ปัญหาด้านพลังงานไม่ช้าก็เร็วจะแซงหน้าทุกรัฐบนโลกใบนี้ พื้นที่สำรองภายในของโลกนั้นไม่มีที่สิ้นสุด ดังนั้นการวางแผนสำหรับอนาคตจึงเป็นภารกิจหลักขององค์กรวิจัย ในขณะนี้ มนุษยชาติยังไม่มีทางเลือกอื่นนอกเหนือจากทรัพยากรพื้นฐานที่จำเป็นสำหรับชีวิต

ความกังวลหลักของมนุษยชาติ

ปัญหาด้านพลังงานส่งผลกระทบต่อทุกเซลล์ในสังคม วัตถุประสงค์หลักของการใช้ทรัพยากรธรรมชาติคือ:

• เครื่องทำความร้อนที่บ้าน;
• การขนส่งสินค้า
• ใช้ในอุตสาหกรรม

แหล่งพลังงานธรรมชาติไม่สามารถครอบคลุมประสิทธิภาพที่ได้จากถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซได้อย่างเต็มที่ ปัญหาเร่งด่วนของการเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในการประมวลผลฟอสซิลให้เป็นพลังงานยังสร้างความกังวลให้กับชุมชนการวิจัยทั้งหมด

เงื่อนไขมีการเปลี่ยนแปลง

ปัญหาด้านพลังงานเกิดขึ้นเมื่อหลายสิบปีก่อนหลังจากการใช้ทรัพยากรเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งเกี่ยวข้องกับการพัฒนาอุตสาหกรรมการขนส่งทางรถยนต์

วิกฤตการณ์ขยายตัว และสรุปได้ว่าน้ำมันสำรองจะคงอยู่ได้ไม่เกิน 35 ปี แต่ความคิดเห็นนี้เปลี่ยนไปหลังจากค้นพบเงินฝากใหม่ การพัฒนาอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงทำให้เกิดความเสื่อมโทรมในระบบนิเวศของโลก ซึ่งก่อให้เกิดปัญหาใหม่ นั่นคือ วิธีการรักษาพืชและสัตว์

ปัญหาด้านพลังงานไม่เพียงแต่มองว่าเป็นเรื่องของการสกัดทรัพยากรและสำรองเท่านั้น แต่ยังมองว่าเป็นผลข้างเคียงของการผลิตเชื้อเพลิงสกปรกด้วย เนื่องจากความปรารถนาที่จะมีเงินฝากระหว่างประเทศ ความขัดแย้งจึงเกิดขึ้นที่พัฒนาเป็นสงครามยืดเยื้อ ภูมิภาคขึ้นอยู่กับวิธีการผลิตพลังงาน การเข้าถึงมัน สถานที่ของการพัฒนาและการเติมฐานสำหรับการจัดเก็บทรัพยากร

การแก้ปัญหาด้านพลังงานจะช่วยปรับปรุงสถานการณ์ในหลายภาคส่วนในคราวเดียว ซึ่งเกี่ยวข้องกับประชากรทุกกลุ่ม การเป็นเจ้าของทรัพยากรจำนวนมากทำให้มีโอกาสในการจัดการประเทศ นี่คือความสนใจของการเคลื่อนไหวไปสู่โลกาภิวัตน์ของเศรษฐกิจ

ทางเลือกปิดปัญหาวิกฤตน้ำมัน

นักเศรษฐศาสตร์ได้ศึกษาวิธีการหลักในการแก้ปัญหาแล้ว จนถึงตอนนี้ยังไม่มีคำตอบที่ถูกต้องสำหรับคำถามนี้ ทุกทางเลือกในการเอาชนะวิกฤตด้านเชื้อเพลิงนั้นยาวนานและได้รับการออกแบบมาเป็นเวลาหลายร้อยปี แต่มนุษยชาติค่อยๆ ตระหนักถึงความจำเป็นในการดำเนินการที่รุนแรงในทิศทางของการแทนที่วิธีการผลิตพลังงานแบบดั้งเดิมด้วยวิธีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและมีประโยชน์มากกว่า

ปัญหาการพัฒนาพลังงานจะเติบโตตามการเติบโตของความสามารถในการผลิตและการขนส่ง ในบางภูมิภาค ภาคพลังงานยังขาดแคลนทรัพยากรอยู่แล้ว ตัวอย่างเช่น ประเทศจีนได้มาถึงขีดจำกัดในการพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานแล้ว และสหราชอาณาจักรกำลังพยายามลดพื้นที่นี้เพื่อฟื้นฟูสิ่งแวดล้อม

แนวโน้มหลักในการพัฒนาพลังงานในโลกกำลังมุ่งไปสู่การเพิ่มปริมาณพลังงานซึ่งนำไปสู่วิกฤตอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ อย่างไรก็ตาม ประเทศต่างๆ ที่ได้รับผลกระทบจากวิกฤตการณ์เชื้อเพลิงในปี 1970 ได้พัฒนากลไกเพื่อป้องกันการพุ่งขึ้นของเศรษฐกิจแล้ว มีการใช้มาตรการประหยัดพลังงานทั่วโลกซึ่งให้ผลลัพธ์ที่เป็นบวกอยู่แล้ว

ประหยัดน้ำมัน

วิกฤตพลังงานส่วนหนึ่งแก้ไขได้ด้วยมาตรการออมทรัพย์ มีการคำนวณในเชิงเศรษฐศาสตร์ว่าหน่วยเชื้อเพลิงที่ประหยัดได้นั้นมีราคาถูกกว่าหนึ่งในสามของเชื้อเพลิงที่สกัดจากลำไส้ของโลก ดังนั้นทุกองค์กรในโลกของเราจึงได้แนะนำระบอบการประหยัดพลังงานที่เหมาะสม ด้วยเหตุนี้ แนวทางนี้จึงนำไปสู่ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น

ปัญหาด้านพลังงานทั่วโลกจำเป็นต้องมีการรวมตัวของสถาบันวิจัยทั่วโลก อันเป็นผลมาจากการประหยัดพลังงานในสหราชอาณาจักร ตัวชี้วัดทางเศรษฐกิจเพิ่มขึ้น 2 เท่าและในสหรัฐอเมริกา - 2.5 ในฐานะทางเลือกอื่น ประเทศกำลังพัฒนากำลังดำเนินการเพื่อสร้างอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานสูง

ปัญหาด้านพลังงานและวัตถุดิบมีความรุนแรงมากขึ้นในประเทศกำลังพัฒนา ซึ่งการใช้พลังงานเพิ่มขึ้นพร้อมกับมาตรฐานการครองชีพที่สูงขึ้น ประเทศที่พัฒนาแล้วได้ปรับตัวให้เข้ากับสภาวะที่เปลี่ยนแปลงไปและได้พัฒนากลไกเพื่อป้องกันอุปสงค์ของผู้บริโภคที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ดังนั้นตัวบ่งชี้การใช้ทรัพยากรจึงเหมาะสมที่สุดและเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย

ความยากลำบากในการประหยัดทรัพยากร

เมื่อประเมินต้นทุนพลังงาน จะต้องคำนึงถึงปัญหาด้านพลังงานทั้งหมดด้วย หนึ่งในปัจจัยหลักคือความถูกของน้ำมันและก๊าซซึ่งป้องกันไม่ให้การนำพลังงานธรรมชาติที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมาใช้ (ดวงอาทิตย์การเคลื่อนที่ของน้ำลมในมหาสมุทร) เป็นพลังงานไฟฟ้า เทคโนโลยีมีส่วนสำคัญในการอนุรักษ์พลังงาน นักวิทยาศาสตร์กำลังมองหาวิธีการผลิตพลังงานที่คุ้มค่าและคุ้มราคาอยู่เสมอ ได้แก่ รถยนต์ไฟฟ้า แผงโซลาร์เซลล์ แบตเตอรี่ที่ผลิตจากขยะ

แนวคิดและสิ่งประดิษฐ์ที่น่าสนใจที่สุดสำหรับเศรษฐกิจได้รับการอนุมัติจากผู้อยู่อาศัยในเยอรมนี สวิตเซอร์แลนด์ ฝรั่งเศส และสหราชอาณาจักรแล้ว ขาดแคลนทรัพยากรโดยแทนที่การแปรรูปฟอสซิลด้วยเครื่องแปลงพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่จำเป็นต้องพูดถึงวิกฤตโลกอีกต่อไปเนื่องจากมีแร่สำรองอย่างจำกัด

ตัวเลือกการทดแทนพลังงาน

งานของสถาบันวิจัยในการแก้ปัญหาการขาดแคลนพลังงานในบางภูมิภาคคือการหาทางเลือกสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีที่จำเป็นในการควบคุมความไม่สมดุลของทรัพยากร ดังนั้นในทะเลทราย จะดีกว่าที่จะพัฒนาการผลิตไฟฟ้าจากแสงแดด และในเขตร้อนที่มีฝนตก พวกเขาพยายามใช้โรงไฟฟ้าพลังน้ำ

เพื่อรักษาประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม อันดับแรก พวกเขากำลังพยายามแทนที่การใช้ทรัพยากรหลัก: น้ำมันและถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติและพลังงานทางเลือกอื่นๆ เป็นประโยชน์ต่อสังคมมากกว่า

ตัวแปลงพลังงานสะอาดส่วนใหญ่ต้องการต้นทุนวัสดุมหาศาลสำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวัน ประเทศกำลังพัฒนายังไม่พร้อมสำหรับเรื่องนี้ ปัญหาการขาดพลังงานบางส่วนได้รับการแก้ไขโดยการตั้งถิ่นฐานใหม่อย่างสม่ำเสมอของผู้อยู่อาศัยในมหานครในเขตปลอดอากร กระบวนการนี้ควรควบคู่ไปกับการสร้างสถานีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมแห่งใหม่เพื่อแปรรูปพลังงานธรรมชาติให้เป็นไฟฟ้าและความร้อน

อันตรายจากทรัพยากรหลัก

ภัยคุกคามหลักต่อธรรมชาติและมนุษย์ ได้แก่ การผลิตน้ำมันนอกชายฝั่ง การปล่อยผลิตภัณฑ์การเผาไหม้สู่บรรยากาศ ผลของปฏิกิริยาเคมีและปรมาณู และการทำเหมืองถ่านหินในหลุมเปิด กระบวนการเหล่านี้จำเป็นต้องหยุดอย่างสมบูรณ์ การแก้ปัญหาอาจเป็นการพัฒนาอุตสาหกรรมวิทยาศาสตร์ในภูมิภาคที่ล้าหลัง การใช้ทรัพยากรเติบโตขึ้นพร้อมกับการพัฒนาของสังคม การมีประชากรมากเกินไปในพื้นที่ และการเปิดอุตสาหกรรมที่มีอำนาจ

พลังงาน

ปัญหาด้านพลังงานหลักและวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้

ว. Ushakov

มหาวิทยาลัยสารพัดช่าง Tomsk อีเมล: [ป้องกันอีเมล]

ปัญหาหลักสามกลุ่มที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นได้รับการพิจารณา: การขาดแคลนทรัพยากรพลังงานและพลังงาน ภาระที่เพิ่มขึ้นต่อสิ่งแวดล้อม ภัยคุกคามทางภูมิรัฐศาสตร์และสังคม จากการวิเคราะห์ "ภาพพลังงาน" ของโลกสมัยใหม่ แสดงให้เห็นว่าวิธีหลักในการแก้ปัญหาเหล่านี้คือการนำแนวคิดเรื่องการประหยัดพลังงานและทดแทนพลังงานมาใช้ สาเหตุหลักของความรุนแรงของพลังงานที่สูงเกินควรของเศรษฐกิจรัสเซีย ศักยภาพในการประหยัดพลังงาน และมาตรการของรัฐและสาธารณะในการดำเนินการ มีการเปิดเผยแนวคิดของการทดแทนพลังงาน - การเปลี่ยนแหล่งพลังงานหลักแบบดั้งเดิมด้วยแหล่งเชื้อเพลิงเสริม / ทดแทนและแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมตลอดจนการพัฒนาวิธีการทางเลือกสำหรับการผลิตพลังงานไฟฟ้าและความร้อน เน้นย้ำถึงบทบาทสำคัญในการสร้างความมั่นใจในความมั่นคงด้านพลังงานของการก่อตัวของตลาดพลังงานโลกที่ยุติธรรม

คำสำคัญ:

ความมั่นคงด้านพลังงาน การประหยัดพลังงาน การทดแทนพลังงาน เชื้อเพลิงที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม แหล่งพลังงานหมุนเวียน วิธีการผลิตพลังงานทางเลือก

ความปลอดภัยด้านพลังงาน การประหยัดพลังงาน การทดแทนพลังงาน เชื้อเพลิงที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม แหล่งพลังงานหมุนเวียน การผลิตพลังงานทางเลือก

"ภาพพลังงาน" ของโลก

ความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับอารยธรรมสมัยใหม่ในการตอบสนองความต้องการด้านพลังงานนั้นสะท้อนให้เห็นในการแนะนำชีวิตประจำวันของคุณลักษณะเช่น "ความมั่นคงด้านพลังงาน" ซึ่งเป็นหนึ่งใน องค์ประกอบที่สำคัญความมั่นคงแห่งชาติของประเทศ (รวมถึงการทหาร เศรษฐกิจ สิ่งแวดล้อม อาหาร และความมั่นคงประเภทอื่นๆ) ในยุทธศาสตร์ด้านพลังงานของรัสเซียจนถึงปี 2030 (ES-2030) "ความมั่นคงด้านพลังงาน" ถูกตีความว่าเป็น "สถานะความมั่นคงของประเทศ พลเมือง สังคม เศรษฐกิจ ตั้งแต่ภัยคุกคามไปจนถึงการจัดหาเชื้อเพลิงและพลังงานที่เชื่อถือได้" มีการพึ่งพาอาศัยกันเกือบจะเป็นเส้นตรงเกี่ยวกับความเป็นอยู่ที่ดีของพลังงาน (เช่นในหน่วย kWh ของกระแสไฟฟ้าที่ใช้โดยหนึ่งในผู้อยู่อาศัยต่อปี) ของดัชนีการพัฒนามนุษย์ - ลักษณะเชิงปริมาณของสถานะของสังคม / รัฐที่องค์การสหประชาชาติแนะนำ .

