Наиболее совершенен проект “Кивающая утка”, предложенный конструктором С. Солтером. Поплавки, покачиваемые волнами, дают энергию стоимостью всего 2,6 пенса за 1 кВт/ч, что лишь незначительно выше стоимости электроэнергии, которая вырабатывается новейшими электростанциями, сжигающими газ (в Британии это - 2,5 пенса), и заметно ниже, чем дают АЭС (около 4,5 пенса за 1 кВт/ч).
Следует заметить, что использование источников альтернативных, возобновляемых видов энергии может достаточно эффективно снизить процент выбросов в атмосферу вредных веществ, то есть в какой-то степени решить одну из важных экологических проблем. Энергия моря может с полным основанием быть причисленной к таким источникам.
Энергия рек
Примерно 1/5 часть энергии, потребляемой во всём мире, вырабатывают на ГЭС. Её получают, преобразуя энергию падающей воды в энергию вращения турбин, которая в свою очередь вращает генератор, вырабатывающий электричество. Гидростанции бывают очень мощными. Так, станция Итапу на реке Парана на границе между Бразилией и Парагваем развивает мощность до13 000 млн. кВт.
Энергия малых рек также в ряде случаев может стать источником электроэнергии. Возможно, для использования этого источника необходимы специфические условия (например, речки с сильным течением), но в ряде мест, где обычное электроснабжение невыгодно, установка мини-ГЭС могла бы решить множество локальных проблем. Бесплотинные ГЭС для речек и речушек уже существуют. В комплекте с аккумулятором они могут обеспечить энергией крестьянское хозяйство или геологическую экспедицию, отгонное пастбище или небольшую мастерскуюОпытный образец бесплотинной мини-ГЭС успешно зарекомендовал себя на речках Горного Алтая.
Энергия мирового океана
Резкое увеличение цен на топливо, трудности с его полученном, сообщения об истощении топливных ресурсов - все эти видимые признаки энергетического кризиса вызвали в последние годы во многих странах значительный интерес к новым источникам энергии, в том числе к энергии Мирового океана.
Тепловая энергия океана
Известно, что запасы энергии в Мировом океане колоссальны, ведь две трети земной поверхности (361 млн. км2) занимают моря и океаны - акватория Тихого океана составляет 180 млн. км2. Атлантического - 93 млн. км2, Индийского - 75 млн. км2. Так, тепловая (внутренняя) энергия, соответствующая перегреву поверхностных вод океана по сравнению с донными, скажем, на 20 градусов, имеет величину порядка 1026 Дж. Кинетическая энергия океанских течений оценивается величиной порядка 1018 Дж. Однако пока что люди умеют использовать лишь ничтожные доли этой энергии, да и то ценой больших и медленно окупающихся капиталовложений, так что такая энергетика до сих пор казалась малоперспективной.
Энергия приливов и отливов
Веками люди размышляли над причиной морских приливов и отливов. Сегодня мы достоверно знаем, что могучее природное явление - ритмичное движение морских вод вызывают силы притяжения Луны и Солнца. Поскольку Солнце находится от Земли в 400 раз дальше, гораздо меньшая масса Луны действует на земные воды вдвое сильнее, чем масса Солнца. Поэтому решающую роль играет прилив, вызванный Луной (лунный прилив). В морских просторах приливы чередуются с отливами теоретически через 6 ч 12 мин 30 с. Если Луна, Солнце и Земля находятся на одной прямой (так называемая сизигия), Солнце своим притяжением усиливает воздействие Луны, и тогда наступает сильный прилив (сизигийный прилив, или большая вода). Когда же Солнце стоит под прямым углом к отрезку Земля-Луна (квадратура), наступает слабый прилив (квадратурный, или малая вода). Сильный и слабый приливы чередуются через семь дней.
Однако истинный ход прилива и отлива весьма сложен. На него влияют особенности движения небесных тел, характер береговой линии, глубина воды, морские течения и ветер.
