Мировой топливно-энергетический баланс
Мировой топливно-энергетический баланс показывает, какие источники энергии используются человечеством, в каких объёмах их добывают и как меняется их роль. Тема является частью топливно-энергетического баланса мира и помогает сравнивать страны по структуре энергопотребления, ресурсам и уровню развития энергетики.
Что такое топливно-энергетический баланс
Топливно-энергетический баланс — это соотношение между добычей и производством топлива, его поступлением из других стран, расходованием и экспортом. В школьных заданиях чаще анализируют не весь баланс в строгом статистическом смысле, а структуру мирового энергопотребления: доли нефти, угля, природного газа, гидроэнергии, атомной и других возобновляемых источников.
Топливно-энергетический баланс — соотношение производства, импорта, экспорта и потребления различных видов топлива и энергии за определённый период.
Первичные источники энергии получают непосредственно из природы: уголь, нефть, природный газ, уран, энергия воды, Солнца и ветра. Электроэнергия, произведённая на электростанции, является вторичной формой энергии. При сравнении источников важно не смешивать добычу топлива с выработкой электроэнергии: нефть широко используется в транспорте, но её доля в производстве электричества заметно меньше.
Доля отдельного источника определяется отношением его потребления к общему энергопотреблению. Если нужно сравнить не объёмы, а структуру, используют проценты.
Сумма долей всех источников энергии в одной структуре должна быть равна 100% с учётом возможного округления.
Главные источники энергии мира
Современная мировая энергетика долгое время основывалась на ископаемом топливе: нефти, угле и природном газе. Эти источники называют невозобновляемыми, потому что их запасы формируются в природе чрезвычайно медленно и расходуются значительно быстрее.
| Дереккөз | Главные особенности | Типичное использование |
|---|---|---|
| Нефть | Жоғары энергетическая ценность, удобна для перевозки; месторождения размещены неравномерно | Транспорт, нефтехимия, производство тепла и части электроэнергии |
| Уголь | Крупные запасы, сравнительно равномерное распространение; значительные выбросы | Тепловые электростанции, металлургия, промышленность |
| Природный газ | Гибкое использование, высокий КПД газовых станций, удобен для отопления | Электроэнергетика, отопление, химическая промышленность |
| Гидроэнергия | Возобновляемый источник, зависит от речного стока и рельефа | Производство электроэнергии |
| Солнце и ветер | Возобновляемые источники, не требуют сжигания топлива; зависят от погоды | Производство электроэнергии |
| Атомная энергия | Жоғары концентрация энергии, низкие выбросы углекислого газа при работе станции | Производство электроэнергии |
Нефть особенно важна для транспорта: из неё получают бензин, дизельное топливо и авиационный керосин. Поэтому крупнейшие потребители нефти — не всегда крупнейшие производители. Значительная часть мировой торговли нефтью связана с перевозками сырья из районов добычи к промышленным и густонаселённым районам.
Уголь сохраняет большое значение благодаря запасам и возможности использовать его на крупных тепловых электростанциях. Он также необходим в чёрной металлургии для получения кокса. Недостатки угля — высокая материалоёмкость перевозок, загрязнение воздуха и большие выбросы при сжигании.
Природный газ отличается более высокой экологичностью по сравнению с углём и нефтью при сжигании. Газовые электростанции можно быстро вводить в работу, поэтому газ помогает покрывать изменения спроса на электричество. Однако газ требует трубопроводов или терминалов для перевозки сжиженного природного газа.
Нефть — прежде всего транспорт и нефтехимия; уголь — электроэнергетика и металлургия; газ — электроэнергетика, отопление и химическая промышленность.
Региональные различия энергопотребления
Структура энергетики различается по регионам из-за природных ресурсов, уровня промышленного развития, численности населения, климата, технологий и государственной политики. Страны с крупными запасами угля часто используют его в электроэнергетике, а государства с большими запасами нефти и газа могут одновременно экспортировать топливо и потреблять значительную его часть.
