Эколого-экономические проблемы использования энергоресурсов

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Человек с момента своего появления нуждался в энергетических ресурсах. На раннем этапе развития он удовлетворял эту потребность через пищу. Но с развитием человечества росли его энергетические потребности и расширялись возможности их удовлетворения. На первых этапах развития цивилизации использовались первичные природные энергетические ресурсы - древесина, затем ископаемый уголь. Постепенно начинает использоваться энергия ветра и воды.

В настоящее время поиск и активное использование новых альтернативных источников энергии во многих развитых странах мира приняты в качестве жизненно важных, стратегически необходимых ресурсов, обеспечивающих перспективное развитие экономики этих стран.

Экономический ресурс возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в мире в настоящее время оценивают в 20 млрд. т. в год, что в 2 раза превышает объем годовой добычи всех видов ископаемого топлива. Это обстоятельство указывает на путь развития энергетики ближайшего будущего [1].

Примитивные ветряные двигатели (ветряные мельницы) появились еще 2 тысячи лет назад. Природный битум начал использоваться 1 тысячу лет назад. Первые нефтяные скважины появились в XVII веке, а в середине XIX века началась промышленная добыча нефти и газа. В эпоху индустриализации потребность в энергетических ресурсах резко увеличивается, но расширяются и возможности человечества: началось производство электроэнергии с использованием гидроресурсов, энергии Солнца и атомной энергии. Использование энергетических ресурсов во все времена ограничивалось запасами природных энергоресурсов, возможностями человека извлекать энергию из этих энергоресурсов и последствиями их извлечения и использования.

Добыча, производство, переработка, хранение и использование топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) объективно оказывают негативное воздействие на природную среду, изменяется ландшафт, потребляется большое количество пресной воды и кислорода, загрязняются все элементы окружающей среды продуктами сгорания топлива, твердыми и жидкими отходами. Последствия использования энергетических ресурсов на экологию Земли носит глобальный характер [2].

Воздействие использования энергетических ресурсов на окружающую среду разнообразно и определяется видом энергоресурсов и типом энергоустановок. Приблизительно 1/4 всех потребляемых энергоресурсов приходится на долю электроэнергетики. Остальные 3/4 приходятся на промышленное и бытовое тепло, на транспорт, металлургические и химические процессы. В топливно-энергетических комплексах (ТЭК) используется в основном твердое топливо. Самое распространенное твердое топливо нашей планеты - уголь. И с экологической и с экономической точки зрения метод прямого сжигания угля для получения электроэнергии не лучший способ использования твердого топлива. При сжигании такого топлива с дымовыми газами в атмосферу воздуха поступают: сернистые ангидриды, оксиды азота, окись и двуокись углерода, газообразные и твердые продукты неполного сгорания топлива, соединения ванадия, соли натрия, и др. С точки зрения экологии жидкое топливо менее вредно, чем уголь. Если уровень загрязнения атмосферы при использовании угля принять за 1 условных единиц, то сжигание мазута даст 0,6, а использование природного газа снижает эту величину до 0,2 [3].

Повышение концентрации углекислого газа в атмосфере вызывает так называемый парниковый эффект, который получил название по аналогии с перегревом растений в парнике (см. график 1). Роль пленки в атмосфере выполняет углекислый газ. В последние годы стала известна подобная роль и некоторых других газов (СН4 и N2О). Количество метана увеличивается ежегодно на 1%, углекислого газа - на 0,4%, закиси азота - на 0,2%. Считается, что углекислый газ ответственен за половину парникового эффекта.

Рис. 1. Рост выбросов парниковых газов в пересчете на чистый углерод

энергетический стратегический экономический

Негативное влияние энергетики на атмосферу сказывается в виде твердых частиц, аэрозолей и химических загрязнений. Особое значение имеют химические загрязнения. Главным из них считается сернистый газ, выделяющийся при сжигании угля, сланцев, нефти, в которых содержатся примеси серы. Некоторые виды угля с высоким содержанием серы дают до 1 т сернистого газа на 10 т сгоревшего угля. Сейчас вся атмосфера земного шара загрязнена сернистым газом. Идет окисление до серного ангидрида, а последний вместе с дождем выпадает на землю в виде серной кислоты. Эти осадки называют - кислотными дождями. То же самое происходит и после поглощения дождем диоксида азота - образуется азотная кислота.

Впервые уменьшение толщины озонового слоя было обнаружено над Антарктидой. Этот эффект - результат антропогенного воздействия. Сейчас обнаружены и другие озоновые дыры. В настоящее время заметно уменьшение количества озона в атмосфере над всей планетой. Оно составляет 5-6% за десятилетие в зимнее время и 2-3% - в летнее время. Некоторые ученые считают, что это проявление действия фреонов (хлорфторметанов), но озон разрушается также оксидом азота, которые выбрасываются предприятиями энергетики.

Все это означает, что производство энергии на ТЭК - не самый лучший и эффективный способ производства энергии. В этой связи продолжается поиск более эффективных источников энергии [1].

С начала мирового энергетического кризиса роль атомной энергетики возросла. Правда, при нормальной работе АЭС вероятность радиоактивного загрязнения невелика. Но в случае аварии воздействие радиоактивных выбросов носит глобальный характер. В начале 80-х годов рост потребления атомной энергии замедлился. В большинстве стран были пересмотрены планы сооружения АЭС. Это было последствием ряда экологических загрязнений при авариях, особенно в результате Чернобыльской катастрофы. Именно в этот период многие страны приняли решение о полном или постепенном отказе от развития атомной энергетики.

