Энергетический переход
На современном этапе энергетическая система мира вошла в новый этап изменений, который называют «Энергетическим переходом». Этот термин предложил В. Смил. Он используется для описания структурного изменения первичного энергопотребления и перехода к новому состоянию.
Если рассматривать энергопереход с количественной точки зрения, то его можно определить, как десятипроцентное сокращения доли рынка того или иного энергоресурса за 10 лет.
В. Смил предлагает такое разделение энергетических переходов:
- Переход от биомассы к углю, в ходе которого потребление угля увеличилось с 5 до 50%, и уголь стал главным мировым источником энергии;
- Второй переход связан с распространением нефти, доля потребления которой выросла к 1975 г до 45%, доминировала после Второй мировой войны и к концу 70-годов завершилась нефтяным кризисом;
- Третий переход характеризуется использованием природного газа за счет частичного вытеснения угля и нефти, доля которого в 2017 г составляла 23%.
Современный мир живет в условиях четвертого энергетического перехода – перехода к нетрадиционным видам энергоресурсов и технологий – солнечные батареи, ветровые электростанции, аккумуляторы электроэнергии и др. Доля этих видов энергетики стремительно растет и в 2017 г составила 3%.
Развитие мировой энергетики в значительной степени зависит от энергетической политики государств. Используя фискальные инструменты и специфичные регулятивные меры, правительства стран могут стимулировать или дистимулировать потребление разных видов топлива и, таким образом, управлять спросом на энергоносители.
Правительства развитых стран стремятся обеспечить:
- свою страну доступной энергией по приемлемым ценам и в достаточном объеме;
- надежность и безопасность энергоснабжения;
- экологичность производимой энергии.
Надо сказать, что экологические задачи стали ведущими для большего числа стран мира.
Драйвером глобального энергоперехода является политика декарбонизации. В рамках борьбы с изменением климата она направлена на сокращение выбросов парниковых газов.
Из существующих сегодня 162 национальных планов развития энергетики, акцент на применение возобновляемых источников энергии сделан в программах 106 стран. В развивающихся странах Азии приоритет отдается не столько климатической повестке, сколько вопросам качества воздуха, что стало для них серьезной социальной проблемой.
Помимо этого, внимание уделяется повышению энергобезопасности за счет снижения импорта энергоресурсов, снижения потребления углеводородов и эффективного обеспечения территорий энергией, отрезанных от центральных систем энергоснабжения.
Атомная энергетика мира
Несколько десятилетий назад специалисты полагали, что атомная энергетика в будущем будет ключевым источником энергоснабжения. Однако это оказалось не так, её доля в мировом производстве энергии по состоянию на 2015 г составила 10,6%.
В современных рыночных условиях крупные игроки не спешат инвестировать дорогостоящие проекты, срок окупаемости которых довольно длительный. К таким проектам относится атомная энергетика.
Помимо всего страны озабочены безопасностью производства атомной энергии.
Специалисты считают, что в перспективе до 2040 г производство энергии на АЭС будет отставать от темпов прироста электропотребления и её доля снизится на 10%. Как привлекательный вариант использование атомной энергетики рассматривают развивающиеся страны.
По данным на 2019 г. 18 государств строят 54 атомных энергоблока, общая мощность которых составляет 55 ГВт. На Китай и Индию приходится 18 реакторов.
Сегодня в мире действует 451 атомный энергоблок, из которых 91 находится в эксплуатации более 40 лет.
Несмотря на то, что сегодня принимаются решения о продлении сроков их службы до 80 лет, к 2040 г в любом случае предстоит вывести из эксплуатации более половины действующих атомных мощностей, причем не во всех регионах мира выведенные энергоблоки будут заменены новыми.
Отказ от планов развития атомной энергетики принимает целый ряд стран. Причины для этого у каждой страны свои, это, может быть, ухудшение экономической ситуации, высокий уровень расходов на реализацию проектов, смена политического руководства страны, отсутствие дефицита энергии, доступность угля, газа, нефти как более дешевых видов топлива и др.
Наряду с теми странами, которые отказываются атомной энергетики, есть много желающих начать на своей территории строительство АЭС. Таким образом, к 2040 г, с учетом этих разнонаправленных трендов, мировые мощности АЭС могут вырасти на 45-51 %. В первую очередь, это может произойти за счет развивающихся стран. Аналитики считают, что производство электроэнергии на АЭС к 2035 г в развивающихся странах ( в первую очередь, в странах Азии и Ближнего Востока) будет выше, чем в развитых.
Франция и Южная Корея, например, в последние годы использование атомной энергии, значительно сокращают, а Китай, наоборот, к 2040 г станет лидером по производству электроэнергии на АЭС. В Индии и Китае ожидается самый большой прирост мощностей на атомных электростанциях.
Атомные электростанции
Атомная электростанция – это энергетическое предприятие, на котором атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую. Генератором энергии на этих предприятиях является атомный реактор. В результате цепной реакции деления ядер тяжелых элементов, в реакторе выделятся тепло, которое затем, как и на обычных тепловых электростанциях, преобразуется в электроэнергию.
Атомные электростанции работают на ядерном горючем. Ресурсы ядерного горючего в мире (уран, плутоний и др.) превышают природные запасы энергоресурсов органического топлива, каким является уголь, нефть, газ. Это говорит о большой перспективе для удовлетворения растущих потребностей в топливе. Надо сказать, что потребление угля и нефти для развития мировой химической промышленности неуклонно возрастает, и она становится сильным конкурентом тепловых электростанций.
Новые технологии добычи органического топлива и новые месторождения не снижают, а увеличивают его стоимость, поэтому страны с ограниченными запасами органического топлива, находятся в очень сложном положении. Альтернативой в таком случае является развитие атомной энергетики.
В производстве ядерной электроэнергии есть свои лидеры и на сегодняшний день – это развитые страны мира: в США на текущий момент действует 99 атомных реакторов на 62 АЭС, вырабатывающих 19,5% от всей вырабатываемой в стране энергии. Самый новый реактор был запущен в 1996 г на АЭС Уоттс-Бар.
Атомная энергетика Франции по состоянию на 2020 г вырабатывает 70,6% электроэнергии. В стране действует 56 ядерных ректоров общей мощностью 61,4 ГВт.
Что касается Японии, то по итогам 2019 г атомная энергетика страны выработала 7,5% электроэнергии. В стране существует 33 атомных реактора, которые МАГАТЭ и правительство Японии, классифицируют как действующие. Однако только 9 из них в 2019 г генерировали электроэнергию, а остальные временно остановлены.
В энергобалансе России доля атомной энергетики составляет 19%. В стране действует 11 АЭС и 38 энергоблоков с общей установленной мощностью 31 ГВт. Максимальную выработку энергии обеспечили в 2020 г Ростовская АЭС – 32,8 млрд. кВт/ч, Балаковская – 30,6 млрд. кВт/ч, Калининская – 28,4 млрд. кВт/ч.
В Южной Корее за 2017 г атомная энергетика произвела 21,7% электрической энергии. В стране работает 23 реактора (данные на 2018 г), которые дали 21,8 ГВт. Страна планирует увеличить долю атомной энергетики в общей генерации в 2021 г до 56%.
В Германии действует 6 энергоблоков, мощность которых составила в 2018 г 8 ГВт. Страна произвела на них 11,7% электрической энергии. Федеральное правительство и предприятия энергоснабжения по договоренности в июне 2020 г приняли решения об ограничении во времени использования АЭС, имеющихся на её территории, а также запрещение на строительство новых атомных электростанций.
