Brændstof- og energibalance: beskrivelse, struktur og funktioner

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Den menneskelige civilisations velfærd og velstand afhænger af tilgængeligheden af tilstrækkelige energiressourcer. Søgen efter alternative brændstoffer ser ud til at være den mest logiske vej frem. Men i betragtning af de vage udsigter for ikke-traditionelle energikilder er spørgsmålet om rationelt forbrug af tilgængelige naturressourcer af særlig betydning. Alle lande står over for denne udfordring.

Generelt koncept

Brændstof- og energibalancen er et af de mest akutte problemer i den moderne verden. Væksten i verdens befolkning og udviklingen af industrielle teknologier forårsager en hurtig stigning i forbruget af mineraler. Naturressourcernes manglende fornybarhed og deres begrænsede udbud giver anledning til bekymring. Energibalancen er forholdet mellem produktion og forbrug af brændstoffer som olie, kul,gas, tørv, olieskifer og brænde.

I løbet af det 20. århundrede steg forbruget af disse ressourcer med omkring 15 gange. Ifølge forskere har det samlede forbrug af termisk energi i løbet af de sidste par årtier overskredet det volumen, som menneskeheden har brugt i hele den foregående periode af historien. Udviklingen af videnskab og teknologi har ændret balancestrukturen. Fremskridt i industrien har ført til en kraftig stigning i udviklingen af nye mineralforekomster samt fremkomsten af ukonventionelle brændstoffer.

Structure

I øjeblikket er oliens andel af det samlede forbrug af termisk energi i verden 40 %. En mindre vigtig rolle spilles af kul, som giver 27% af den menneskelige civilisations behov i brændstof. Andelen af naturgas overstiger ikke 23 %. De mindste elementer i energibalancen er sol-, vind- og atomenergi. Deres andel er kun 10 % af det samlede brændstofforbrug i verden.

Strukturen af energimixet varierer fra land til land. Årsagen til det globale billedes heterogenitet ligger i ejendommelighederne ved den geografiske placering og niveauet for industriel udvikling af stater. I anden halvdel af det 20. århundrede voksede oliens andel af energibalancen hurtigt. I slutningen af århundredet, i højt industrialiserede lande, ændrede forholdet sig til fordel for naturgas og kul.

Ukonventionelle kilder

Ujævn fordeling af kulbrinteaflejringer på klodentvang mange stater til at lede efter alternative måder at opfylde deres behov for energiressourcer på. Denne opgave er forbundet med visse vanskeligheder. Muligheden for at bruge solenergi afhænger i høj grad af den geografiske placering. Atomkraftværker udgør en alvorlig fare for befolkningen og miljøet. Ulykker ved sådanne faciliteter fører til katastrofale konsekvenser.

Energibalance i Rusland

I Den Russiske Føderation er der på grund af klimatiske forhold et behov for højt brændstofforbrug for at give varme om vinteren. Strukturen af energibalancen er domineret af naturgas. Dens andel er 55%. Olie er på andenpladsen. På trods af, at Rusland er en af verdens største leverandører af "sort guld", er andelen af denne type brændstof i landets energibalance kun 21%. På tredjepladsen kommer kul, som står for 17 % af den samlede varmeproduktion. Vandkraftværker og atomenergi er ikke af strategisk betydning for landets økonomi. De yder et minim alt bidrag, der ikke overstiger et par procent.

Effektivitet

Det er værd at bemærke den gradvise ændring i energibalancen i processen med at transformere økonomien. I anden halvdel af det 20. århundrede tilhørte den dominerende rolle kul og olie. I begyndelsen af det nye årtusinde gik den førende plads til naturgas. Ifølge forskere er dets forbrug i Rusland ikke effektivt nok. Nyttig koefficientaf elproduktionen fra naturgasturbiner er omkring 30 %. Årsagen til denne lave pris skyldes forældet udstyr, der skal opgraderes.

Andre lande

Den globale energibalance er kendetegnet ved ekstreme ujævnheder i brændstofforbruget i forskellige dele af kloden. De førende inden for forbrug af brændstofressourcer er lande som USA, Kina og Rusland. De bruger omkring 40 % af den energi, der genereres på verdensplan. Det høje niveau af brændstofomkostninger falder på andelen af lande beliggende på nordlige breddegrader.

I løbet af det sidste århundrede er antallet af tilgængelige energikilder steget fra to til seks. Et interessant mønster er, at ingen af dem på nuværende tidspunkt har mistet sin strategiske betydning i den globale økonomi. Længe kendte energikilder er flyttet ind i kategorien traditionelle, men fortsætter med at indtage en vigtig plads i strukturen af brændstofbalancen. Analytiske prognoser overvejer ikke muligheden for deres fuldstændige udelukkelse fra antallet af ressourcer, der tjener som grundlag for økonomien. Prognoserne refererer kun til ændringer i den fremtidige andel af traditionelle energikilder i forbrugsstrukturen. Mange analytikere er af den opfattelse, at naturressourcer såsom kul og gas vil forblive i spidsen i de kommende årtier.

Atomkraftværker

Nogle lande har besluttet at prioritere udviklingen af atomkraft. Eksempler omfatter Frankrig og Japan. De opnåede en betydelig ændring i strukturen af energibalancen i deres stater. Frankrig og Japan har formået at reducere oliens rolle markant. Erstatningen af kulbrinter med kerneenergi har haft en gavnlig effekt på den økologiske situation. Tilstedeværelsen af atomkraftværker skabte imidlertid en potentiel fare, som Japans befolkning var overbevist om efter katastrofen i Fukushima.

Prospects

Den anslåede udtømning af verdens energireserver er ofte genstand for heftig debat. Pessimistiske prognoser om den forestående begyndelse af en global mangel på fossile brændstoffer er baseret på et ubestrideligt faktum - naturressourcernes ikke-fornybarhed. Ifølge eksperter, mens man opretholder den nuværende mængde af olieproduktion, kan reserverne af "sort guld" på planeten være opbrugt inden for de næste 30-50 år. Situationen forværres af det faktum, at kulbrinteselskaber foretrækker at investere deres overskud i projekter med en hurtig tilbagebetaling frem for at bruge den på finansiering af efterforskning.

Information om verdens naturgasreserver giver en eller anden grund til optimisme. Ifølge eksperter skulle de udforskede forekomster af denne energibærer være nok i de næste 50-70 år. Rusland skiller sig ud blandt andre lande med sine enorme reserver af naturgas. Dens aflejringer på Yamal-halvøen anslås af eksperter til 100 billioner m3.

Kulreserver er koncentreret i Kina, USA og Rusland. Dens globale reserver er15 billioner tons. Det er dog kun visse kvaliteter af kokskul, der anvendes til industrielle formål, som udvindes i begrænsede mængder.

Reserverne af fossile brændstoffer på kloden er store, men ikke uendelige. Fremtidige generationer bliver nødt til at finde en permanent løsning på energiproblemet.