Ниже в таблице приведены различные источники энергии, экологичность и перспективы использования [5]

Таблица 1. Источники энергии, экологичность и перспективы использования

Основное преимущество возобновляемых источников энергии - неисчерпаемость и экологическая чистота. Их использование не изменяет энергетический баланс планеты. Эти качества и послужили причиной бурного развития возобновляемой энергетики за рубежом и весьма оптимистических прогнозов их развития на ближайшее десятилетие. Возобновляемые источники энергии играют значительную роль в решении трех глобальных проблем, стоящих перед человечеством: энергетики, экологии, продовольствия.

Несмотря на меры, принимаемые в области охраны окружающей среды, абсолютные объемы вредных выбросов от предприятий ТЭК каждый год возрастает.

В этой связи, вопросы эффективного использования возобновляемых ресурсов рассматриваются как задача на будущее, в том числе дано поручение Президента Республики Казахстан о необходимости выработки Правительству подходов к решению этой проблемы 6.

Приведем лишь несколько цифр, характеризующих интенсивность инновационных процессов в мире в отношении альтернативных источников энергии: в США на подобные разработки в 2005 году выделено из федерального бюджета $275 млн., в Японии - ежегодно 30 млрд. йен (около $273 млн.), а европейский бюджет исследований ВИЭ превышает 2 млрд. евро (период 2002-2006 годы).

Для обеспечения эффективного использования возобновляемых ресурсов и источников энергии как фактора устойчивого развития экономики Республики Казахстан, Министерством охраны окружающей среды в соответствии с Концепцией перехода Республики Казахстан к устойчивому развитию на 2007-2024 годы, одобренной Указом Президента Республики Казахстан от 14 ноября 2006 года № 216 разработана Стратегия «Эффективное использование энергии и возобновляемых ресурсов Республики Казахстан в целях устойчивого развития до 2024 года» 7.

В ходе реализации Стратегии прогнозируется достижение следующих результатов:

- повышение доли использования альтернативных источников энергии в Республике Казахстан до 5 % к 2018 году, 10 % к 2024 году;

- обеспечение замещения альтернативными источниками энергии к 2018 году - 0,325 млн. т у. т., к 2024 году - 0,688 млн. т у. т. и к 2030 году - 1,139 млн. т у. т.;

- повышение показателя эффективности использования ресурсов (ЭИР) до 43 % к 2018 году, 53 % к 2024 году;

- внедрение пилотных проектов по прорывным энергетическим технологиям (водородная энергетика и другие);

- снижение выбросов парниковых газов в Республике Казахстан.

Послание Президента Респблики Казахстан - лидера нации Н.А. Назарбаева народу Казахстана - Стратегия «Казахстан-2050» ставит задачу по развитию производства альтернативных и возобновляемых видов энергии, на которые к 2050 году должно приходиться не менее половины всего совокупного энергопотребления 8.

Приоритетные задачи экологизации выработки энергии на блажащие 10-15 лет могут быть решены путем радикального изменения технологии энергетического производства - повсеместной замены существующего природоохранного оборудования (в том числе, котельного) на качественно новое, в полной мере соответствующее современным экологическим требованиям. Практика показывает, что высокая степень локализации энергетических мощностей повышает потери в сетях при транспортировке энергии на большие расстояния, ограничивает возможности комбинированного производства тепловой и электрической энергии, усиливает экологическое давление на окружающую природную среду [9].

Экономическая ситуация в стране требует последовательного, поэтапного ужесточения экологических нормативов, постепенного усложнения решаемых задач и увеличения инвестиций в природоохранную деятельность.

В заключении можно сделать вывод, что современный уровень знаний, а также имеющиеся и находящиеся в стадии разработок технологии дают основание для оптимистических прогнозов: человечеству не грозит тупиковая ситуация в отношении исчерпания энергетических ресурсов, ни в плане порождаемых энергетикой экологических проблем. Есть реальные возможности для перехода на альтернативные источники энергии (неисчерпаемые и экологически чистые). С этих позиций современные методы получения энергии можно рассматривать как своего рода переходные. Вопрос заключается в том, какова продолжительность этого переходного периода.

Список литературы

1. Кулбатыров Д.К., Сабирова Н.О., Абилова К.С. Экологические проблемы использования топливно-энергетических ресурсов и пути их решения. Сборник материалов Международной научно-практической конференции «ЭКОЛОГИЯ И НЕФТЕГАЗОВЫЙ КОМПЛЕКС», посвященной 80-летию академика Национальной академии наук Республики Казахстан, доктора геолого-минералогических наук, профессора М.Д. Диарова. 11 октября 2013, г. Атырау, с. 181-185.

2. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии. РадиоСофт. - М., 2008.

3. Будрейко Е.Н., Зайцев В.А. Введение в промышленную экологию. - М.: Профобр. 1991.

4. Источник: Global Carbon Project 2013, CDIAC Data, La Quйrй et la 2013

5. Магомедов А.М. Альтернативная энергетика. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии.

6. Статистический сборник «Топливно-энергетический баланс Республики Казахстан за 2000-2004 годы», Алматы 2005, Агентство Республики Казахстан по статистике.

7. Проект «Программы эффективного и рационального использования возобновляемых источников энергии» - Поручение Президента Республики Казахстан Правительству от 28 августа 2006 года № 3392.

8. Проект Стратегии «Эффективное использование энергии и возобновляемых ресурсов Республики Казахстан в целях устойчивого развития до 2024 года».

9. Шульман В.Л. Пути решения природоохранных проблем электроэнергетики в современных условиях. Доклад на семинаре "Экология в энергетике-2004", ВВЦ, Москва, 26-29 октября 2004 г.

Размещено на Allbest.ru