Самые высокие и сильные приливные волны возникают в мелких и узких заливах или устьях рек, впадающих в моря и океаны. Приливная волна Индийского океана катится против течения Ганга на расстояние 250 км от его устья. Приливная волна Атлантического океана распространяется на 900 км вверх по Амазонке. В закрытых морях, например Черном или Средиземном, возникают малые приливные волны высотой 50-70 см.
Мощность электростанций в некоторых местах могла бы составить 2-20 МВт. Первая морская приливная электростанция мощностью 635 кВт была построена в 1913 г. в бухте Ди около Ливерпуля. В 1935 г. приливную электростанцию начали строить в США. Американцы перегородили часть залива Пассамакводи на восточном побережье, истратили 7 млн. долл., но работы пришлось прекратить из-за неудобного для строительства, слишком глубокого и мягкого морского дна, а также из-за того, что построенная неподалеку крупная тепловая электростанция дала более дешевую энергию.
Аргентинские специалисты предлагали использовать очень высокую приливную волну в Магеллановом проливе, но правительство не утвердило дорогостоящий проект.
С 1967 г. в устье реки Ранс во Франции на приливах высотой до 13 метров работает ПЭС мощностью 240 тыс. кВт с годовой отдачей 540 тыс. кВт/ч. Советский инженер Бернштейн разработал удобный способ постройки блоков ПЭС, буксируемых на плаву в нужные места, и рассчитал рентабельную процедуру включения ПЭС в энергосети в часы их максимальной нагрузки потребителями. Его идеи проверены на ПЭС, построенной в 1968 году в Кислой Губе около Мурманска; своей очереди ждет ПЭС на 6 млн. кВт в Мезенском заливе на Баренцевом море.
В настоящее время в ряде стран, и в первую очередь в Англии, ведутся интенсивные работы по использованию энергии морских волн. Британские острова имеют очень длинную береговую линию, во многих местах море остается бурным в течение длительного времени. По оценкам ученых, за счет энергии морских волн в английских территориальных водах можно было бы получить мощность до 120 ГВт, что вдвое превышает мощность всех электростанций, принадлежащих Британскому Центральному электроэнергетическому управлению.
Энергия земли
Тепло от горячих горных пород в земной коре тоже может генерировать электричество. Через пробуренные в горной породе скважины вниз накачивается холодная вода, а в вверх поднимается образованный из воды пар, который вращает турбину. Такой вид энергии называется геотермальной энергией. Она используется, например, в Новой Зеландии и Исландии.
Энергия из отходов
Одним из наиболее необычных видов использования отходов человеческой деятельности является получение электроэнергии из мусора. Проблема городских свалок стала одной из наиболее актуальных проблем современных мегаполисов. Но, оказывается, их можно еще использовать для производства электроэнергии. Во всяком случае именно так поступили в США, в штате Пенсильвания. Когда построенная для сжигания мусора и одновременной выработки электроэнергии для 15000 домов печь стала получать недостаточно топлива, было решено восполнить его мусором с уже закрытых свалок. Вырабатываемая из мусора энергия приносит округу около $ 4000 прибыли еженедельно. Но главное - объем закрытых свалок сократился на 78%.
Энергия навоза
Много проблем связано с загрязнением водоемов отходами звероводческих хозяйств. Большие количества органического вещества, попадающие в водоемы, способствуют их загрязнению.
Известно, что теплоцентрали - активные загрязнители окружающей среды, как и свинофермы и коровники. Именно второй способ получения энергии выбрали в английском городе Пиделхинтоне, где разработана технология переработки навоза свиней в электроэнергию. Отходы идут по трубопроводу на электростанцию, где в специальном реакторе подвергаются биологической переработке. Образующийся газ используется для получения электроэнергии, а переработанные бактериями отходы - для удобрения. Перерабатывая 70 тонн навоза ежедневно, можно получить 40 КВт/ч.