ดัชนีคำนึงถึงพารามิเตอร์หลักสามประการ:

ระยะเวลาเฉลี่ยที่คาดหวัง ชีวิตมนุษย์,

การศึกษา (การรู้หนังสือของประชากรผู้ใหญ่และความครอบคลุมของประชากรโดยการศึกษาสามระดับ - ประถมศึกษา มัธยมศึกษาและสูงกว่า);

มาตรฐานวัสดุการครองชีพกำหนดโดยมูลค่าที่แท้จริงของ GDP ต่อหัวซึ่งเป็นสัดส่วนกับปริมาณพลังงาน สำหรับรัสเซีย ดัชนีการพัฒนามนุษย์อยู่ที่ 0.80 (อันดับที่ 60 จาก 173 ประเทศ) และสำหรับนอร์เวย์ ซึ่งเป็นประเทศที่มีการใช้พลังงานต่อหัวสูงสุดและเป็นหนึ่งในมาตรฐานการครองชีพที่สูงที่สุดในโลก อยู่ที่ 0.98 (อันดับที่ 1) โดยคำนึงถึงความสำคัญพิเศษไม่เพียงแต่เชิงปริมาณ แต่ยังรวมถึงตัวชี้วัดเชิงคุณภาพของการใช้พลังงาน ผู้เชี่ยวชาญของสหประชาชาติกำลังพิจารณาความเป็นไปได้ที่จะแนะนำตัวบ่งชี้อื่นในดัชนีการพัฒนามนุษย์ - ความเข้มของพลังงานของหน่วยของ GDP

รัสเซียเสนอร่างอนุสัญญาว่าด้วยความมั่นคงด้านพลังงานของโลกต่อประชาคมโลก ซึ่งมีแผนจะหารือในที่ประชุมเอเปกในปี 2555 หลักคำสอนใหม่เกี่ยวกับความมั่นคงด้านพลังงานของประเทศกำลังได้รับการพัฒนาภายใต้การอุปถัมภ์ของคณะมนตรีความมั่นคงแห่งสหพันธรัฐรัสเซีย . (งานควรจะแล้วเสร็จก่อนสิ้นปี 2554)

ตลอดศตวรรษที่ XX โดดเด่นด้วยการเติบโตอย่างรวดเร็วในการบริโภคทรัพยากรพลังงานหลักและไฟฟ้า - การใช้พลังงานทั้งหมดของโลกเพิ่มขึ้น 15 เท่าและต่อหัว - 4.4 เท่า (ความแตกต่างเกิดจากการเพิ่มจำนวนประชากรจาก 1.6 เป็น 6 พันล้านคน) พร้อมกัน

เป็นการพัฒนาแหล่งพลังงานขั้นต้นที่มีปริมาณพลังงานสูงกว่าเดิม: ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซ ยูเรเนียม สิ่งนี้เป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี และรับประกันว่าผลผลิตแรงงานจะเพิ่มขึ้นหลายเท่า: ในโลกโดยเฉลี่ย - 4.5 เท่า, ในญี่ปุ่น - 15.5 เท่า, ในนอร์เวย์ - 11.5 เท่า, ในเยอรมนีและสหรัฐอเมริกา - 5 เท่า 6 ในรัสเซีย - เวลา 3.16

ทศวรรษแรกของศตวรรษใหม่ไม่ได้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ใน "ภาพพลังงาน" ของโลกในแนวโน้มที่เกิดขึ้นใหม่ การใช้พลังงานยังคงเติบโตแม้จะมีวิกฤตเศรษฐกิจเป็นระยะและการบริโภคพลังงานลดลงในระยะสั้นที่เกิดจากพวกเขา (รูปที่ 1) .

1970 1975 1980 1985 1990 1995 2001 2010 2015 2020 2025

ข้าว. 1. พลวัตของการใช้พลังงานปฐมภูมิของโลก (ในหน่วยความร้อนอังกฤษ - BTU. 1BTi = 252 cal.)

1. ปัญหาหลักของสังคมที่เกี่ยวข้องกับพลังงาน

หนึ่งสามารถพูดถึง "ปัญหาพลังงานสามประการ" ที่ส่งผลกระทบต่อทุกด้านของชีวิตมนุษย์มากที่สุดและส่งผลกระทบต่อรากฐานของการพัฒนาที่ยั่งยืนของอารยธรรม

สามกลุ่มนี้ประกอบด้วย:

ขาดแหล่งพลังงานและไฟฟ้า (นักข่าวเรียกปัญหานี้ว่า "ความหิวพลังงาน");

ภัยคุกคามต่อความเป็นอยู่ที่ดีของสิ่งแวดล้อมอันเนื่องมาจากผลกระทบทางเทคโนโลยีของสิ่งอำนวยความสะดวกด้านพลังงาน (ภัยคุกคามจาก "ภาวะหัวใจวายจากสิ่งแวดล้อม");

ภัยคุกคามทางภูมิรัฐศาสตร์และสังคม

ปัญหาแรกที่เกี่ยวข้องกับความหมดแรง

(ไม่สามารถหมุนเวียนได้) ของแหล่งพลังงานหลักสำหรับวันนี้และในอนาคตอันแสนไกล (ซึ่งมีการผลิตไฟฟ้ามากกว่า 80% ในปัจจุบัน) นั้นรุนแรงขึ้นจากการกระจายที่ไม่สม่ำเสมออย่างมากทั่วโลก แม้แต่ภายในกรอบของ G8 การจ่ายพลังงาน (อัตราส่วนของปริมาณของทรัพยากรพลังงานที่มีอยู่กับปริมาตรที่ต้องการ) จะแปรผันตามลำดับความสำคัญ รูปที่ 2.

การเพิ่มปริมาณพลังงานมี 2 วิธี คือ 1) การค้นหาและพัฒนาแหล่งพลังงานของตนเอง 2) การประหยัดพลังงานและการปรับปรุงประสิทธิภาพพลังงาน

รูปที่ 2 การจัดหาพลังงานของประเทศ G8 (อัตราส่วนของปริมาณทรัพยากรพลังงานที่มีอยู่ต่อปริมาณที่ต้องการ) ขึ้นอยู่กับ

ประเทศที่ขาดแคลนพลังงานถูกบังคับให้ใช้จ่ายส่วนสำคัญของ GDP ในการซื้อแหล่งพลังงาน ซึ่งส่งผลกระทบในทางลบต่อเศรษฐกิจและสังคม นอกจากนี้ ยังเสี่ยงต่อความวุ่นวายทางการเมืองและสังคมในประเทศที่จัดหาแหล่งพลังงานสู่ตลาดโลก

ดูเหมือนขัดแย้งกัน แต่ประเทศที่มีพลังงานมากก็ประสบปัญหาด้านทรัพยากรพลังงานเช่นกัน เรากำลังพูดถึงอันตรายสำหรับพวกเขาที่จะ "นั่งบนเข็มน้ำมันและก๊าซ" นั่นคือการมีชีวิตอยู่โดยธรรมชาติ วิถีวัตถุดิบของการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศที่น่าดึงดูดใจด้วยความเรียบง่ายของการดำเนินการในตอนเริ่มต้นกลายเป็นการพึ่งพาสถานการณ์ในตลาดพลังงานโลกที่อันตรายทำให้แรงจูงใจในการพัฒนานวัตกรรมลดลง ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา รัสเซียได้อยู่ในหมู่ประเทศดังกล่าว ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่ผู้นำของประเทศได้ประกาศการปฏิเสธรูปแบบวัตถุดิบของการพัฒนาเศรษฐกิจและการเปลี่ยนผ่านไปสู่เส้นทางการพัฒนาที่เป็นนวัตกรรมใหม่โดยผู้นำของประเทศและถูกมองว่าเป็นงานที่สำคัญที่สุดของสังคม

ปัญหาที่สอง - สิ่งแวดล้อม - กำลังเติบโตขึ้นเมื่อขนาดของภาคพลังงานเติบโตขึ้น และมาตราส่วนและเทคโนโลยีเหล่านี้ที่ภาคพลังงานใช้ในปัจจุบันนั้น มากกว่า 50% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่มนุษย์สร้างขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศมาจากแหล่งพลังงาน พลังงานสร้างมลพิษอย่างเข้มข้นให้กับเปลือกโลกและไฮโดรสเฟียร์ การไหลของพลังงานในระบบพลังงานจะเทียบเท่าหรือเหนือกว่าการไหลของพลังงานในระบบและกระบวนการทางธรรมชาติขนาดใหญ่ ตารางที่ หนึ่ง .

ตารางที่ 1 การเปรียบเทียบพลังของกระแสพลังงานธรรมชาติและพลังงานของมนุษย์

พลังงาน TW

ตัวเลือกปัจจุบันกลาง

เวลาของศตวรรษที่ XXI

พลังงานมานุษยวิทยา 12...14 55.100

กำลังการผลิตโรงไฟฟ้า 4.8 25.40

ศักยภาพความร้อนของมหาสมุทรและพื้นดิน 2.0...2.5

ขึ้นและลง 5.6

พายุเฮอริเคน (พายุทอร์นาโด) 20.30 น.

แผ่นดินไหว 25.40 และอีกมากมาย

ทั้งหมดนี้ส่งผลเสียต่อสภาพอากาศ ("ผลกระทบเรือนกระจก" พร้อมกับอุณหภูมิบรรยากาศที่เพิ่มขึ้น) และสภาพอากาศ (ประจักษ์

ความไม่เสถียรขนาดใหญ่ผิดปกติ) อุบัติเหตุทางเทคโนโลยีที่โรงงานพลังงานเนื่องจากขนาดและพลังงานที่มหาศาลเริ่มได้รับคุณสมบัติของภัยพิบัติทางเทคโนโลยี (ตัวอย่างที่ใกล้เคียงที่สุดคืออุบัติเหตุบนแท่นขุดเจาะน้ำมันในอ่าวเม็กซิโกและที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะ-1 ของญี่ปุ่น)

การกระจายทรัพยากรพลังงานอย่างไม่สม่ำเสมอบนโลก ซึ่งถูกมองว่าเป็นความอยุติธรรมไม่เพียงแต่โดยผู้อาศัยในประเทศที่ขาดแคลนพลังงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงบุคคลสำคัญทางการเมืองและรัฐด้วย ทำให้เกิดพื้นฐานของปัญหาที่สาม ผลที่ตามมาคือ:

ความพยายามซ้ำแล้วซ้ำอีกในการบังคับแจกจ่ายแหล่งพลังงาน (โดยวิธีทางเศรษฐกิจ การเมือง หรือแม้แต่ทางการทหาร)

ภัยคุกคามจากการอพยพของประชากรจำนวนมากโดยไม่ได้รับการควบคุมอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เลวร้ายและความอดอยากที่เกิดจากมัน

อันตรายจากการพัฒนาความตึงเครียดทางสังคมไปสู่การระเบิดทางสังคมด้วยการเสื่อมสภาพของสภาพความเป็นอยู่

สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) ในปี 2551 ได้พัฒนาทางเลือกพื้นฐานและทางเลือกสองทางสำหรับการใช้พลังงานทั่วโลกจนถึงปี 2593 โดยมีพารามิเตอร์ทางเศรษฐกิจมหภาคที่เหมือนกันในการพัฒนาเศรษฐกิจ

พื้นฐานคาดว่าจะเป็น:

เพิ่มการใช้พลังงานด้วย

11.428 พันล้านนิ้ว ในปี 2548 เป็น 23.268 พันล้านนิ้ว ในปี 2050;

การเติบโตของความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกตั้งแต่

0.0385% ในปี 2548 เป็น 0.055% ในปี 2593

อุณหภูมิของชั้นบรรยากาศของโลกเพิ่มขึ้น 6 °C และส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในสภาพความเป็นอยู่ของประชากรและการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการทางธรรมชาติที่ไม่สามารถย้อนกลับได้

ในช่วงเวลานี้ การลงทุนระดับโลกในด้านเชื้อเพลิงและพลังงานควรมีมูลค่าถึง 254 ล้านล้านดอลลาร์ (6% ของ GDP)

ตัวเลือกแรกให้:

การรักษาอุณหภูมิบรรยากาศให้สูงขึ้นที่ระดับไม่เกิน 2...2.5 °C จากระดับปี 2548 ซึ่งต้องลดการปล่อย CO2 ลง 50.85%

ประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรพลังงานและพลังงานควรเพิ่มขึ้น 1.4% ต่อปี และต้องมีเทคโนโลยีที่เชี่ยวชาญอยู่แล้วหรือเทคโนโลยีใหม่ที่มีความพร้อมในการใช้งานสูง

การใช้ตัวเลือกนี้ต้องใช้เงินลงทุนเพิ่มอีก 17 ล้านล้านดอลลาร์

ตัวเลือกที่สองให้:

ลดการปล่อยมลพิษลง 50% ภายในปี 2593 เมื่อเทียบกับระดับปี 2548

ลดการใช้พลังงานลงในอัตรา 1.7% ต่อปี ผ่านการใช้เทคโนโลยีพลังงานประสิทธิภาพสูงแบบใหม่อย่างสมบูรณ์ซึ่งอยู่ในขั้นตอนการพัฒนาเท่านั้น R&D ใช้จ่ายด้านเทคโนโลยีใหม่

การโปรโมตสู่ตลาดและการค้าจะต้องใช้เงินเพิ่มอีก 45 ล้านล้านดอลลาร์

2. วิธีการแก้ปัญหา

2.1. แนวคิดการพัฒนาพลังงาน

ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่สรุปว่าการแก้ปัญหาเพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของมนุษยชาติในด้านพลังงานในราคาที่เหมาะสม และความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุดในตัวเลือกที่คาดการณ์ไว้สำหรับการพัฒนาภาคพลังงานนั้นอยู่ในแนวทางการนำแนวคิดไปปฏิบัติ ของการประหยัดพลังงานและการทดแทนพลังงาน ร่วมกับการผลิตเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมที่เพิ่มขึ้น และการมีส่วนร่วมในการผลิตพลังงานของแหล่งเชื้อเพลิงเสริม/เชื้อเพลิงทางเลือก (ARF) ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ

แนวคิดของการประหยัดพลังงานคือการเพิ่มประสิทธิภาพในการจัดการทรัพยากรพลังงานในทุกขั้นตอนของวงจรชีวิต: จากการค้นหา - สำรวจ - การผลิตไปจนถึงการผลิตไฟฟ้าและความร้อนจากพวกเขา - การขนส่งพลังงานไปยังผู้บริโภคที่อยู่ห่างไกล - การกระจายและ, ในที่สุดการบริโภค คำว่า "การประหยัดพลังงาน" ในกฎหมายของรัฐบาลกลางเมื่อวันที่ 23 พฤศจิกายน 2552 ฉบับที่ 261-FZ "เรื่องการประหยัดพลังงานและ

ว่าด้วยการปรับปรุงประสิทธิภาพพลังงานและการแก้ไขกฎหมายบางประการของสหพันธรัฐรัสเซีย" ถูกตีความว่าเป็น "... การดำเนินการตามมาตรการขององค์กร กฎหมาย เทคนิค เทคโนโลยี เศรษฐกิจ และอื่นๆ ที่มุ่งลดปริมาณทรัพยากรพลังงานที่ใช้ไปพร้อมกับคงไว้ซึ่งความสอดคล้อง ผลประโยชน์จากการใช้งาน (รวมถึงปริมาณของผลิตภัณฑ์ที่ผลิต งานที่ทำ บริการที่ให้)”

แนวคิดของการทดแทนพลังงานหมายถึงการเปลี่ยนจากเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม (ก๊าซ ถ่านหิน น้ำมัน ยูเรเนียม) และ WTR ไปสู่แหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม (NRES) อย่างค่อยเป็นค่อยไป ตลอดจนการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่สำหรับการผลิตพลังงานไฟฟ้าและความร้อน ซึ่ง ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษสามารถเปลี่ยนโฉมหน้าของพลังงานอย่างมีนัยสำคัญ ขจัดหรืออย่างน้อยลดความรุนแรงของปัญหาที่มีอยู่ - ทรัพยากร สิ่งแวดล้อมและภูมิศาสตร์การเมือง

แนวความคิดทั้งสองควรดำเนินการพร้อมกันโดยเน้นการทดแทนพลังงานทีละน้อย เนื่องจากประสิทธิภาพพลังงานมีขีดจำกัดการเติบโตในรูปของกฎทางกายภาพ ผู้เชี่ยวชาญของ IEA ได้ระบุแผนงานสำหรับเทคโนโลยีพลังงานหลักใหม่ ซึ่งการพัฒนาควบคู่ไปกับเทคโนโลยีที่มีอยู่อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด สามารถรับประกันการพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานทั่วโลกที่ยั่งยืน ปลอดภัย และมีประสิทธิภาพในระยะยาว แผนงานได้รับการพัฒนาสำหรับเทคโนโลยีใหม่แต่ละประเภทและออกแบบมาเพื่อประเมินการปฏิบัติตามพารามิเตอร์โดยมีเป้าหมายเพื่อการพัฒนาพลังงานของโลก ตลอดจนระบุมาตรการทางวิทยาศาสตร์ เทคนิค การเงินและการค้าเฉพาะที่จำเป็นต้องดำเนินการ เพื่อส่งเสริมให้เข้าสู่ตลาดพลังงาน

2.2. การประหยัดพลังงาน

จุดเริ่มต้นของนโยบายที่กำหนดเป้าหมายอย่างแข็งขันในด้านการอนุรักษ์พลังงานถือได้ว่าเป็นวิกฤตการณ์น้ำมันในปี 2516-2517 ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของราคาน้ำมันและการผลิตที่ลดลงอย่างรวดเร็วการว่างงานและอัตราเงินเฟ้อที่เพิ่มขึ้นในสหรัฐอเมริกาและ ยุโรปตะวันตก. ทางออกแรกพบในการประหยัดทรัพยากรพลังงานโดย: ก) การพัฒนาและการดำเนินการตามโปรแกรมประหยัดพลังงานในทุกด้านของเศรษฐกิจและในแวดวงสังคม ข) ในการกระตุ้นการขยายตัวของการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน c) ในการปรับโครงสร้างเศรษฐกิจ

สำหรับประเทศของเรา ผลที่ตามมาของวิกฤตนั้นแตกต่างกัน - รายได้งบประมาณเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากราคาน้ำมันและก๊าซที่สูงขึ้นและการส่งออกที่เพิ่มขึ้น การปรับทิศทางของประเทศที่พัฒนาแล้วสูงไปสู่เส้นทางการพัฒนาที่ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพในประเทศของเรานั้นไม่มีใครสังเกตเห็นหรือไม่ถูกนำมาพิจารณา การพัฒนาเศรษฐกิจยังคงดำเนินต่อไปโดยไม่ต้องคำนึงถึงความเข้มข้นของพลังงานของ GDP อย่างจริงจัง ทุกวันนี้ ในประเทศของเราสูงกว่าประเทศที่พัฒนาแล้ว 3.5.4 เท่า และปริมาณการใช้พลังงานส่วนเกินซึ่งจริงๆ แล้วมีศักยภาพในการประหยัดพลังงาน สูงถึง 40.45% ของการใช้พลังงานทั้งหมด ตามการประมาณการของธนาคารโลก การดำเนินการดังกล่าวต้องใช้เงินลงทุนจำนวน 320 พันล้านดอลลาร์ แต่จะชำระภายในเวลาเพียง 2-3 ปี

การประหยัดพลังงานเป็นแนวทางที่น่าสนใจในการแก้ไขปัญหาเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมในภาคพลังงาน ก) อัตราส่วนระหว่างปริมาณการลงทุนในมาตรการประหยัดพลังงานและต้นทุนในการผลิตพลังงานเท่ากับพลังงานที่ประหยัดได้เฉลี่ยอยู่ที่ 1 :3; b) การประหยัดพลังงานไม่ได้ต่อสู้กับผลกระทบด้านลบต่อสิ่งแวดล้อมของการผลิตพลังงาน แต่ด้วยสาเหตุที่แท้จริง - การบริโภคที่มากเกินไปและด้วยเหตุนี้การผลิต

ปัจจัยหลักที่กำหนดความเข้มพลังงานสูงของเศรษฐกิจรัสเซียมีดังต่อไปนี้

1. สภาพภูมิอากาศที่รุนแรงในอาณาเขตของรัสเซีย (เพียง 2% ของประชากรโลก ยกเว้นชาวรัสเซีย อาศัยอยู่ในสภาพภูมิอากาศดังกล่าว) - 20.6%

2. ระยะทางไกล (ที่หนึ่งในโลกในแง่ของขนาดของอาณาเขต) และต้นทุนพลังงานสูงที่จะเอาชนะได้ - 18.3%

3. เทคโนโลยีที่ล้าสมัยและอุปกรณ์ที่เสื่อมสภาพ - 24.4%

4. ต่ำเมื่อเทียบกับต่างประเทศส่วนใหญ่ราคาสำหรับแหล่งพลังงานที่ไม่กระตุ้นการประหยัดพลังงาน - 14.6%

5. ความคิดเรื่องพลังงานและการสูญเสียทรัพยากรของพลเมืองรัสเซีย - 10.4%

6. กรอบการกำกับดูแลและกฎหมายที่ไม่สมบูรณ์สำหรับการประหยัดพลังงาน การบัญชีที่ไม่สมบูรณ์ของเชื้อเพลิงและแหล่งพลังงานและการควบคุมพลังงานที่อ่อนแอ - 11.7%

เฉพาะการเปลี่ยนไปสู่เส้นทางการพัฒนาตลาดพร้อมกับราคาทรัพยากรพลังงานภายในประเทศที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วทำให้ความสามารถในการแข่งขันลดลง สินค้ารัสเซียในตลาดภายในประเทศและต่างประเทศ การค้นหาทางออกจากวิกฤตบีบให้ผู้นำของประเทศต้องประกาศในช่วงกลางทศวรรษ 90 ของศตวรรษที่ผ่านมา การอนุรักษ์พลังงานเป็นองค์ประกอบสำคัญของนโยบายของรัฐ เงื่อนไขเริ่มต้นสำหรับการดำเนินการตามนโยบายดังกล่าวกลายเป็นเรื่องยากมาก: "ความล่าช้าในการเริ่มต้น" เป็นเวลาหนึ่งในสี่ของศตวรรษและเป็นผลให้ไม่มีกรอบการกำกับดูแล วัสดุที่อ่อนแอ เทคนิค วิธีการ และฐานบุคลากรเพื่อการอนุรักษ์พลังงาน สถานการณ์มีความซับซ้อนโดยค่าเสื่อมราคาทางศีลธรรมและทางกายภาพของสินทรัพย์ถาวรในภาคเศรษฐกิจเช่นเดียวกับการสูญเสียโดยประชากรของประเพณีของความประหยัดและทัศนคติที่รอบคอบต่อทรัพยากรธรรมชาติ การเคลื่อนไหวไปตามเส้นทางของการประหยัดพลังงานเชิงรุกเริ่มต้นด้วยการสร้างกรอบการกำกับดูแลที่เหมาะสม: กฎหมายของรัฐบาลกลาง พระราชกฤษฎีกาของประธานาธิบดี และพระราชกฤษฎีกาของรัฐบาล (มีการออกเอกสารหลายสิบฉบับในระดับรัฐบาลกลางเพียงอย่างเดียว) ด้วยเหตุนี้ ในช่วง 15 ปีที่ผ่านมา จึงเป็นไปได้ที่จะบรรลุผลบางประการ:

การประหยัดพลังงานถูกมองว่าไม่ใช่เพียงสโลแกนอื่น แต่เป็นความจำเป็นเร่งด่วน

ในทุกวิชาของสหพันธรัฐรัสเซียมีโปรแกรมประหยัดพลังงาน, ศูนย์ประหยัดพลังงาน, โครงการประหยัดพลังงานหลายร้อยโครงการของเทศบาลและแต่ละองค์กร / องค์กร มีการสร้างสมาคมสาธารณะจำนวนมากในด้านการอนุรักษ์พลังงานการฝึกอบรมและฝึกอบรมผู้เชี่ยวชาญขึ้นใหม่ความร่วมมือระหว่างประเทศได้เริ่มขึ้นแล้ว

ระหว่างปี 2000 ถึง 2009 ความเข้มของพลังงานในประเทศลดลงประมาณ 4% ต่อปี (แต่เท่านั้น

1% ของจำนวนดังกล่าวควรมาจากการประหยัดพลังงาน และ 3% มาจากการเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้างในระบบเศรษฐกิจ)

อย่างไรก็ตาม อัตราการลดลงของความเข้มพลังงานเฉพาะของ GDP ดังกล่าวไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของการเปลี่ยนผ่านของประเทศไปสู่เส้นทางการพัฒนาที่เป็นนวัตกรรมใหม่ ไม่ได้จัดเตรียมวิธีแก้ปัญหาสำหรับงานทั่วไปสำหรับพลเมืองทุกคน - เพื่อจัดการแหล่งพลังงานที่ร่ำรวยที่สุดใน วิธีที่จะไม่แก้ปัญหาของวันนี้เพื่อความเสียหายของคนรุ่นต่อไปในอนาคต

การประเมินอย่างเป็นกลางของสถานการณ์ปัจจุบันเป็นแรงจูงใจในการตัดสินใจที่สำคัญเกี่ยวกับประเด็นนี้ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา:

พระราชกฤษฎีกาของประธานาธิบดีแห่งสหพันธรัฐรัสเซียลงวันที่ 4 พฤษภาคม 2551 ฉบับที่ 889 "ในมาตรการบางอย่างเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพพลังงานและสิ่งแวดล้อมของเศรษฐกิจรัสเซีย" ออก;

