Топливно-энергетический комплекс
Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) объединяет отрасли, которые добывают и перерабатывают топливо, производят, передают и потребляют энергию. От его развития зависят промышленность, транспорт, сельское хозяйство, коммунальное хозяйство и уровень социально-экономического развития стран.
Состав и значение ТЭК
ТЭК состоит из трёх взаимосвязанных частей: топливной промышленности, электроэнергетики и топливно-энергетической инфраструктуры. Топливная промышленность включает угольную промышленность, нефтяную промышленность и газовую промышленность. Инфраструктура представлена нефте- и газопроводами, железными дорогами, терминалами, электросетями и хранилищами.
ТЭК — совокупность отраслей, добывающих топливные ресурсы, перерабатывающих их, производящих энергию и доставляющих топливо и электричество потребителям.
ТЭК имеет большое районообразующее значение: предприятия тяготеют к месторождениям топлива, источникам воды, транспортным путям и районам потребления. Размещение отраслей учитывает природные ресурсы, трудовые ресурсы, экологические ограничения и близость к потребителю.
Основные виды топлива — уголь, нефть и природный газ. К неисчерпаемым или практически возобновляемым источникам относят энергию Солнца, ветра, воды и внутреннего тепла Земли. Подробные сведения о группах ресурсов приведены на странице топливно-энергетические ресурсы.
Топливная промышленность
Уголь добывают открытым способом в карьерах и подземным способом в шахтах. Открытая добыча обычно дешевле и производительнее, но сильнее изменяет рельеф и занимает большие площади. Уголь используется на тепловых электростанциях, в металлургии и химической промышленности.
Нефть добывают скважинами, затем отделяют от примесей и транспортируют по трубопроводам, железным дорогам, морским танкерам и автомобильным цистернам. На нефтеперерабатывающих заводах из нефти получают бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, масла и сырьё для химической промышленности.
Природный газ добывают скважинами и транспортируют по магистральным газопроводам либо в сжиженном виде морскими судами. Газ используется для отопления, в электроэнергетике, химической промышленности и коммунальном хозяйстве. Его преимущество — высокая теплотворность и сравнительно низкие выбросы загрязняющих веществ при сжигании.
| Вид топлива | Главные особенности добычи и транспорта | Основное использование |
|---|---|---|
| Уголь | Карьерный или шахтный способ; железные дороги и суда | Тепловые электростанции, металлургия |
| Нефть | Скважины; трубопроводы, танкеры | Моторное топливо, химическое сырьё |
| Природный газ | Скважины; газопроводы, перевозка СПГ | Электростанции, отопление, химическая промышленность |
Добыча топлива обычно размещается у месторождений, а переработка и потребление могут быть удалены от них. Поэтому направление грузопотоков определяется сочетанием запасов, спроса, транспорта и стоимости перевозки.
Производство электроэнергии
Электроэнергия производится на электростанциях и передаётся по линиям электропередачи. Основные типы станций — тепловые (ТЭС), гидроэлектростанции (ГЭС), атомные (АЭС), а также солнечные и ветровые электростанции. Их совокупность и линии передачи образуют электроэнергетику.
- ТЭС используют уголь, нефть или газ; их можно строить близко к топливной базе или потребителю.
- ГЭС используют энергию падающей воды; они тяготеют к полноводным рекам с большими перепадами высот.
- АЭС работают на ядерном топливе и дают много энергии при небольшом объёме топлива, но требуют особенно строгих мер безопасности.
- Солнечные и ветровые станции зависят от природных условий и неравномерности поступления энергии.
При передаче электричества на большие расстояния часть энергии теряется. Поэтому энергоёмкие производства часто размещают ближе к крупным электростанциям или узлам энергосистемы. Электроэнергия должна вырабатываться почти одновременно с её потреблением, хотя гидроаккумулирующие станции и аккумуляторы частично сглаживают неравномерность спроса.
Почему газопровод связывает районы добычи с районами потребления сильнее, чем автомобильный транспорт?