Подводя итог, нужно отметить, что на сегодняшний день роль альтернативных источников энергии растёт, что благоприятно сказывается на природных запасах, экологической ситуации в мире. В первую очередь этот рост происходит благодаря странам, где нет достаточных запасов полезных ископаемых, в первую очередь, нефти и газа.
Таким образом, можно с уверенностью сказать, что роль альтернативных источников энергии будет повышаться. Эта тенденция будет наблюдаться в основном в странах, где невелики запасы собственных природных ресурсов.
Глава 3 Современное состояние топливно-энергетического комплекса Республики Беларусь
Топливно-энергетический комплекс в экономике любых государств является важнейшей составляющей в обеспечении функционирования и развития производительных сил, в повышении жизненного цикла населения. Для государств с дефицитом собственных энергоресурсов, к которым относится и Республика Беларусь, оптимизация развития и функционирования ТЭК - одно из приоритетных направлений.
В настоящее время основные фонды ТЭК составляют 22,8% производственных фондов промышленности, в комплексе занято 5,3% промышленно-производственного персонала, а ежегодные затраты на энергообеспечение потребителей составляют около 30% от ВВП. Структуру валовой продукции ТЭК и Динамику производства основных видов топливно-энергетических ресурсов в Республике Беларусь см. в приложении 3.
Топливно-энергетический комплекс Республики Беларусь включает добычу торфа и производство торфобрикетов; добычу нефти и нефтепереработку; разветвлённую сеть газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов; производство, передачу и распределение электрической и тепловой энергии.
После приобретения Республикой Беларусь суверенитета ТЭК столкнулся с проблемами недостаточной собственной ресурсной базы для полного удовлетворения потребности страны в энергоносителях, отсутствия диверсификации поставок от внешних источников, стремительно растущей стоимостью импортируемых энергоресурсов, нарастания износа и морального устаревания основных фондов, несовершенством нормативно-правовой и законодательной базы функционирования отраслей комплекса.
Органическая связь ТЭК с народным хозяйством осуществляется через топливно-энергетический баланс (ТЭБ), который характеризует количественную и качественную стороны этих связей. Приходная часть баланса почти на 83% формируется за счёт нефти и газа, поставляемых из Западно-Сибирского региона Российской Федерации, 17% составляют местные, возобновляемые и нетрадиционные виды энергии. Структура потребления первичных энергоресурсов (приходная часть) и её динамика приведены в приложении 4 (в %).
Объём продукции топливно-энергетического комплекса в фактически действовавших ценах в 2007 году составил 18 359 млрд. руб.
Нефтяная промышленность
В 2007 году добыча белорусской нефти находилась на уровне 1,76 млн. т, включая газовый конденсат. Разведанные месторождения нефти на территории Беларуси сосредоточены в нефтегазовой области - Припятской впадине, площадь которой около 30 тыс. км кв. Начальные извлекаемые ресурсы нефти оценены в 355,6 млн. т. В промышленные категории переведено 46% указанных ресурсов. Открыто около 185 месторождений с залежами нефти, 64 из которых имеют суммарные запасы 168 млн. т.
Основная часть нефти добывается из активных остаточных запасов, которые составляют 26 млн. т. Обеспеченность активными запасами оценивается на уровне 15 лет, а вместе с трудноизвлекаемыми - 31 год.
Эффективность белорусских нефтепромыслов обусловлена качеством нефти (высокое содержание светлых нефтепродуктов, низкое содержание серы и тяжёлых металлов), достаточной хозяйственной освоенностью территории. Нефть на Речицком и Осташковичском месторождениях проходит промышленную подготовку (обезвоживание, обессоливание, сепарацию), затем подаётся в нефтепровод «Дружба» и на нефтеперерабатывающие заводы.