กฎหมายของรัฐบาลกลางฉบับใหม่ลงวันที่ 27 พฤศจิกายน 2552 ฉบับที่ 261-FZ“ เรื่องการประหยัดพลังงานและการปรับปรุงประสิทธิภาพพลังงานและการแก้ไขกฎหมายบางประการของสหพันธรัฐรัสเซีย” ถูกนำมาใช้

ในพระราชกฤษฎีกาของประธานาธิบดี ลงวันที่ 07.07.2011 ฉบับที่ 899 "ในการอนุมัติพื้นที่สำคัญสำหรับการพัฒนาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และเทคโนโลยี" ใน 8 ประเด็นที่มีความสำคัญมีหนึ่ง - "ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน การประหยัดพลังงาน พลังงานนิวเคลียร์"

เป็นเวลา 1.5 ปีหลังจากการนำกฎหมายของรัฐบาลกลางฉบับที่ 261 มาใช้เพื่อสร้างเงื่อนไขสำหรับการนำไปปฏิบัติ จำนวนมากของการดำเนินการทางกฎหมายด้านกฎระเบียบและเอกสารอื่น ๆ : พระราชกฤษฎีกาประธานาธิบดีฉบับที่ 579 ลงวันที่ 13 พฤษภาคม 2553 "ในการประเมินประสิทธิภาพของกิจกรรมของหน่วยงานบริหารของหน่วยงานที่เป็นส่วนประกอบของสหพันธรัฐรัสเซียและรัฐบาลท้องถิ่นของเขตเมืองและเขตเทศบาลในด้าน การอนุรักษ์พลังงานและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน” มากกว่า 10 มติและคำสั่งรัฐบาล คำสั่งของกระทรวงและบริการของรัฐบาลในจำนวนเท่ากัน ในกระบวนการบังคับใช้กฎหมาย มีการระบุข้อบกพร่องและการละเว้นจำนวนมาก ซึ่งน่าจะนำมาพิจารณาในข้อบังคับ และอาจอยู่ในกฎหมายฉบับใหม่

2.3. การทดแทนแหล่งพลังงานขั้นต้นแบบเดิม

2.3.1. แหล่งเชื้อเพลิงเสริม/เชื้อเพลิงทางเลือก

เมื่อต้นทุนของแหล่งพลังงานแบบดั้งเดิมสูงขึ้น (เนื่องจากการเติบโตของการใช้พลังงานและการสูญเสียของเงินฝากที่เหมาะสมสำหรับการพัฒนา) ความสนใจในแหล่งเชื้อเพลิงเสริม/ทางเลือกของ VTR จะเพิ่มขึ้น - หินน้ำมันและทรายน้ำมัน หนัก (มีความหนืดเพิ่มขึ้น) น้ำมัน, ก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้อง, ถ่านหิน (เหมือง) มีเทน , ของเสียในครัวเรือนและอุตสาหกรรมที่ติดไฟได้, แก๊สไฮเดรต สำหรับ VTR ทุกประเภท (ยกเว้นแก๊สไฮเดรต) เทคโนโลยีสำหรับการผลิตและการแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าและความร้อนได้รับการพัฒนาและเชี่ยวชาญ สิ่งสำคัญอันดับแรกที่นี่คือการปรับปรุงประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของการผลิตพลังงานจาก WWTP ให้อยู่ในระดับที่แข่งขันได้

การมีส่วนร่วมในกิจกรรมทางเศรษฐกิจของ VTR ที่เชี่ยวชาญแล้วในวงกว้าง แม้ว่าจะไม่ได้ "สร้างสภาพอากาศ" ในอุตสาหกรรมพลังงานขนาดใหญ่ แต่จะมีส่วนช่วยในการแก้ปัญหาหลายประการ:

การยืดอายุของภาคน้ำมันและก๊าซของศูนย์เชื้อเพลิงและพลังงาน

การจำกัดการเติบโตของราคาไฮโดรคาร์บอน

การเพิ่มขึ้นของจำนวนประเทศและภูมิภาคที่มีวัตถุดิบพลังงานของตนเอง

ก๊าซมีเทนสำรองขนาดยักษ์ในแก๊สไฮเดรต

และความยากลำบากในการสกัดโดยไม่ทำลายสิ่งแวดล้อมก็ต้องใช้ต้นทุนทางการเงินที่เทียบเท่ากัน ในประเทศที่พัฒนาแล้วและในประเทศกำลังพัฒนาบางประเทศ (ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ สหรัฐอเมริกา แคนาดา บริเตนใหญ่ ฝรั่งเศส รัสเซีย จีน อินเดีย ฯลฯ) การค้นหาและสำรวจแหล่งกักเก็บก๊าซไฮเดรตและการพัฒนาเทคโนโลยีการสกัดก๊าซมีเทนจาก พวกเขากำลังดำเนินการ ผู้เชี่ยวชาญจัดสรรหลาย

ทศวรรษ (จนถึงประมาณกลางศตวรรษ) เชื่อว่าหากแก้ปัญหานี้ได้สำเร็จ ปัญหา "หิวพลังงาน" จะถูกเลื่อนออกไปไม่มีกำหนด

2.3.2. ทดแทนที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม

แหล่งพลังงาน

แหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม NRES คือแหล่งพลังงานของกระบวนการทางธรรมชาติที่มีอยู่อย่างต่อเนื่องบนโลกใบนี้ เช่นเดียวกับแหล่งพลังงานของผลิตภัณฑ์ชีวิตจาก biocenoses ที่มาจากพืชและสัตว์ (แหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ภาคพลังงานเชี่ยวชาญมานาน - ไฟฟ้าพลังน้ำ แม่น้ำสายสำคัญ- ไม่รวมอยู่ในจำนวน NRES เมื่อนำมาพิจารณา จะใช้คำว่า "แหล่งพลังงานหมุนเวียน" (RES) ทั่วไป

NRES ได้แก่ ชีวมวล ดวงอาทิตย์ ลม ภายในโลก สายน้ำ (แม่น้ำสายเล็ก ลำคลอง) น้ำทะเลและมหาสมุทรที่มีพลังงานศักย์ของการไล่ระดับอุณหภูมิ พลังงานจลน์ของการลดลงและกระแสน้ำ คลื่นและกระแสน้ำ ตลอดจนพลังงานเคมีของความเค็ม การไล่ระดับสี ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการรวมขยะในครัวเรือนและของเสียจากอุตสาหกรรมที่ติดไฟได้ไว้ที่นี่ด้วย

ลักษณะเฉพาะของ RES คือความไม่รู้จักเหนื่อย หรือความสามารถในการฟื้นฟูศักยภาพในเวลาอันสั้น - ภายในช่วงอายุของคนรุ่นหนึ่ง ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า ศักยภาพของพลังงานหมุนเวียนของโลกอยู่ที่ 20 พันล้านนิ้ว ซึ่งมากกว่าการผลิตเชื้อเพลิงแร่ในปัจจุบันถึง 2 เท่า ตาราง 2.

ตารางที่ 2. ทรัพยากรของ RES ในโลกและรัสเซีย mln tce

ประเภทของพลังงาน ทฤษฎี เทคนิค

โลก รัสเซีย โลก รัสเซีย

พลังงานแสงอาทิตย์ 1.3.108 2.3"106 5.3-104 2.3103

พลังงานลม 2.0105 2.6-104 2.2"104 2.0103

พลังงานความร้อนใต้พิภพ (สูงสุด 10 กม.) 4.8109 - 1.7"105 1.0102

พลังงานของมหาสมุทรโลก 2.5"105 - - -

พลังงานชีวมวล 9.9104 104 9.5"103 53

ไฟฟ้าพลังน้ำ 5.0103 3.6"102 1.7-103 1.2"102

ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น วิกฤตการณ์น้ำมันในปี 2516-2517 ก่อให้เกิดการใช้พลังงานหมุนเวียนจำนวนมากในภาคพลังงาน ด้วยความสะอาดของสิ่งแวดล้อมสูงของเทคโนโลยีพลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน ทรัพยากรฟรี (ส่วนประกอบเชื้อเพลิงในค่าไฟฟ้าและความร้อนที่ CHPP ถึง 70%) วันนี้วัดส่วนแบ่งของแหล่งพลังงานหมุนเวียนในการผลิตพลังงานในโลก ในหน่วยเดียวและพลังงานไฟฟ้า - หนึ่งในสิบของเปอร์เซ็นต์ สำหรับรัสเซีย ค่าเหล่านี้อยู่ที่ประมาณ 2% ตามลำดับ (ไม่มีฟืน) และน้อยกว่า 1% ตามลำดับ

การเติบโตของการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนถูก จำกัด ด้วยลักษณะข้อเสียหลายประการของพวกเขาเนื่องจากลักษณะของพวกมันซึ่ง จำกัด ขอบเขตของประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน:

1) พลังงานจำเพาะต่ำของการไหลของตัวพาพลังงานซึ่งทำให้โรงไฟฟ้าขนาดใหญ่และมีน้ำหนักมากและดังนั้นต้นทุนเงินทุนเฉพาะจำนวนมากสำหรับการก่อสร้าง (ประมาณ 2 ถึง 15,000 ดอลลาร์ / กิโลวัตต์)

2) ประสิทธิภาพต่ำ - ส่วนแบ่งของพลังงานหลักที่แปลงเป็นไฟฟ้าหรือความร้อนทางเทคนิค (0.3.0.4 - สำหรับแหล่งพลังงานหมุนเวียนส่วนใหญ่

0.6 ... 0.7 - สำหรับสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ 0.12.0.16 - สำหรับโฟโต้คอนเวอร์เตอร์)

3) ความไม่แน่นอนของพลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนส่วนใหญ่รายวัน ตามฤดูกาล และแบบสุ่มขนาดใหญ่ ซึ่งต้องใช้การทำงานร่วมกันของโรงไฟฟ้าที่แหล่งพลังงานหมุนเวียนต่างๆ การทำงานควบคู่กับหน่วยเชื้อเพลิงทั่วไปหรือการจัดเก็บพลังงาน ซึ่งทำให้ซับซ้อนและเพิ่มต้นทุนได้อย่างมาก ของการก่อสร้างและการดำเนินงานของคอมเพล็กซ์พลังงานดังกล่าว ประเทศที่ขาดแคลนพลังงานได้พัฒนาระบบแรงจูงใจที่สมดุลสำหรับการพัฒนาแหล่งพลังงานหมุนเวียน ในปี 2008 สหภาพยุโรปได้ตัดสินใจเพิ่มส่วนแบ่งของพลังงานหมุนเวียนในความสมดุลของการผลิตพลังงานภายในปี 2020 เป็น 20% IEA คาดการณ์ถึงความสำเร็จของส่วนแบ่ง 46% ของพลังงานหมุนเวียนในความสมดุลของการผลิตไฟฟ้าทั่วโลกภายในปี 2050 ตามข้อมูลของ EU-2030 ส่วนแบ่งของพลังงานหมุนเวียนในการผลิตไฟฟ้าในรัสเซียควรสูงถึง 4.5% ภายในปี 2020

2.4. วิธีการผลิตพลังงานทางเลือก ในการแก้ปัญหาด้านพลังงาน มนุษยชาติตั้งความหวังไว้อย่างมากในการพัฒนาพลังงานทางเลือก ซึ่งขึ้นอยู่กับผลกระทบที่ทราบกันดีอยู่แล้ว แต่ยังไม่เชี่ยวชาญในระดับอุตสาหกรรม ก่อนอื่น เรากำลังพูดถึงการขยายขนาดการใช้เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูนิวตรอนเร็ว เกี่ยวกับเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชันที่ควบคุมได้ และเกี่ยวกับการแปลงไฮโดรเจนและพลังงานออกซิเจนโดยตรงเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเคมี (เซลล์เชื้อเพลิง) ในระดับที่น้อยกว่า สิ่งนี้ใช้กับวิธีการผลิตพลังงานแบบแมกนีโตไฮโดรไดนามิกส์ ซึ่งความสนใจลดลงในช่วง 20-25 ปีที่ผ่านมาเนื่องจากปัญหาทางเทคนิคหลายประการในการดำเนินการ

2.4.1. เครื่องปฏิกรณ์บนนิวตรอนเร็ว

วัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์แบบปิด พลังงานนิวเคลียร์ในปัจจุบันตอบสนองความต้องการไฟฟ้าประมาณ 18% ของโลก (ในรัสเซีย ประมาณ 16%) กลางศตวรรษที่ถือว่าทำได้จริงในการเพิ่มส่วนแบ่งของพลังงานนิวเคลียร์เป็น 30.40% ในการผลิตไฟฟ้าทั้งหมด ขึ้นอยู่กับการเพิ่มขึ้นอย่างมากในประสิทธิภาพของการใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์และความปลอดภัยของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เอาชนะ "โรคฟุกุชิมะ"

ปริมาณการใช้ยูเรเนียมประจำปีของโลกโดยเครื่องปฏิกรณ์พลังงานเกิน 68,000 ตันและการผลิต - 35.38,000 ตัน

