис. 6, 7). Среднее значение ежегодно открываемых запасов нефти снизилось с 70 млрд. барр. в 1960–1980 гг. до 6–18 млрд. барр. в 1990–2005 годах. Ежегодная добыча не восполняется поисковым бурением уже на протяжении многих лет (13 млрд. барр. вновь открытых запасов против 30 млрд. барр. добычи в 2004 году).

Рисунок 6. Прирост сырьевой базы и динамика мировой добычи нефти (млрд. барр.)[4]

Рисунок 7. Прирост сырьевой базы и динамика мировой добычи нефти  (млрд. барр.)[5]

Согласно прогнозу Института геологии нефти и газа СО РАН, потребление энергоресурсов в мире к 2030 г. возрастет с 12,0 до 16,7 млрд т условного топлива в год. При этом потребление нефти вырастет с 4,9 млрд т у. т. в 2000 г. до 7,1 млрд т у. т. в 2020 г., а в следующие десять лет - снизится до 6,9 млрд т у. т., за счет вытеснения нефтепродуктов из энергетических и транспортных систем сжиженным природным газом и синтетическим угольным топливом.

3.2. Динамика мирового потребления природного газа.

В 2006 г. мировые запасы природного газа достигли 181,5 трлн. м3. Прирост в 1,3 трлн. м3 оказался недостаточным, чтобы приостановить тенденцию последних шести лет на снижение обеспеченности запасами, которая сократилась до 63 лет. Большую часть прироста запасов обеспечили страны Ближнего Востока, их доля в мировых запасах газа достигла 40,5 %. На втором месте находятся страны Европы и Евразии. За год их доля снизилась на 0,4%, до 35,3%. В наибольшей степени на снижение запасов повлияли Нидерланды и Норвегия, а также ряд более мелких европейских производителей — Германия, Италия, Польша. Доли других регионов заметно ниже: Северная Америка — 4,4%, Африка — 7,8%, АТР — 8,2%, Центральная и Южная Америка — 3,8%.  

Сопоставление региональной структуры запасов природного газа и его производства указывает на их слабую корреляцию, что наиболее заметно на примере Северной Америки, на которую приходится 26,5% мирового производства природного газа и 4,4% запасов, и Ближнего Востока, 11,7% мирового производства и 40,5% запасов. Лидируют по объемам производства природного газа страны Европы и Евразии, они обеспечивают 37,3% мировой добычи газа, из них 21,3% у России. На страны АТР приходится 13,1% мирового производства газа, на Африку — 6,3%, на Центральную и Южную Америку — 5%.  

В 2006 г. мировое производство природного газа выросло на 3%, достигнув 2865 млрд. м3. Наиболее высокие темпы роста производства газа продемонстрировала Африка (9,5%), а у таких стран, как Алжир, Египет и Ливия, прирост составил 25—30%. Добыча газа на Ближнем Востоке увеличилась на 5,8% (у Омана — на 27%), в странах Центральной и Южной Америки на 4,7% (Тринидад и Тобаго — на 15,6%), в АТР — на 4% (Китай — 17,2%). У стран Европы и Евразии минимальный прирост в 1,2%. Обращает на себя внимание сокращение добычи газа в Италии и особенно Великобритании — на 8—10% в год.  

Мировое потребление природного газа в прошедшем году достигло 2851 млрд. м3, рост за год составил 2,5% и был выше, чем у нефти. Региональная динамика потребления природного газа и нефти достаточно похожа, регионы с преобладанием индустриальных стран имели минимальные темпы роста, развивающиеся страны — максимальные. Так, страны Южной и Центральной Америки увеличили потребление природного газа на 3,9%, Африка — на 5,5%, Ближний Восток — на 4,5%. У стран АТР прирост составил 6,5%, причем у Китая — 21,3%. 

У США потребление природного газа снизилось на 1,7%, но у Канады и Мексики выросло соответственно на 5,7 и 13,6%, в итоге потребление природного газа в Северной Америке изменилось всего на 0,1%. 

В странах Европы и Евразии отмечен умеренный рост суммарного потребления газа, который составил 1,9%. Россия, крупнейший региональный потребитель газа, показала рост в 6,7 %.

Не так давно природный газ считался наиболее перспективным энергоносителем в мире из-за дешевизны и бóльших (по сравнению с нефтью) запасов, однако стремительное повышение цены в 2005 году и отсутствие его ресурсов, в основном, в Северной Америке изменили ситуацию.[6]
                 

Рисунок 8. Динамика потребления природного газа по регионам (млрд м3)[2]

Таким образом, Северная Америка оказалась единственным регионом мира, где произошло сокращение объемов потребления природного газа. В США - наибольшем мировом потребителе - объемы потребления природного газа сократилось на 1.5%.

Высокий уровень и колебания цен на нефть, вызванные искусственными и естественными ограничениями добычи и запасов, стимулируют расширение использования природного газа в котельном и моторном топливе, коммунально-бытовой сфере. По экологическим и коммерческим причинам в мире и, особенно, в АТР будет происходить дальнейшее возрастание спроса на газ со стороны Японии, Кореи, Китая, где в настоящее время происходит интенсивное развитие технологических систем, основанных на использовании этого энергоносителя.

Непрерывное увеличение количества потребляемого газа будет характерно для первых десятилетий XXI в. В результате ужесточения экологических требований, при наличии значительных разведанных и оцененных запасов, перспективных и прогнозных ресурсов природного газа в мире ожидается некоторое увеличение роли газа в энергетике Европы и АТР.

В последние десятилетия интенсивно развивается трубопроводный транспорт, формируется инфраструктура сжиженного природного газа, создаются высокоэффективные парогазовые теплоэлектростанции, повышается доля газа в структуре моторного топлива, развиваются традиционные и новые направления газохимической промышленности.

Согласно прогнозу Института геологии нефти и газа СО РАН, потребление газа возрастет с 2,8 млрд т у. т. в 2000 году до 4,0 млрд т у. т. в 2030 году.

3.3. Динамика мирового потребления угля.

Мировые запасы угля на конец 2006 г. составляли 909,1 млрд т. Из них на антрацит и каменный уголь приходится 478,8 млрд т, на полубитуминозный и бурые угли — 430,3 млрд т. Региональная структура мировых запасов угля выглядит следующим образом: Северная Америка — 28% мировых, из них 27,1% у США; Европа и Евразия — 31,6%, из них 17,3% у России; АТР — 32,7%, из них 12,6% у Китая, 10,2% у Индии и 8,6% у Австралии; Африка — 5,6%, Южная и Центральная Америка — 2,2%. Запасы угля на Ближнем Востоке незначительны. По регионам мира уголь распределен более равномерно, чем нефть или природный газ, но локализован по странам.