В Республике Беларусь перспективным в нефтегазоносном отношении, кроме Припятского прогиба являются Оршанская и Подлясско-Брестская впадины. Однако промышленная нефтеносность установлена только в Припятском прогибе. Перспективы Оршанской и Подлясско-Брестской впадин весьма неоднозначны, поэтому стратегия дальнейшего развития нефтедобывающей промышленности республики основывается на современных знаниях геологического строения Беларуси, опыте поисков, разведки и разработки месторождений нефти и рассчитывается исходя из ресурсной базы только Припятского прогиба. В целом эксплуатационный фонд в перспективе будет держаться на уровне 600 скважин, что позволит несущественно замедлить спад добычи нефти.
Нефтеперерабатывающая промышленность в республике представлена двумя крупными нефтеперерабатывающими заводами : ОАО « Нафтан » (г. Новополоцк) и ОАО « Мозырский нефтеперерабатывающий завод », которые ориентированы на поставки сырья из Российской Федерации по системе нефтепроводов « Дружба », нефтепроводу Сургут - Полоцк и по железной дороге. Производственные мощности по первичной переработке нефти отечественных нефтеперерабатывающих заводов составляют около 40 млн. т в год в пересчёте на сырую нефть.
Учитывая, что в настоящее время потребность республики в нефти не превышает 7-8 млн. т в год, оба завода около половины нефтепродуктов экспортируют по магистральным нефтепродуктопроводам.
Эксплуатация нефтепроводов в Беларуси осуществляется двумя предприятиями: Новополоцким предприятием по транспортировке нефти «Дружба» на севере и Гомельским предприятием по транспортировке нефти «Дружба» на юге.
По южной ветке нефти. Поставляется из Самары через Брянск на Мозырский НПЗ, часть нефти поступает транзитом на Дрогобычский НПЗ (Украина) и через Брест на Полоцкий НПЗ (Польша). По северной ветке нефть поступает из Ярославля на Новополоцкий НПЗ, а затем на Мяжейкяйский НПЗ (Литва) и в Вентспилский порт (Латвия).
Нефтепродуктоводы связывают Полоцк - Вентспилс, а также Мозырь - Дрогобыч и Мозырь - Брянск.
Суммарная пропускная способность двух веток составляет 133 млн. т в год (северная - 50 млн. т, южная - 83 млн. т). Фактическое использование трубопроводов в последние годы значительно снизилось. В 2003 г. Было прокачено по северной ветке 24,1 млн. т нефти, по южной - 76,5 млн. т.
Газовая промышленность
В Беларуси отрасль ведёт добычу попутного газа, транспортировку, переработку природного и попутного газа. В газовом хозяйстве создана эффективная система, позволяющая осуществить комплекс работ по обеспечению потребителей газом, начиная от выдачи технических условий газификации до подачи газа в каждую квартиру, на каждое предприятие.
Обеспечение предприятий и населения осуществляется по магистральным газопроводам и отводам общей протяжённостью 6947 км. Природный газ используют более 5,2 тыс. промышленных, энергетических и коммунально-бытовых потребителей, газифицировано 106 административных районов, 165 города и городских посёлка, около 580 сельскохозяйственных предприятий, более 2 млн. квартир.
Добыча природного газа в период за 2007 год составила 201 млн. м?.
В настоящее время газораспределительная система позволяет обеспечить потребителей газа в объёме 30 млрд. м? в год.
Через Беларусь проходит магистральный газопровод «Ямал - Европа» протяжённостью по территории Беларуси 575 км, что позволяет обеспечить подачу газа в страны Западной Европы и использовать преимущества Беларуси как транзитного государства.
Торфяная промышленность
Отрасль производит добычу торфа на топливо, для сельского хозяйства, химической переработки, занимается производством торфобрикетов.
В настоящее время торфяная промышленность представлена 37 предприятиями. Добыча и переработка торфа направлена на использование прежде всего в коммунально-бытовом секторе. Основные виды продукции - торфяные брикеты, торф кусковой и сфагновый. Эксплуатационные запасы торфа на сырьевых базах предприятий составляют 142,5 млн. т, в том числе торфа, пригодного для брикетирования,, - 100 млн. т.
