Palivová a energetická bilancia: popis, štruktúra a vlastnosti

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Blahobyt a prosperita ľudskej civilizácie závisí od dostupnosti dostatočných zdrojov energie. Hľadanie alternatívnych palív sa javí ako najlogickejšia cesta vpred. S prihliadnutím na nejasné vyhliadky netradičných zdrojov energie je však mimoriadne dôležitá otázka racionálnej spotreby dostupných prírodných zdrojov. Každá krajina čelí tejto výzve.

Všeobecný koncept

Bilancia palív a energie je jedným z najakútnejších problémov moderného sveta. Rast svetovej populácie a rozvoj priemyselných technológií spôsobujú prudký nárast spotreby nerastných surovín. Neobnoviteľnosť prírodných zdrojov a ich obmedzené zásoby vyvolávajú obavy. Energetická bilancia je pomer výroby a spotreby palív ako ropa, uhlie,plyn, rašelina, ropná bridlica a palivové drevo.

Počas 20. storočia sa spotreba týchto zdrojov zvýšila asi 15-krát. Podľa výskumníkov celková spotreba tepelnej energie za posledných niekoľko desaťročí prekročila objem, ktorý ľudstvo využívalo za celé predchádzajúce obdobie histórie. Rozvoj vedy a techniky zmenil bilančnú štruktúru. Pokrok v priemysle viedol k prudkému nárastu rozvoja nových ložísk nerastných surovín, ako aj vzniku nekonvenčných palív.

Štruktúra

V súčasnosti predstavuje podiel ropy na celkovej spotrebe tepelnej energie vo svete 40 %. Menej dôležitú úlohu zohráva uhlie, ktoré zabezpečuje 27 % potrieb ľudskej civilizácie v palive. Podiel zemného plynu nepresahuje 23 %. Najmenšími prvkami energetickej bilancie sú slnečná, veterná a jadrová energia. Ich podiel predstavuje len 10 % z celkového objemu spotreby paliva na svete.

Štruktúra energetického mixu sa v jednotlivých krajinách líši. Dôvod heterogenity globálneho obrazu spočíva v zvláštnostiach geografickej polohy a úrovne priemyselného rozvoja štátov. V druhej polovici 20. storočia rýchlo rástol podiel ropy na energetickej bilancii. Na konci storočia sa vo vysoko industrializovaných krajinách pomer zmenil v prospech zemného plynu a uhlia.

Nekonvenčné zdroje

Nerovnomerné rozloženie ložísk uhľovodíkov na zemeguliprinútili mnohé štáty hľadať alternatívne spôsoby, ako uspokojiť svoje potreby energetických zdrojov. Táto úloha je spojená s určitými ťažkosťami. Možnosť využitia solárnej energie do značnej miery závisí od geografickej polohy. Jadrové elektrárne predstavujú vážne nebezpečenstvo pre obyvateľstvo a životné prostredie. Nehody v takýchto zariadeniach vedú ku katastrofálnym následkom.

Energetická bilancia v Rusku

V Ruskej federácii je v dôsledku klimatických podmienok potrebná vysoká spotreba paliva na zabezpečenie tepla v zime. V štruktúre energetickej bilancie dominuje zemný plyn. Jeho podiel je 55 %. Ropa je na druhom mieste. Napriek tomu, že Rusko je jedným z najväčších svetových dodávateľov „čierneho zlata“, podiel tohto druhu paliva na energetickej bilancii krajiny je len 21 %. Na treťom mieste je uhlie, ktoré zabezpečuje 17 % z celkovej výroby tepla. Vodné elektrárne a jadrová energia nemajú pre ekonomiku krajiny strategický význam. Majú minimálny príspevok, ktorý nepresahuje niekoľko percent.

Efektívnosť

Za zmienku stojí postupná zmena energetickej bilancie v procese transformácie ekonomiky. V druhej polovici 20. storočia mali dominantnú úlohu uhlie a ropa. Začiatkom nového milénia sa na poprednom mieste umiestnil zemný plyn. Podľa výskumníkov jeho spotreba v Rusku nie je dostatočne efektívna. Užitočný koeficientvýroba elektriny turbínami na zemný plyn je asi 30 %. Dôvodom tejto nízkej sadzby je zastarané vybavenie, ktoré je potrebné aktualizovať.

Iné krajiny

Globálna energetická bilancia sa vyznačuje extrémnou nerovnomernosťou spotreby paliva v rôznych častiach sveta. Lídrami v spotrebe palivových zdrojov sú krajiny ako USA, Čína a Rusko. Spotrebúvajú asi 40 % celosvetovo vyrobenej energie. Vysoká úroveň nákladov na palivo pripadá na podiel krajín nachádzajúcich sa v severných zemepisných šírkach.

V priebehu minulého storočia sa počet dostupných zdrojov energie zvýšil z dvoch na šesť. Zaujímavým vzorom je, že v súčasnosti žiadna z nich nestratila svoj strategický význam v globálnej ekonomike. Dlhodobo známe zdroje energie sa presunuli do kategórie tradičných, ale naďalej zaujímajú dôležité miesto v štruktúre palivovej bilancie. Analytické prognózy nezohľadňujú možnosť ich úplného vylúčenia z množstva zdrojov, ktoré slúžia ako základ ekonomiky. Prognózy hovoria len o zmenách budúceho podielu tradičných zdrojov energie v štruktúre spotreby. Mnohí analytici sú toho názoru, že prírodné zdroje ako uhlie a plyn zostanú v nadchádzajúcich desaťročiach na čele.

Jadrové elektrárne

Niektoré krajiny sa rozhodli uprednostniť rozvoj jadrovej energie. Príklady zahŕňajú Francúzsko a Japonsko. Dosiahli výraznú zmenu v štruktúre energetickej bilancie svojich štátov. Francúzsku a Japonsku sa podarilo výrazne znížiť úlohu ropy. Nahradenie uhľovodíkov jadrovou energiou má priaznivý vplyv na ekologickú situáciu. Prítomnosť jadrových elektrární však vytvorila potenciálne nebezpečenstvo, o reálnosti ktorého sa obyvatelia Japonska presvedčili po katastrofe vo Fukušime.

Vyhliadky

Odhadované vyčerpanie svetových energetických zásob je často predmetom búrlivých diskusií. Pesimistické prognózy o blížiacom sa nástupe globálneho nedostatku fosílnych palív vychádzajú z nespochybniteľného faktu – neobnoviteľnosti prírodných zdrojov. Podľa odborníkov sa pri zachovaní súčasného objemu ťažby ropy môžu zásoby „čierneho zlata“na planéte vyčerpať v priebehu najbližších 30-50 rokov. Situáciu zhoršuje skutočnosť, že uhľovodíkové spoločnosti radšej investujú svoje zisky do projektov s rýchlou návratnosťou, než by ich míňali na financovanie prieskumu.

Informácie o svetových zásobách zemného plynu sú dôvodom na optimizmus. Podľa odborníkov by preskúmané ložiská tohto nosiča energie mali stačiť na najbližších 50-70 rokov. Rusko vyniká medzi ostatnými krajinami svojimi obrovskými zásobami zemného plynu. Jej ložiská na Jamalskom polostrove odhadujú odborníci na 100 biliónov m3.

Zásoby uhlia sú sústredené v Číne, USA a Rusku. Jeho globálne zásoby sú15 biliónov ton. Na priemyselné účely sa však používajú len určité druhy koksovateľného uhlia, ktoré sa ťaží v obmedzených množstvách.

Zásoby fosílnych palív na svete sú veľké, ale nie nekonečné. Budúce generácie budú musieť nájsť trvalé riešenie energetického problému.