ปริมาณจำนวนมากจัดทำโดยสต็อกคลังสินค้า การเพิ่มการผลิตยูเรเนียมธรรมชาติไม่สามารถรับประกันการพัฒนาระยะยาวของพลังงานนิวเคลียร์ขนาดใหญ่โดยใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่ซึ่งใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบ "ความร้อน" ด้วยน้ำหรือตัวหน่วงนิวตรอนกราไฟท์ นี่เป็นเพราะประสิทธิภาพต่ำของการใช้ยูเรเนียมธรรมชาติในเครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าว: ใช้ไอโซโทป 235U เท่านั้นซึ่งมีเนื้อหาในยูเรเนียมธรรมชาติเพียง 0.72%; องค์ประกอบหลักคือ 238u (99.28%) ความน่าจะเป็นของการแยกตัวในเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อนต่ำมาก

ดังนั้น กลยุทธ์ระยะยาวสำหรับการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์จึงเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนไปใช้เทคโนโลยีขั้นสูงโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบ "เร็ว" (BR) มีความสำคัญพื้นฐานที่ 238U สามารถแปลงเป็นไอโซโทปพลูโทเนียมแบบฟิชไซล์ 239Pu ใน BR และวงจรเชื้อเพลิงแบบปิดสามารถนำไปใช้ได้ - แปรรูปเชื้อเพลิงที่นำออกจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำหรับการเผาไหม้ภายหลังของไอโซโทปฟิชไซล์ที่ยังไม่ได้เผาไหม้และก่อตัวขึ้นใหม่ จากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้ว 20,000 ตันสามารถผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใหม่ได้ 19,5,000 ตัน เพื่อให้ได้เชื้อเพลิงที่ "สด" ในปริมาณดังกล่าว จำเป็นต้องสกัดและแปรรูปแร่ยูเรเนียม 6 ล้านตัน จะสามารถเพิ่มศักยภาพพลังงานของยูเรเนียมธรรมชาติที่สกัดได้ 100 เท่าโดยเกี่ยวข้องกับวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์เท่านั้น

โดยทั่วไป การถ่ายโอนพลังงานนิวเคลียร์ไปยัง BR ที่ "กินไม่เลือก" เปิดโอกาสให้สร้างเชื้อเพลิงสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในรูปแบบขององค์ประกอบฟิชไซล์เทียมสำหรับอนาคตที่ไม่จำกัด และการถ่ายโอนเชื้อเพลิงนิวเคลียร์เองให้อยู่ในหมวดหมู่ของแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ใช้งานได้จริง

อย่างไรก็ตาม แม้ว่า BR ที่ "กินไม่เลือก" และความเป็นไปได้ของการใช้วัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์แบบปิดด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา พวกเขาไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากปัญหาร้ายแรงหลายประการในการดำเนินงาน เนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานสูงในแกนเครื่องปฏิกรณ์ จึงมีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับสารหล่อเย็น การใช้สารหล่อเย็นโลหะเหลวไม่สามารถขจัดปัญหาต่างๆ เช่น การเผาไหม้ การแข็งตัวและการเดือด และปฏิกิริยากับวัสดุแกนกลางและวงจรได้อย่างสมบูรณ์ ความต้องการไม่ใช่สองวงจร แต่มีสามวงจรความร้อนที่ซับซ้อนและเพิ่มต้นทุนของเครื่องปฏิกรณ์

ตามการคาดการณ์ ความสามารถในการแข่งขันของ NPP-BR สามารถคาดหวังได้หลังจากปี 2025 ที่ราคายูเรเนียมเทียบเท่าประมาณ 200 ดอลลาร์/กก. สหรัฐอเมริกาและยุโรปตะวันตกได้ลดโครงการเปลี่ยนพลังงานนิวเคลียร์เป็น BR เนื่องจากไม่มีข้อกำหนดเบื้องต้นทางเศรษฐกิจในปัจจุบัน ญี่ปุ่นยังคงดำเนินโครงการพัฒนา BR อย่างเต็มรูปแบบและตั้งใจที่จะเข้าสู่ตลาดโลกกับพวกเขาภายในปี 2020 (หากเกิดอุบัติเหตุที่ Fuku NPP

Sima-1" จะไม่ทำการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญกับแผนเหล่านี้)

รัสเซียเป็นผู้นำในการพัฒนาขีปนาวุธนำวิถีรุ่นใหม่ การดำเนินงานในสหภาพโซเวียตและรัสเซียเป็นเวลาหนึ่งในสี่ของศตวรรษของเครื่องปฏิกรณ์อุตสาหกรรม BN-350 ใน Shevchenko (Aktau, คาซัคสถาน), BN-600 ใน Zarechny (ภูมิภาค Sverdlovsk) และการทดลอง BR หลายครั้งได้พิสูจน์ความเป็นไปได้ของแนวคิดเรื่องการฟื้นฟู ยูเรเนียมใช้แล้ว พลูโทเนียม ผลิตภัณฑ์จากฟิชชัน เพื่อสร้างเชื้อเพลิงใหม่ การก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ BN-800 (ที่ตั้งของ Beloyarsk NPP) ได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว ซึ่ง IAEA ถือว่า IAEA เป็นแบบอย่างที่มีความหวังของพลังงานนิวเคลียร์ในศตวรรษที่ 21 ซึ่งสามารถรับประกันตำแหน่งผู้นำของรัสเซียในตลาดนี้ได้ในอนาคตอันใกล้ . การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ BN-1600 ได้เริ่มขึ้นแล้ว คาดว่าภายในปี 2568-2573 มันคือเครื่องปฏิกรณ์ที่จะกลายเป็นพื้นฐานสำหรับโครงการรัสเซียสำหรับการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์

วิธีหนึ่งในการแก้ปัญหาการเพิ่มทรัพยากรของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ การปรับปรุงความปลอดภัยของเครื่องปฏิกรณ์ การรับรองระบอบการไม่แพร่ขยายและการปรับปรุงการยอมรับด้านสิ่งแวดล้อมของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อาจเป็นการพัฒนาและการใช้วัฏจักรเชื้อเพลิงทอเรียมในวงกว้าง ( 232!b ใช้เป็นเชื้อเพลิง) งานเกี่ยวกับวัฏจักรทอเรียมได้รับหรือกำลังดำเนินการในพลังงานนิวเคลียร์ชั้นนำ (สหรัฐอเมริกาและเยอรมนีมีเทคโนโลยีและเครื่องปฏิกรณ์สำเร็จรูป แต่พวกมันถูกมอธบอลล์เนื่องจากราคาไฟฟ้าที่ผลิตได้สูงด้วยความช่วยเหลือ) รวมทั้ง ในอินเดียและบราซิล ในรัสเซีย มีการดำเนินการกับศูนย์วิทยาศาสตร์และมหาวิทยาลัยหลายแห่งด้วยความเข้มข้นเพียงเล็กน้อย ชะตากรรมของพวกเขาจะขึ้นอยู่กับความสำเร็จของการพัฒนาด้านอื่น ๆ ของพลังงานนิวเคลียร์

2.4.2. พลังงานเทอร์โมนิวเคลียร์

ก. เครื่องปฏิกรณ์ที่มีการกักขังพลาสมาแม่เหล็ก. ตั้งแต่ยุค 50 ศตวรรษที่ 20 มหาอำนาจชั้นนำใช้ความพยายามและเงินอย่างมากในการควบคุมปฏิกิริยาของการสังเคราะห์องค์ประกอบแสง (CTF) ที่ควบคุมได้ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่ไม่มีวันหมด ต่อหน่วยน้ำหนัก เชื้อเพลิงฟิวชันให้พลังงานมากกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล 10 ล้านเท่าและมากกว่ายูเรเนียม 100 เท่า

การศึกษา CTS ในระยะยาวแสดงให้เห็นว่าการสร้างเครื่องปฏิกรณ์อุตสาหกรรม (โรงไฟฟ้าพลังความร้อน) เป็นเรื่องของอนาคตอันไกลโพ้น (ความสำเร็จในทศวรรษแรกของการเรียนรู้ CTS ทำให้นักฟิสิกส์สามารถให้คำมั่นว่าจะมีพลังงานเหลือเฟืออันเนื่องมาจากการสร้าง "ดวงอาทิตย์ที่มนุษย์สร้างขึ้น" บนโลกภายในสิ้นศตวรรษที่ 20) การเคลื่อนไหวไปสู่เป้าหมายสุดท้ายกลายเป็นเรื่องยากและมีค่าใช้จ่ายสูงจนเห็นได้ชัดว่าจำเป็น ความร่วมมือระหว่างประเทศและการสร้างเครื่องปฏิกรณ์อุตสาหกรรมต้องถูกผลักกลับไปตรงกลางหรือแม้แต่ช่วงครึ่งหลังของศตวรรษนี้

ประเทศในสหภาพยุโรป ญี่ปุ่น สหภาพโซเวียต และสหรัฐอเมริกาในปี 2530 เริ่มการออกแบบการทดลองร่วมกัน

สิ่งอำนวยความสะดวกฟิวชั่น ITER (เครื่องปฏิกรณ์ทดลองเทอร์โมนิวเคลียร์นานาชาติ) ต่อมาได้เข้าร่วมกับจีน เกาหลีใต้ และอินเดีย บราซิล คาซัคสถาน แคนาดา เม็กซิโก ก็แสดงความปรารถนาที่จะเข้าร่วมในโครงการนี้เช่นกัน

เป้าหมายหลักของโครงการ ITER คือการบรรลุสภาวะการจุดระเบิดและการเผาไหม้ฟิวชันในระยะยาว ซึ่งเป็นเรื่องปกติของเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันจริงที่มีการจำกัดพลาสมาด้วยแม่เหล็ก ตลอดจนเพื่อทดสอบและสาธิตเทคโนโลยีสำหรับการใช้งาน CTS ในทางปฏิบัติ

กำลังสร้างเครื่องปฏิกรณ์ทดลอง (จุดเริ่มต้นของการก่อสร้าง - 2010, เสร็จสิ้น - 2019, สถานที่ก่อสร้าง - ฝรั่งเศส) เป็นโรงงานขนาดใหญ่ ซับซ้อน และมีราคาแพง ความสูง (รวมระบบรองรับ) คือ 60 ม. เส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ม. และน้ำหนัก 23,000 ตัน ปริมาตรพลาสมาในโรงงานคือ 850 ม.3 และกระแสพลาสมาคือ 15 MA ค่าใช้จ่ายของโครงการอยู่ที่ประมาณ 16 พันล้านดอลลาร์ ITER เป็นขั้นตอนสุดท้ายของการใช้ CTS ในทางปฏิบัติ คาดว่าความรู้ทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมที่ได้จากการทดลองที่ ITER (2019-2037) จะนำไปสู่การก่อสร้างโรงไฟฟ้าสาธิตฟิวชันในญี่ปุ่น สันนิษฐานว่าภายในปี 2050 (โครงการ DEMO) ความจุจะอยู่ที่ประมาณ 1.5 GW; ราคา 1 kWh - ประมาณ

สูงกว่าต้นทุนเฉลี่ย 1 kWh ในประเทศของเราถึง 2 เท่าในขณะนี้ น่าเสียดายที่แม้วันนี้ไม่มีความมั่นใจ 100% ในการดำเนินการตามแนวคิดนี้ที่ประสบความสำเร็จ

B. เครื่องปฏิกรณ์ที่มีการกักขังพลาสมาเฉื่อย การกักขังพลาสมาเฉื่อยและดังนั้นการหลอมรวมเทอร์โมนิวเคลียร์เฉื่อย (ITF) จึงถูกเสนอในสหภาพโซเวียตในช่วงกลางทศวรรษ 1960 ทิศทางนี้ซึ่งเป็นทางเลือกแทนข้อแรกในหลาย ๆ ด้าน มุ่งสร้างสภาวะ (ความหนาแน่น) โดยที่ส่วนหลักของเชื้อเพลิงเทอร์โมนิวเคลียร์จะ "เผาผลาญ" ก่อนที่มันจะกระจายโดยไม่ต้องใช้ความพยายามในการกักขังพลาสมา ความยากลำบากใน tokamak อยู่ที่การจำกัดพลาสมาที่มีอุณหภูมิประมาณ 50 ล้านองศา ได้กลายเป็นปัญหาในการให้ความร้อนแก่พลาสมาในเวลาอันสั้น พารามิเตอร์เวลาของกระบวนการนี้กำหนดโดยความเฉื่อยของส่วนผสมเชื้อเพลิง ดังนั้น การให้ความร้อนควรดำเนินการภายในเวลาประมาณ 10-9 วินาที ความเป็นไปได้ในการสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบเทอร์โมนิวเคลียร์ที่ทำงานด้วยพัลส์สั้น ๆ ภายใต้การกระทำของลำแสงเลเซอร์หรือลำแสงไอออนนั้นขึ้นอยู่กับความสำเร็จอย่างมากในการพัฒนาเลเซอร์และเครื่องเร่งความเร็วกระแสสูงที่มีประสิทธิภาพสูง จำเป็นต้องเพิ่มประสิทธิภาพของเลเซอร์ให้ความร้อนเป็น 10.15% แทนที่จะเป็น 0.3% ที่มีอยู่ เพิ่มความถี่พัลส์เป็น 10-100 แฟลชต่อวินาที ปัญหาเหล่านี้ยังนำไปใช้กับรุ่นบีมของ ITF อย่างเต็มที่ ในทั้งสองเวอร์ชัน ปัญหาที่ยากมากคือความเสถียรทางกลและทางความร้อนของเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งสามารถทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนซ้ำๆ ได้เป็นเวลานาน