Сырьевые ресурсы позволяют поддерживать достигнутый уровень производства торфяных брикетов, торфяная промышленность и далее будет играть значительную роль в обеспечении населения твёрдыми видами топлива. Повышение эффективности использования исходного сырья в торфяной промышленности будет достигаться посредством применения новых технологий с улучшенными экологическими характеристиками. Намечается освоение производства торфолигниновых брикетов за счёт полной утилизации лигнина - отхода производства Речицкого и Бобруйского гидролизных заводов.
Электроэнергетика
Отрасль надёжно и бесперебойно осуществляет выработку, передачу и распределение электрической и тепловой энергии. Производственный потенциал белорусской энергосистемы представлен 27 крупными электростанциями, 25 районными котельными, включает почти 7 тыс. км системообразующих линий электропередач высокого напряжения и около 5 тыс. км тепловых сетей. В 2007 году было произведено 31,8 млрд. кВт·ч электроэнергии. Динамика производства, импорта и потребления электроэнергии в млрд. кВт•ч приведена в приложении 5.
Высокая степень импорта электроэнергии в объёме общего потребления свидетельствует об экономической целесообразности её приобретения. Что обусловлено отставанием цен на газообразное топливо по сравнению с мазутом, а также высокой степенью интегрированности белорусской и российской энергосистем.
В структуре генерирующих мощностей 52,5% приходится на теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), производящие комбинированную выработку электро- и теплоэнергии, и 43,8% - на конденсацию (ГРЭС), производящие электрическую энергию. Кроме тепловых электростанций в энергосистеме работают 25 малых гидроэлектростанций общей установленной мощностью 11,9 МВт и 19 блок-станций установленной мощностью 163,1 МВт.Наиболее крупными ГЭС в стране являются Осиповичская (163,1 тыс. кВт) на реке Свислочь и Чигиринская (1,5 тыс кВт) на реке Друть
Наиболее крупными тепловыми электростанциями являются Берёзовская ГРЭС (995 МВт), Новополоцкая ТЭЦ (505 МВт), Минская ТЭЦ-4 (1030 МВт), Гомельская ТЭЦ (540 МВт).
Флагманом белорусской энергетики является Лукомльская ГРЭС ( мощность 2412 МВт ), которая 60% выработки электроэнергии передаёт в соседние регионы страны.
Особое внимание в стране уделяется активизации внедрения нетрадиционных источников энергии. Так был осуществлён пуск ветроэнергетической установки (ВЭУ) в деревне Дружная Мядельского района Минсокй области. Однако, что бы широко использовать данный вид энергии, нужна пусковая скорость ветра 4-5 м/с. А номинальная - 8-15 м/с. В условиях слабых континентальных ветров (3-5м/с), характерных для страны, массовое внедрение ВЭУ нецелесообразно.
Для транспортировки электроэнергии от производителей к потребителям предназначены электросети, которые состоят из линий электропередач напряжением 0,4-750 кВ протяжённостью 260 тыс. км трансформационных подстанций 35-750 кВ. Линия электропередач 220-750 кВ относятся к системообразующим, обеспечивают межсистемные связи с энергосистемами России, Украины, Литвы и Польши; их протяжённость составляет около 6,8 тыс. км.
Что касается местных видов топлива, то потребление их в структуре котельно-печного топлива в Беларуси в период 2002-2007 годов показана приложении 2 (тыс. т). На протяжении 2000-2003 гг. суммарное использование местных видов топлива практически оставалось на одном уровне, как и доля местных энергоресурсов в общем объёме потреблённых топливно-энергетических ресурсов (около 14,5-17%). Значительное изменение претерпела структура использованных местных видов топлива. Сократилась доля торфа топливного, нефти и газового конденсата, газа сухого, возросло использование дров и древесных отходов.
