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

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.)

* 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. кВт×год 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. кВт×год 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)

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)