ความถี่การระเบิดของเป้าหมายดิวเทอเรียม-ไอโซโทป ในการระเบิดของเป้าหมายเดียวเท่านั้น (ลูกบอลมาตราส่วนมิลลิเมตร) พลังงานหลายสิบกิโลวัตต์ชั่วโมงจะถูกปล่อยออกมา

แม้จะมีการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคที่ประสบความสำเร็จ ปัญหาทางเศรษฐกิจก็ยังเป็นอุปสรรคต่อการใช้โรงไฟฟ้า ITS อย่างแพร่หลายในอนาคต แต่อย่างไรก็ตาม ทิศทางในการพัฒนา TCB นี้ยังคงพัฒนาต่อไปในสหราชอาณาจักร ฝรั่งเศส สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น รัสเซีย

2.4.3. พลังงานไฮโดรเจน

พลังงานไฮโดรเจนซึ่งใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง ได้รับการยอมรับว่าเป็นทิศทางที่สดใสในการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมของการจัดหาพลังงานในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของไฮโดรเจนคือความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในการรับพลังงานไฟฟ้าจากไฮโดรเจนโดยใช้เซลล์เชื้อเพลิง หลังเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเคมีที่แปลงพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง ผลพลอยได้เพียงอย่างเดียวของปฏิกิริยาคือน้ำ

ในช่วงปลายศตวรรษที่ผ่านมา ในประเทศอุตสาหกรรม (รวมถึงรัสเซีย) การทำงานด้านพลังงานไฮโดรเจนจัดเป็นลำดับความสำคัญในการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี และได้รับการสนับสนุนจากหน่วยงานภาครัฐและทุนเอกชนเพิ่มมากขึ้น ผู้ริเริ่มหลักของความสนใจในไฮโดรเจนในฐานะผู้ให้บริการพลังงานในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาคืออุตสาหกรรมยานยนต์ ข้อดีของไฮโดรเจนเป็นที่ชัดเจนว่าผู้ผลิตรถยนต์ของประเทศชั้นนำต่างลงทุนอย่างหนักในการวิจัยและพัฒนาในด้านเทคโนโลยีไฮโดรเจน พลังงานที่อยู่กับที่ (เป็นพลังงานอิสระเป็นหลัก และในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เป็นระบบ) เริ่มแสดงความสนใจในพลังงานไฮโดรเจนและเซลล์เชื้อเพลิงเป็นพื้นฐานทางเทคโนโลยี เนื่องจากพลังงานของเซลล์เชื้อเพลิงเติบโตอย่างรวดเร็ว ไฮโดรเจนอาจจะสามารถเป็นผู้นำในพลังงานขนาดใหญ่ได้ (35.40% ของการผลิตโดยใช้เซลล์เชื้อเพลิง) ภายในสิ้นศตวรรษนี้เท่านั้น

ปัจจุบัน ไฮโดรเจนที่ผลิตในเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ผลิตโดยไอน้ำมีเทนปฏิรูป วิธีนี้เป็นวิธีที่เชี่ยวชาญและใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด แม้ว่าจะมีข้อเสียหลายประการ: ก) วัตถุดิบ - ก๊าซธรรมชาติ - เป็นทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียนที่มีคุณค่า b) ประมาณ 50% ของก๊าซถูกใช้ไปกับปฏิกิริยาปฏิรูปไอน้ำดูดความร้อน c) การผลิตมาพร้อมกับการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย วิธีการผลิตไฮโดรเจนที่มีแนวโน้มมากขึ้น แต่ยังมีราคาแพงกว่าคือการสลายตัวด้วยไฟฟ้าของน้ำ - อิเล็กโทรไลซิสด้วยความช่วยเหลือของไฟฟ้าที่ได้จากเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมหรือจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน วิธีที่สามในการผลิตไฮโดรเจนคือเทอร์โมไลซิสของน้ำ เช่น การสลายตัว

น้ำเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนที่อุณหภูมิสูงกว่า 2500 °C อุณหภูมิดังกล่าวสามารถรับได้โดยใช้ความเข้มข้นของแสงแดด และต่ำกว่าประมาณสองเท่า - ในเครื่องปฏิกรณ์ฮีเลียมที่อุณหภูมิสูงแบบนิวเคลียร์

โครงการ "เทคโนโลยีไฮโดรเจนและเซลล์เชื้อเพลิง" ของยุโรปซึ่งเรียกว่า "ทางเลือกเชิงกลยุทธ์ของยุโรป" วางแผนที่จะเพิ่มส่วนแบ่งของไฮโดรเจนในสมดุลพลังงานเป็น 2% ภายในปี 2558 และเพิ่มขึ้นเป็น 5% ภายในปี 2563 สำหรับสิ่งนี้ การลงทุนทั้งหมดควรเป็น 4 -15 พันล้านยูโร

สหรัฐอเมริกาวางแผนที่จะจัดสรรเงิน 5 พันล้านดอลลาร์จากงบประมาณของรัฐบาลกลางเพื่อการพัฒนาปัญหาพลังงานไฮโดรเจนในอีก 10 ปีข้างหน้า และคาดว่าบริษัทเอกชนจะลงทุน 50-60 พันล้านดอลลาร์ กระทรวงพลังงานได้กำหนดเหตุการณ์สำคัญสำหรับการพัฒนาเชิงพาณิชย์ดังต่อไปนี้:

ภายในปี 2010 - การปล่อยไฮโดรเจนหลักออกจากตลาด

ภายในปี 2558 - ความพร้อมใช้งานของไฮโดรเจนในเชิงพาณิชย์

ภายในปี 2025 - การนำพลังงานไฮโดรเจนไปใช้อย่างเต็มรูปแบบ

(ปัญหาเศรษฐกิจในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาอาจทำให้มีการปรับเปลี่ยนในทางลบ)

ญี่ปุ่นวางแผนที่จะเพิ่มโรงไฟฟ้าไฮโดรเจนเกือบห้าเท่าในอีก 10 ปีข้างหน้า (จาก 2.2 GW ในปี 2010 เป็น 10 GW ในปี 2020)

ในประเทศของเรา ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การทำงานด้านพลังงานไฮโดรเจนและเซลล์เชื้อเพลิงได้ดำเนินการโดยความร่วมมือกับพันธมิตรต่างประเทศเป็นหลัก สิ่งนี้เป็นแรงบันดาลใจในการมองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับการเปิดตัวเซลล์เชื้อเพลิงขนาดใหญ่ในอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้า เป็นไปได้มากว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นไม่ช้ากว่ากลางศตวรรษนี้

1. วันนี้ปัญหาหลักในภาคพลังงานโลกไม่ใช่การขาดแคลนทรัพยากรพลังงาน แต่เป็นการขาดแคลนการลงทุน ในศตวรรษที่ 21 มนุษยชาติจะไม่ถูกคุกคามจากการขาดแคลนทรัพยากรพลังงานทั่วโลก หากว่ากลยุทธ์ของการอนุรักษ์พลังงานและการทดแทนพลังงานจะประสบผลสำเร็จ เช่นเดียวกับการสร้างตลาดโลกที่มีอารยะธรรมสำหรับทรัพยากรพลังงานและพลังงาน

2. สถานการณ์ที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดคือการพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานโดยใช้ทรัพยากรพลังงานที่รู้จักทั้งหมดหรืออย่างน้อยที่สุดในปัจจุบันและเทคโนโลยีขั้นสูงสุดสำหรับการแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าและพลังงานความร้อน จะไม่พบแหล่งพลังงานใหม่หรือวิธีการใหม่ในการผลิตไฟฟ้าและความร้อนในทศวรรษหน้า

3. ภัยคุกคามที่แท้จริงต่อการพัฒนาอารยธรรมที่ยั่งยืนนั้นมาจากผลกระทบทางเทคโนโลยีที่เป็นอันตรายที่เพิ่มขึ้นต่อธรรมชาติ

สิ่งแวดล้อม nuyu ประการแรกคือคอมเพล็กซ์เชื้อเพลิงและพลังงาน ในภาคพลังงาน การลดความเสียหายต่อธรรมชาติควรดำเนินการทั้งโดยเสียค่าใช้จ่ายในการประหยัดพลังงานและโดยการเพิ่มความสะอาดของสิ่งแวดล้อมของเทคโนโลยีพลังงาน

รายงานในเซสชั่นเต็มของการประชุมเยาวชนนานาชาติ "เทคโนโลยีประหยัดพลังงาน" ซึ่งจัดขึ้นที่ TPU เมื่อวันที่ 28-30 มิถุนายน 2554 ภายใต้กรอบของโครงการเป้าหมายของรัฐบาลกลาง "บุคลากรด้านวิทยาศาสตร์และวิทยาศาสตร์ - การสอนของนวัตกรรมรัสเซีย" สำหรับปี 2552-2556 (มาตรการ 2.1 - ระยะที่ 1)" ตามสัญญาของรัฐ GK หมายเลข 14.741.11.0163

บรรณานุกรม

2. Bushuev V.V. , Voropai N.I. , Mastepanov A.I. และความมั่นคงด้านพลังงานอื่น ๆ ของรัสเซีย - โนโวซีบีสค์: Nauka, 1998. -302 น.

3. Ushakov V.Ya. พลังงานสมัยใหม่และอนาคต: ด้านเทคโนโลยี เศรษฐกิจสังคม และสิ่งแวดล้อม - Tomsk: Publishing House of TPU, 2008. - 469 p.

4. Lukutin B.V. , Surzhikova O.A. , Shandarova E.B. พลังงานหมุนเวียนในแหล่งจ่ายไฟแบบกระจายอำนาจ -M.: Energoatomizdat, 2008. - 231 น.

5. Bezrukikh P.P. บทบาทของพลังงานหมุนเวียนในการประหยัดพลังงานในโลกและในรัสเซีย // การไฟฟ้า. - 2547. - ลำดับที่ 4. - ส. 3-5.

6. พลังงานของสิ่งแวดล้อม 2011. blp://crteap-setscheg.cosh/?p=288 (เข้าถึง 19.09.2011)

7. Ushakov V.Ya. พลังงานทดแทนและพลังงานทดแทน: การประหยัดทรัพยากรและการปกป้องสิ่งแวดล้อม - Tomsk: SibGraphics Publishing House, 2011. - 137 p.

8. มุมมองเทคโนโลยีพลังงาน: สถานการณ์และกลยุทธ์ถึงปี 2050 (ฉบับที่สอง) OECD/IEA - ปารีส 2551 - 650 น.

9. Twydell D. , Weir A. แหล่งพลังงานหมุนเวียน -M.: Energoatomizdat, 1990. - 392 p.

10. Roza R. การเปลี่ยนแปลงพลังงานแมกนีโตไฮโดรไดนามิก - M.: Energoizdat, 1970. - 250 p.

11. Boyko V.I. , Demyanuk D.G. , Koshelev F.P. แนวโน้มวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์และเครื่องปฏิกรณ์รุ่นใหม่ -Tomsk: Publishing House of TPU, 2005. - 490 p.

12. Murogov V.M. , Troyanov M.F. , Shmelev A.M. การใช้ทอเรียมในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ - M.: Energoizdat, 1983. - 96 p.

13. Guskov S.Yu. การจุดไฟโดยตรงของเป้าหมายฟิวชันเทอร์โมนิวเคลียร์โดยเลเซอร์พลาสม่าไอออนไหล // ควอนตัมอิเล็กทรอนิคส์ - 2544. - ครั้งที่ 31 (10). - ส. 885-890.

ได้รับเมื่อ 19 กันยายน 2011

UDC 620.91.004

การปิดวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์เพื่อเอาชนะภาวะขาดพลังงานของโลก ส่วนที่ 1 ประมาณการสมัยใหม่ของการใช้พลังงานและแหล่งพลังงาน

จีไอ Poltarakov*, R.E. Vodyankin, A.V. คูซมิน

*สถาบันพลังงานนิวเคลียร์ (สาขา) ของ St. Petersburg State Polytechnic University, Sosnovy Bor

มหาวิทยาลัยสารพัดช่าง Tomsk อีเมล: [ป้องกันอีเมล]

ข้อมูลการประมาณการโดยผู้เชี่ยวชาญของการใช้พลังงานทั่วโลกต่อหัว โครงสร้างและพลวัตของการเปลี่ยนแปลงในการใช้พลังงานของโลก การวิเคราะห์โครงสร้างของแหล่งพลังงานของโลกแสดงให้เห็นถึงการขาดดุลที่เพิ่มขึ้น

คำสำคัญ:

การใช้พลังงานทั่วโลก โครงสร้างทรัพยากรพลังงาน การขาดแคลนทรัพยากรพลังงาน

การใช้พลังงานทั่วโลก โครงสร้างทรัพยากรพลังงาน การขาดแคลนทรัพยากรพลังงาน

การวิเคราะห์การใช้พลังงานทั่วโลกด้วยความแม่นยำ ±3% (รูปที่ 1) ไดนามิกของการเติบโตทั้งหมด

ต่อหัว โครงสร้างและพลวัตของการเปลี่ยนแปลงการใช้พลังงานยังคงค่อนข้างสูง

ของการใช้พลังงานทั่วโลกและโครงสร้างของก้อย (รูปที่ 2).