Топливно-энергетический баланс
Топливно-энергетический баланс мира показывает соотношение добычи, производства, экспорта, импорта и потребления различных видов топлива и энергии. Важна не только масса топлива, но и его энергетическая ценность: тонна угля и тонна нефти дают разное количество энергии.
Топливно-энергетический баланс — соотношение между приходом энергии из разных источников и её расходом по отраслям, территориям или видам деятельности.
В мировом балансе долго преобладали ископаемые виды топлива. Их доля постепенно меняется из-за истощения удобных месторождений, колебаний цен, развития технологий и экологической политики. Богатые ресурсами страны могут экспортировать топливо, а страны с высоким потреблением — импортировать его.
Для сравнения структуры баланса используют долю источника: \(d=\frac{E_i}{E_{\text{общ}}}\cdot100\%\). Если доля газа выросла, это не обязательно означает рост его добычи: она могла увеличиться из-за сокращения использования угля или нефти.
В стране за год потреблено 400 условных единиц энергии: газ — 160, нефть — 120, уголь — 80, ГЭС и другие источники — 40. Найдём долю газа и сравним её с долей угля.
Ответ: газ занимает 40% баланса, уголь — 20%; доля газа выше на 20 процентных пунктов, или в 2 раза. В заданиях важно различать проценты и процентные пункты.
Энергопотребление и экологические проблемы
Потребление энергии различается по странам. На него влияют численность населения, размер экономики, климат, уровень урбанизации, развитие промышленности и транспорта. Крупные потребители в абсолютном выражении не всегда имеют самое высокое потребление на душу населения.
Энергоёмкость производства показывает, сколько энергии затрачивается на создание единицы продукции или валового внутреннего продукта. Подробнее этот показатель рассматривается на странице энергоёмкость производства. Снижение энергоёмкости означает более эффективное использование топлива и энергии.
Главные экологические последствия работы ТЭК — выбросы парниковых газов и загрязняющих веществ, нарушение земель при добыче, разливы нефти, образование золы и отходов, изменение речного стока при строительстве ГЭС. Рациональное природопользование включает рекультивацию земель, очистку выбросов, повышение энергоэффективности и развитие возобновляемой энергетики.
Не путайте запасы и добычу, производство и потребление, абсолютное значение и долю. При сравнении стран проверяйте, идёт ли речь об общем объёме энергии или о показателе на душу населения. В формуле доли всегда используйте один и тот же общий объём и одинаковые единицы измерения.
ТЭК России и мировое хозяйство
Россия обладает крупными запасами угля, нефти и природного газа, поэтому ТЭК играет заметную роль в её хозяйстве и внешней торговле. Особенности страны — огромная территория, удалённость месторождений от потребителей, суровый климат отдельных районов и значительная протяжённость трубопроводов и электросетей. Подробнее отрасли России рассматриваются на странице ТЭК России.
Развитие ТЭК связано с мировой промышленностью и природными ресурсами мира. Международная торговля топливом формирует специализацию стран и влияет на международное географическое разделение труда.
- Страны с большими запасами топлива получают доходы от его экспорта.
- Страны с развитой переработкой производят нефтепродукты, химическое сырьё и оборудование.
- Страны с высоким спросом на энергию зависят от импорта или развивают собственные источники.
- Транспортные коридоры и порты становятся важными узлами мировой торговли энергоресурсами.
Проверь себя
Главное
- ТЭК включает топливную промышленность, электроэнергетику и инфраструктуру передачи топлива и энергии.
- Уголь, нефть и газ различаются способами добычи, транспорта, переработки и экологическими последствиями.
- Топливно-энергетический баланс сопоставляет источники энергии и направления её использования.
- Долю источника считают по формуле \(d=\frac{E_i}{E_{\text{общ}}}\cdot100\%\), а энергоёмкость — по формуле \(I=\frac{E}{GDP}\).
- Размещение отраслей ТЭК определяется ресурсами, потребителем, транспортом, природными условиями и экологическими требованиями.