Государственное регулирование тарифов и объёмов энергопотребления позволило добиться снижения ВВП по сравнению со странами СНГ. Однако мировые аналоги по данному показателю значительно ниже. Изменение ВВП потребления топлива, энергетических ресурсов (ТЭР) и энергоёмкости ВВП относительно данных 1995 г., % см. приложение 6.
Атомная энергетика
В Республике Беларусь доля импортируемых энергоресурсов составляет сегодня около 85%. Практически весь потребляемый в стране газ, а также большая часть нефти завозятся из одного государства - Российской Федерации. Кроме того, на оплату импортируемых энергоресурсов расходуется значительная часть бюджета государства.
Строительство собственной атомной электростанции позволит снизить зависимость от импорта энергоресурсов и обеспечить республику относительно дешевой электроэнергией.
По расчетам Национальной академии наук Беларуси, введение в энергобаланс АЭС суммарной электрической мощностью 2 тыс. МВт позволит удовлетворить около 25% потребности страны в электроэнергии и приведет к снижению ее себестоимости на 13% за счет сокращения затрат на топливо.
В соответствии с целевыми установками социально-экономического развития Республики Беларусь, определенными в программных документах, до 2015 года объем валового внутреннего продукта в нашей стране должен возрасти более чем в 2 раза. Такое увеличение ВВП не может не вызвать роста потребления электроэнергии.
Для выбора безопасной площадки атомной станции проводится обширный комплекс исследовательских и проектно-изыскательских работ. Более 60 организаций осуществляют геодезические, геологические, гидрометеорологические и иные работы, исследуют факторы, связанные с возможным влиянием АЭС на окружающую среду и радиационную безопасность населения.
На данном этапе очень полезным оказался опыт, накопленный при проведении аналогичных работ в Беларуси в период с 1962 по 1982 год и в более позднее время - с 1992 по 1997 год.
Таким образом, дальнейшее развитие ТЭК Беларуси будет направлено на рациональное использование всех источников энергии, на модернизацию технического оборудования, на внешние инвестиции, реализацию республиканских, региональных и отраслевых программ по энергосбережению, совершенствование системы управления предприятиями комплекса.
Список используемой литературы
1. И.А. Родионова Макрогеографическая промышленность мира. - Минск, 2004. - С.90-101.
2. Энциклопедический справочник «Современна Беларусь», том 2. - Минск, 2007. С.115-123.
3. В.К. Ломакин Мировая экономика. - Москва,1998. С.215-232.
4. А.С. Булатова мировая экономика, 2-е издание. - Минск, 2007. - С.244-248.
5. Я.С. Друзик Мировая экономика. - Минск, 2002. - С.227-232.
6. И.В. Матюшко Жизненные ресурсы мира Земли. - Минск, 1989. - С.157-185.
7. А.И. Погорнецкий Экономика зарубежных стран, 2-е издание. - Санкт-Петербург, 2001. - С.41-43.
8. Энциклопедический справочник «Современна Беларусь», том 2. - Минск, 2007. С.115-123.
9. Республика Беларусь в цифрах. - Минск, 2008. -С.211-212.
10. Статистический ежегодник. - Минск, 2007. - С.376-377.
11. Журнал «Вопросы Экономики», 1996, №8. - С.9.
12. Перспективы [электронный ресурс]. - 2008. - Режим доступа: http://www.perspektivy.info/oykumena/ekdom/tendencii_i_riski_razvitiya_mirovoiy_energetiki_2008-0-6-16-20.htm. - Дата доступа: 17.11.2008.
13. Перспективы [электронный ресурс]. -2008. Режим доступа: http://www.perspektivy.info/oykumena/ekdom/mirovoiy_ekonomicheskiiy_rost_i_spros_na_energiiu_novaya_model_2007-11-28-15-51.htm. - Дата доступа: 17.11.2008.
14. Полоцкий райисполком. Официальный сайт [электронный ресурс]. - 2008. - Режим доступа: http://polotsk.vitebsk-region.gov.by/ru/ed_inf/konkurent. - Дата доступа: 05.12.2008.