การจัดหาแหล่งพลังงานแสดงถึงการเติบโต การเติบโตนี้ ถูกกำหนดโดยปัจจัยหลัก 3 ประการ คือ การขาดดุลที่เพิ่มขึ้น tors: การพัฒนาเศรษฐกิจโลก, การเติบโต

ตลอดประวัติศาสตร์การพัฒนาของประชากรและความปรารถนาให้มีความเท่าเทียมมากขึ้น

มนุษยชาติใช้พลังงานและความจำเป็นในการกระจายการใช้พลังงานต่อหัวระหว่าง

เติบโตอย่างต่อเนื่องในนั้น ดังนั้น ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา du ประเทศ .

ด้วยจำนวนประชากรโลกที่เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า การใช้พลังงานคาดว่าจะเพิ่มขึ้นสี่เท่าในการเติบโตทางเศรษฐกิจ แม้ว่าจะค่อนข้างสูงจนถึงปี 2025 - ค่าเฉลี่ยรายปี

ว่าตั้งแต่ปี 1980 การบริโภคพลังงานต่อหัวการเติบโตของ GDP โลกจะอยู่ที่ 4.3%

ประชากรยังคงแทบไม่เปลี่ยนแปลง ในไตรมาสที่สอง (พ.ศ. 2568-2593) ภาวะเศรษฐกิจ

ที่ระดับน้ำมันเชื้อเพลิงมาตรฐาน 2.3 ตันต่อคน การเติบโตจะชะลอตัวลงโดยสาเหตุหลักมาจากการชะลอตัวของเศรษฐกิจโลก