| Регион или группа стран | Характерные черты энергобаланса |
|---|---|
| Северная Америка | Высокое энергопотребление на душу населения; значительная роль нефти и газа, развитие атомной и возобновляемой энергетики |
| Европа | Диверсифицированная структура; заметная роль газа, атомной энергетики и ВИЭ; высокая зависимость части стран от импорта топлива |
| Восточная и Южная Азия | Большой общий спрос из-за численности населения и промышленного роста; важны уголь, нефть и газ |
| Ближний Восток | Крупнейший район добычи и экспорта нефти и газа; энергобаланс отдельных стран опирается на собственное топливо |
| Африка | Большие запасы нефти, газа и угля, но в ряде стран низкое энергопотребление и недостаточная обеспеченность электроэнергией |
| Гидроэнергетические районы | Высокая доля ГЭС в странах с полноводными реками и горным рельефом, например в отдельных странах Южной Америки и Северной Европы |
Нельзя автоматически считать, что крупнейший производитель является крупнейшим потребителем. Например, сырьевые государства могут экспортировать большую часть добываемого топлива, а густонаселённые индустриальные страны — импортировать его. Для анализа задания нужно отдельно читать показатели производства, потребления, экспорта и импорта.
У страны в структуре энергопотребления нефть занимает 40%, газ — 25%, уголь — 20%, ГЭС — 10%, остальные источники — 5%. Какова доля невозобновляемых источников?
Возобновляемая энергетика и изменение баланса
Возобновляемые источники энергии используют потоки, которые постоянно или периодически восполняются: солнечное излучение, ветер, энергию рек, приливов, внутреннее тепло Земли и биомассу. К видам возобновляемой энергетики относят солнечную, ветровую, гидро-, геотермальную, приливную энергетику и биоэнергетику.
Гидроэнергетика особенно развита там, где есть полноводные реки, значительный уклон русла и возможность строительства плотин. Солнечные станции эффективнее в районах с большим числом ясных дней, а ветровые — на побережьях, равнинах, в горных проходах и других местах устойчивых воздушных потоков.
Преимущество ВИЭ — снижение расхода топлива и выбросов при производстве энергии. Ограничения связаны с зависимостью от природных условий, неравномерностью выработки, необходимостью накопителей и затратами на строительство сетей. Поэтому рост ВИЭ не означает мгновенного отказа от нефти, газа и угля.
Атомная энергетика не относится к возобновляемой: урановые руды имеют ограниченные запасы. Однако АЭС производят электроэнергию без сжигания органического топлива и при нормальной работе характеризуются низкими выбросами парниковых газов. В экзаменационных заданиях важно различать возобновляемость ресурса и экологические выбросы при производстве энергии.
1. Называть атомную энергетику возобновляемой. 2. Считать нефть главным источником электроэнергии во всех странах: её мировая роль особенно велика в транспорте. 3. Путать добычу топлива с его потреблением. 4. Складывать доли, относящиеся к разным годам или разным показателям. 5. Делать вывод о развитии страны только по одной доле без учёта общего энергопотребления.
Как решать тапсырмалар по энергобалансу
В заданиях экзамена обычно требуется определить долю источника, сравнить страны или регионы, установить соответствие между ресурсом и его особенностями, а также сделать вывод по таблице или диаграмме. Работайте по алгоритму: сначала определите единицы измерения и год, затем выясните, показаны производство или потребление, после этого сравните абсолютные значения и доли.
В стране общее энергопотребление составляет 800 млн условных единиц. Нефть даёт 320 млн, газ — 240 млн, уголь — 160 млн, ГЭС — 48 млн, прочие источники — 32 млн. Определите долю газа и суммарную долю ископаемого топлива.
Жауабы: доля газа равна 30%, а суммарная доля нефти, газа и угля — 90%. Следовательно, страна сильно зависит от ископаемого топлива, несмотря на наличие гидроэнергетики и других источников.
Если на круговой диаграмме сектор занимает четверть круга, его доля равна 25%. Половина круга — 50%, одна десятая — 10%. Для более точного ответа используйте легенду и подписи, а не оценивайте сектор только визуально.
Итоги и выводы
Быстрая проверка
Главное
- Мировой топливно-энергетический баланс отражает соотношение производства, торговли и потребления различных источников энергии.
- Нефть особенно важна для транспорта, уголь — для ТЭС и металлургии, газ — для электроэнергетики, отопления и химической промышленности.
- Региональная структура энергопотребления зависит от запасов ресурсов, промышленности, населения, климата, технологий и государственной политики.
- Возобновляемые источники восполняются естественным путём, но зависят от природных условий и требуют развития сетей и накопителей.
- При решении задач нужно различать абсолютные объёмы и доли, производство и потребление, а также возобновляемость ресурса и уровень выбросов.