ปัญหาพลังงานโลก ประการแรก ปัญหาการจัดหาเชื้อเพลิงและพลังงานที่เชื่อถือได้ของมนุษยชาติ "คอขวด" ในบทบัญญัติดังกล่าวมีการค้นพบมากกว่าหนึ่งครั้งในยุคที่ผ่านมา แต่ในระดับโลก พวกเขาปรากฏตัวครั้งแรกในยุค 70 ศตวรรษที่ 20 เมื่อเกิดวิกฤตพลังงาน เป็นการสิ้นสุดยุคน้ำมันราคาถูก วิกฤตครั้งนี้ทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่อย่างแท้จริง ส่งผลกระทบต่อเศรษฐกิจโลกทั้งโลก และแม้ว่าราคาน้ำมันจะลดลงอีกครั้ง แต่ปัญหาระดับโลกในการจัดหาเชื้อเพลิงและพลังงานยังคงมีความสำคัญในปัจจุบัน เราไม่สามารถช่วยได้ แต่กังวลเกี่ยวกับวิธีแก้ปัญหาในอนาคต
สาเหตุหลักของการเกิดขึ้นของปัญหาพลังงานทั่วโลกควรได้รับการพิจารณาอย่างรวดเร็ว - มักจะ "ระเบิด" ในธรรมชาติ - การเติบโตในการบริโภคเชื้อเพลิงแร่และขนาดของการสกัดจากภายในโลก พอจะพูดได้ว่าเฉพาะช่วงต้นถึงยุค 80 เท่านั้น ศตวรรษที่ 20 เชื้อเพลิงแร่ถูกผลิตและบริโภคในโลกมากกว่าในประวัติศาสตร์ก่อนหน้าของมนุษยชาติทั้งหมด รวมเฉพาะปี 1960 ถึง 1980 ถ่านหิน 40% น้ำมันเกือบ 75% และก๊าซธรรมชาติประมาณ 80% ที่ผลิตตั้งแต่ต้นศตวรรษถูกสกัดจากบาดาลของโลก
ตามลักษณะเฉพาะ จนกระทั่งช่วงกลางทศวรรษ 1970 เมื่อปัญหาด้านการจ่ายเชื้อเพลิงปรากฏชัดในระดับโลก การคาดการณ์มักจะไม่ได้ให้อัตราการเติบโตของการบริโภคที่ลดลงแต่อย่างใด ดังนั้นจึงสันนิษฐานว่าการขุดโลกในปี 2524-2543 สูงกว่าการผลิตในช่วง 20 ปีที่ผ่านมาประมาณ 1.5–2 เท่า และปริมาณการใช้ทรัพยากรพลังงานขั้นต้นของโลกในปี 2000 นั้นคาดการณ์ไว้ที่ 20–25 พันล้านนิ้ว ซึ่งหมายถึงการเพิ่มขึ้นสามเท่าเมื่อเทียบกับระดับ 1980! และถึงแม้แผนและการคาดการณ์ทั้งหมดสำหรับการสกัดทรัพยากรจะได้รับการแก้ไขไปสู่การลดจำนวนลง แต่การใช้ทรัพยากรเหล่านี้อย่างสิ้นเปลืองเป็นระยะเวลานานก็ไม่อาจส่งผลเสียต่อเราในปัจจุบันได้
หนึ่งในนั้นคือการเสื่อมสภาพของการขุดและสภาพทางธรณีวิทยาสำหรับการเกิดเชื้อเพลิงที่สกัดและการเพิ่มขึ้นของต้นทุนการผลิตที่สอดคล้องกัน ประการแรก สิ่งนี้ใช้ได้กับภูมิภาคอุตสาหกรรมเก่าของยุโรป อเมริกาเหนือ รัสเซีย ยูเครน ซึ่งมีความลึกของเหมือง โดยเฉพาะบ่อน้ำมันและก๊าซ
นั่นคือเหตุผลที่การขยายขอบเขตทรัพยากร - การส่งเสริมการผลิตเชื้อเพลิงและวัตถุดิบไปยังพื้นที่ทรัพยากรของการพัฒนาใหม่ที่มีสภาพการขุดและธรณีวิทยาที่ดีขึ้น - สามารถพิจารณาได้ในระดับหนึ่งเพื่อชดเชยความเสียหายนี้และเป็นวิธีลดต้นทุน ของการผลิตเชื้อเพลิง แต่ในขณะเดียวกัน เราไม่ควรลืมว่าความเข้มข้นของเงินทุนโดยรวมของการผลิตในพื้นที่ของการพัฒนาใหม่นั้น ตามกฎแล้วจะสูงกว่ามาก
อื่น ผลเสียคือผลกระทบของอุตสาหกรรมเหมืองแร่ที่มีต่อความเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อม สิ่งนี้ใช้ได้กับทั้งการขยายการขุดแบบเปิด การขุดนอกชายฝั่ง และยิ่งไปกว่านั้นกับการผลิตและการใช้เชื้อเพลิงเปรี้ยว ตลอดจนการปล่อยน้ำมันโดยไม่ได้ตั้งใจ
ด้วยเหตุผลเหล่านี้ทั้งหมดสำหรับการเกิดขึ้นของปัญหาพลังงานระดับโลก จึงจำเป็นต้องเพิ่มอีกประการหนึ่งซึ่งอยู่ในขอบเขตของนโยบายเศรษฐกิจและภูมิศาสตร์การเมืองแล้ว เรากำลังพูดถึงการแข่งขันระดับโลกสำหรับทรัพยากรเชื้อเพลิงและพลังงาน สำหรับการแบ่งและการแจกจ่ายซ้ำระหว่างบริษัทเชื้อเพลิงยักษ์ใหญ่
ในตอนต้นของศตวรรษที่ XXI แนวคิดเรื่องความมั่นคงด้านพลังงานทั่วโลกได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวาง กลยุทธ์การรักษาความปลอดภัยดังกล่าวตั้งอยู่บนหลักการของการจัดหาพลังงานในระยะยาว เชื่อถือได้ และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมในราคาที่เหมาะสมซึ่งเหมาะกับทั้งประเทศผู้ส่งออกและผู้บริโภค ความมั่นคงด้านพลังงานของโลกส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับมาตรการในทางปฏิบัติเพื่อให้เศรษฐกิจโลกมีแหล่งพลังงานแบบดั้งเดิมเป็นหลัก (ตามการคาดการณ์ในปี 2573 ประมาณ 85% ของผู้บริโภคพลังงานของมนุษยชาติจะครอบคลุมฟอสซิลไฮโดรคาร์บอน) แต่ความสำคัญของแหล่งพลังงานทางเลือกก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน
วิธีหลักในการแก้ปัญหาพลังงานโลกมีอะไรบ้าง? เวทีสมัยใหม่ของการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสามารถแก้ปัญหาอะไรได้บ้าง? คำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้ไม่ชัดเจน โดยเกี่ยวข้องกับมาตรการทางสังคม-เศรษฐกิจ เทคนิคและเทคโนโลยี และการเมืองที่ซับซ้อน
ในหมู่พวกเขามีทั้งแบบดั้งเดิมและกว้างขวางในธรรมชาติและใหม่และเข้มข้นกว่า
วิธีดั้งเดิมที่สุดคือการเพิ่มทรัพยากรเชื้อเพลิงแร่เพิ่มเติม ผลจากการดำเนินการ ทรัพยากรโลกของถ่านหินและก๊าซธรรมชาติในช่วงสองหรือสามทศวรรษที่ผ่านมาไม่เพียงแต่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ แต่ยังเติบโตในอัตราที่เร็วกว่าการผลิตอีกด้วย ดังนั้นความพร้อมของเชื้อเพลิงประเภทนี้ก็เพิ่มขึ้นเช่นกันเชื่อว่าในระดับปัจจุบันของการผลิตก๊าซธรรมชาติสำรองที่พิสูจน์แล้ว 60–85 ปีน่าจะเพียงพอ โดยทั่วไปแล้วสามารถพูดได้เหมือนกันเกี่ยวกับน้ำมันซึ่งมีปริมาณสำรองที่พิสูจน์แล้วของโลกซึ่งในปี 1950 ประมาณ 13 พันล้านตันเพียง 13 พันล้านตันและในปี 2549 - แล้วที่ 190 พันล้านตัน สำหรับการผลิตในปัจจุบัน) โดยส่วนใหญ่ประมาณ 40 ปีและถ่านหิน ทุนสำรอง - 150 ปี เมื่อประเมินโอกาสในการเพิ่มความหลากหลายดังกล่าว เราควรคำนึงถึงข้อเท็จจริงด้วยว่าปริมาณสำรองเชื้อเพลิงที่สำรวจ (พิสูจน์แล้ว) มักจะเป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของปริมาณสำรองทางธรณีวิทยาทั่วไป ดังนั้นตามที่สภาพลังงานโลก (WEC) ระบุในแหล่งเชื้อเพลิงทั้งหมดของโลก บัญชีที่เชื่อถือได้มีมากกว่า 10% เล็กน้อยและในรัสเซีย - เพียง 4%
การประเมินโอกาสสำหรับการเติบโตของปริมาณสำรองที่สำรวจของเชื้อเพลิงแร่และความพร้อมใช้งาน จำเป็นต้องคำนึงถึงการแนะนำที่เป็นไปได้ของนวัตกรรมทางเทคนิคและเทคโนโลยีต่างๆ เช่น การเพิ่มขึ้นของการสกัดจากภายในโลก ท้ายที่สุดในปี 1980 ปัจจัยการกู้คืนเฉลี่ยสำหรับแหล่งเชื้อเพลิงคือ 46% (รวมถึง 80–90% สำหรับถ่านหินแบบเปิด, 35–80% สำหรับถ่านหินเหมือง, 35% สำหรับน้ำมันและ 80% สำหรับก๊าซธรรมชาติ)
เส้นทางของการเพิ่มปริมาณสำรองเชื้อเพลิงเป็นเส้นทางหลักมาโดยตลอด แต่หลังจากวิกฤตพลังงานในช่วงกลางทศวรรษ 1970 วิธีที่สองมาถึงก่อน ซึ่งประกอบด้วยการใช้อย่างมีเหตุผลและประหยัดมากขึ้น หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ในการดำเนินนโยบายประหยัดพลังงาน
ในยุคของเชื้อเพลิงราคาถูก ประเทศส่วนใหญ่ของโลกได้พัฒนาเศรษฐกิจที่ใช้ทรัพยากรมาก อย่างแรกเลย สิ่งนี้ใช้กับประเทศที่ร่ำรวยที่สุดในทรัพยากรแร่ - สหรัฐอเมริกา แคนาดา ออสเตรเลีย จีน และโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับสหภาพโซเวียตซึ่งมีการใช้เชื้อเพลิงทั่วไปต่อหน่วยของ GDP มากกว่าในสหรัฐอเมริกา ในประเทศแถบยุโรปตะวันออก ความเข้มข้นของทรัพยากรในหน่วยของ GDP ก็สูงกว่าประเทศในยุโรปตะวันตกสองถึงสามเท่า ดังนั้นการเปลี่ยนไปใช้รางประหยัดพลังงานจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง นโยบายการออมเริ่มดำเนินการในอุตสาหกรรมและในการขนส่งและในภาครัฐและในด้านอื่น ๆ ของกิจกรรมทั้งหมด ในเวลาเดียวกัน ความสำเร็จนี้ไม่เพียงแต่เกิดขึ้นจากการนำเทคโนโลยีประหยัดพลังงานมาใช้เท่านั้น ซึ่งส่งผลให้ความเข้มข้นของพลังงานเฉพาะลดลง แต่ยังประสบความสำเร็จในวงกว้างด้วยเนื่องจากการปรับโครงสร้างโครงสร้างเศรษฐกิจของประเทศในเศรษฐกิจโลกทั้งหมด ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่ในเอกสารพื้นฐานเช่นวาระที่ 21 ซึ่งนำมาใช้ในการประชุมว่าด้วยสิ่งแวดล้อมและการพัฒนาในริโอเดอจาเนโรในปี 2535 มีการกล่าวอย่างชัดเจนว่าประเทศต่างๆ ควรหาวิธีที่จะรับรองการพัฒนาที่ยั่งยืน ทำให้เกิดการเติบโตทางเศรษฐกิจและความเจริญรุ่งเรืองในขณะที่ลด การใช้พลังงานและวัตถุดิบ
แท้จริงแล้ว แม้จะมีความก้าวหน้าทั้งหมดในด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยี แต่ระดับการใช้ทรัพยากรพลังงานขั้นต้นอย่างมีประโยชน์ของโลกในปัจจุบันมีเพียง 1/3 (การเผาไหม้ถ่านหิน - 20%, น้ำมัน - 24, ก๊าซธรรมชาติ - 48%) ดังนั้นในวรรณคดี J. Thomson นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษผู้โด่งดังมักอ้างว่าประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าสมัยใหม่อยู่ในระดับใกล้เคียงกันราวกับว่าจำเป็นต้องเผาบ้านทั้งหลังเพื่อทอดซากหมู ... แต่ นี่ยังหมายความว่าการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงแม้จะเพิ่มขึ้น 1% ก็หมายถึงการประหยัดเชื้อเพลิงได้มหาศาล เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีการดำเนินการนวัตกรรมทางเทคนิคและเทคโนโลยีมากมายเพื่อปรับปรุงสถานการณ์ การประหยัดพลังงานเพิ่มขึ้นเนื่องจากการปรับปรุงอุปกรณ์อุตสาหกรรมและเทศบาล การผลิตรถยนต์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ฯลฯ ในบรรดามาตรการทางเศรษฐกิจมหภาค ประการแรก ควรมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างการใช้พลังงานอย่างค่อยเป็นค่อยไปโดยมุ่งเน้นที่ การเพิ่มส่วนแบ่งของแหล่งพลังงานทดแทนและที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม
ประเทศที่พัฒนาแล้วทางเศรษฐกิจของตะวันตกประสบความสำเร็จอย่างยิ่งใหญ่ในแนวทางการประหยัดพลังงาน เฉพาะในช่วง 10-15 ปีแรกหลังจากเกิดวิกฤตพลังงานโลก ความเข้มด้านพลังงานของ GDP ลดลง 1/3 และส่วนแบ่งการใช้เชื้อเพลิงและพลังงานทั่วโลกลดลงจาก 60% เป็น 48% ซึ่งหมายความว่าความเข้มข้นของพลังงานโดยรวมของระบบเศรษฐกิจของประเทศที่พัฒนาแล้วจะยังคงอยู่ และอัตราการเติบโตของ GDP เริ่มแซงหน้าอัตราการเติบโตของเชื้อเพลิงและการใช้พลังงาน
ในปี 1991–2000 อัตราการเติบโตของ GDP เฉลี่ยต่อปีในประเทศที่พัฒนาแล้วคือ 2.4% และการใช้ทรัพยากรพลังงานแบบเดิมคือ 1.22 ในปี 2543-2553 ตัวเลขที่คล้ายกันควรเป็น 2.4 และ 0.7%
สถิติแสดงให้เห็นว่าในปี 2543-2549 แม้จะเติบโตทางเศรษฐกิจ แต่ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงในสหรัฐอเมริกาเพิ่มขึ้นเพียง 3% ในญี่ปุ่น ฝรั่งเศส นอร์เวย์ - เพียง 1.5% ในสหราชอาณาจักรยังคงอยู่ในระดับเดียวกัน และ ลดลงแม้แต่ในเยอรมนี สวิตเซอร์แลนด์ และสวีเดน
ในทางตรงกันข้ามกับประเทศตะวันตก ในประเทศของยุโรปกลางและยุโรปตะวันออก CIS จีน สถานการณ์เปลี่ยนแปลงช้ากว่ามาก และเศรษฐกิจของพวกเขายังคงใช้พลังงานมาก เช่นเดียวกับประเทศกำลังพัฒนาส่วนใหญ่ที่เริ่มดำเนินการบนเส้นทางของการพัฒนาอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่น ในประเทศในเอเชียและแอฟริกา การสูญเสียก๊าซธรรมชาติที่เกี่ยวข้องซึ่งผลิตร่วมกับน้ำมันคือ 80-100%
เมื่อกำหนดลักษณะแนวโน้มของปัญหาพลังงานทั่วโลก จำเป็นต้องอาศัยการใช้วิธีการใหม่ที่เป็นพื้นฐานในการแก้ปัญหาโดยเฉพาะ ซึ่งเกี่ยวข้องกับความสำเร็จของขั้นตอนปัจจุบันของการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ประการแรก นี่หมายถึงการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ในอนาคต ซึ่งเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นใหม่ได้เริ่มดำเนินการแล้ว ตำแหน่งของมันสามารถเสริมความแข็งแกร่งได้อย่างมาก นอกจากนี้ เมื่อเร็ว ๆ นี้ คำถามเกี่ยวกับชะตากรรมของเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว (FBR) ได้เริ่มต้นขึ้นอีกครั้ง เมื่อมันเกิดขึ้นเป็นวินาที "คลื่น" ของพลังงานนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ทำให้สามารถใช้ยูเรเนียม-235 ไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงยูเรเนียม-238 ด้วย แต่แล้วการทำงานกับพวกเขาก็ถูกลดทอนลง
ประการที่สอง งานดำเนินมาเป็นเวลานานในการแปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง โดยข้ามหม้อไอน้ำและกังหันไอน้ำโดยใช้เครื่องกำเนิด MHD (magnetohydrodynamic) ย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2514 โรงงานนำร่องแห่งแรกในประเภทนี้ที่มีกำลังการผลิต 25,000 กิโลวัตต์ได้เริ่มดำเนินการในมอสโก ข้อดีของเครื่องกำเนิด MHD คือประสิทธิภาพสูง ไม่มีการปล่อยมลพิษสู่ชั้นบรรยากาศ และความเป็นไปได้ของการเริ่มต้นอย่างรวดเร็วภายในไม่กี่วินาที
ประการที่สาม การสร้างเทอร์โบเจเนอเรเตอร์แบบแช่แข็งได้เริ่มขึ้นแล้ว ซึ่งผลของการนำยิ่งยวดทำได้โดยการทำให้โรเตอร์เย็นลงด้วยฮีเลียมเหลว ข้อดีของเทอร์โบเจเนอเรเตอร์ดังกล่าวคือขนาดและน้ำหนักที่เล็กและมีประสิทธิภาพสูง โมเดลอุตสาหกรรมนำร่องที่มีกำลังการผลิต 20,000 กิโลวัตต์ถูกสร้างขึ้นในสหภาพโซเวียต (เลนินกราด) ขณะนี้งานที่คล้ายกันกำลังดำเนินการในสหรัฐอเมริกาญี่ปุ่นและประเทศอื่น ๆ
ประการที่สี่ การใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงมีแนวโน้มที่ดี ผู้เชี่ยวชาญบางคนกล่าวว่าเส้นทางนี้สามารถเปลี่ยนแปลงอารยธรรมเทคโนโลยีในอนาคตทั้งหมดได้อย่างสิ้นเชิง เห็นได้ชัดว่าเชื้อเพลิงไฮโดรเจนจะพบว่ามีการใช้งานมากที่สุดเป็นอันดับแรกในอุตสาหกรรมยานยนต์ ไม่ว่าในกรณีใด รถยนต์ไฮโดรเจนคันแรกในต้นปี 1990 ผลิตโดยมาสด้าญี่ปุ่น การออกแบบเครื่องยนต์ใหม่ได้รับการพัฒนาเช่นกัน
ประการที่ห้า งานที่เริ่มต้นโดย A.F. Ioffe นักฟิสิกส์ชาวรัสเซียผู้มีชื่อเสียงในด้านการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือเซลล์เชื้อเพลิงยังคงดำเนินต่อไป
เชื้อเพลิงหลักในเซลล์เชื้อเพลิงก็เป็นไฮโดรเจนเช่นกัน ซึ่งถูกส่งผ่านเมมเบรนโพลีเมอร์ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยา ในกรณีนี้ ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นกับออกซิเจนในอากาศ และไฮโดรเจนจะเปลี่ยนเป็นน้ำ และพลังงานเคมีของการเผาไหม้ของมันคือพลังงานไฟฟ้า ข้อได้เปรียบหลักของเครื่องยนต์เซลล์เชื้อเพลิงคือประสิทธิภาพสูงมาก (65–70% หรือมากกว่า) ซึ่งสูงกว่าเครื่องยนต์ทั่วไปถึงสองเท่า ข้อดีของมันยังรวมถึงการใช้งานง่ายไม่ต้องการการซ่อมแซมไม่มีเสียงระหว่างการใช้งาน
จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ เซลล์เชื้อเพลิงได้รับการออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์พิเศษเท่านั้น เช่น การสำรวจอวกาศ แต่ตอนนี้ การทำงานในวงกว้างกำลังดำเนินการในประเทศที่พัฒนาแล้วทางเศรษฐกิจหลายแห่ง ซึ่งญี่ปุ่นครองตำแหน่งแรก ผู้เชี่ยวชาญระบุว่าขณะนี้กำลังไฟฟ้าทั้งหมดของโลกมีหน่วยวัดเป็นล้านกิโลวัตต์ โรงไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงถูกสร้างขึ้นในโตเกียวและนิวยอร์ก และ "เดมเลอร์-เบนซ์" ของเยอรมันกลายเป็นความกังวลเกี่ยวกับรถยนต์รายแรกของโลกที่สามารถสร้างต้นแบบการทำงานของรถยนต์ที่มีเครื่องยนต์เซลล์เชื้อเพลิงได้
สุดท้าย ประการที่หก เราควรพูดถึงสิ่งที่สำคัญที่สุด - เทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชันแบบควบคุม (CTF)
ในขณะที่พลังงานนิวเคลียร์ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน เทอร์โมนิวเคลียร์ขึ้นอยู่กับกระบวนการย้อนกลับของการหลอมรวมของนิวเคลียสของไอโซโทปไฮโดรเจน ส่วนใหญ่เป็นดิวเทอเรียม และทริเทียมด้วย ในกรณีนี้ การเผาไหม้นิวเคลียร์ด้วยดิวเทอเรียม 1 กิโลกรัมจะปล่อยพลังงานออกมามากกว่าการเผาไหม้ถ่านหิน 1 กิโลกรัมถึง 10 ล้านเท่า แต่เพื่อให้ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์เริ่มต้นขึ้น จำเป็นต้องให้ความร้อนกับพลาสมาที่อุณหภูมิ 100 ล้านองศา (บนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ถึง "เพียง" 6 ล้านองศาเท่านั้น) หากเราหมายถึงระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์หรือไฮโดรเจน ผู้คนได้เรียนรู้วิธีผลิตมันแล้ว (พลาสมา) แต่สำหรับหนึ่งแสนล้านของวินาที นั่นคือเหตุผลที่ความพยายามหลักมุ่งเป้าไปที่การรักษาพลาสมาที่ให้ความร้อน ดังนั้นจึงสร้างเงื่อนไขสำหรับเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชันที่ควบคุมได้
ในการดำเนินการนี้ ให้ใช้การตั้งค่า ประเภทต่างๆแต่สิ่งที่เสนอโดยนักวิชาการ A. Sakharov และ I. Tamm ในปี 1950 ถูกใช้อย่างแพร่หลายที่สุด เครื่องปฏิกรณ์ "Tokamak" (ห้อง toroidal ในสนามแม่เหล็ก) ที่การติดตั้ง Tokamak-10 นักวิทยาศาสตร์โซเวียตพยายามทำให้พลาสมาร้อนขึ้นก่อนถึง 10 จากนั้นจึงเพิ่มเป็น 25 และ 30 ล้านองศา ที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน (สหรัฐอเมริกา) นักวิทยาศาสตร์ให้ความร้อนสูงถึง 70 ล้านองศา จนถึงตอนนี้ ทั้งหมดนี้เป็นเครื่องปฏิกรณ์ทดลอง (สาธิต) ความปลอดภัยสัมพัทธ์ของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบเทอร์โมนิวเคลียร์สำหรับสิ่งแวดล้อมมักถูกบันทึกไว้ ซึ่งทำหน้าที่เป็นข้อโต้แย้งที่สำคัญ ตามที่ I. V. Bestuzhev-Lada "ไม่มีกลิ่นของเชอร์โนปิลที่นี่"
ควรระลึกไว้เสมอว่าทรัพยากรหลักของพลังงานแสนสาหัสคือทรัพยากรของดิวเทอเรียมที่มีอยู่ในน่านน้ำของมหาสมุทรโลกที่ความเข้มข้นประมาณ 0.015% (ที่เรียกว่าน้ำหนัก) ตามการคำนวณสมัยใหม่ การใช้ทรัพยากรดิวเทอเรียมเหล่านี้ ศักยภาพในการผลิตไฟฟ้าอาจเป็น 4.4 * 1024 kWh ซึ่งเทียบเท่ากับความร้อนสูงกว่าระดับการใช้พลังงานทั่วโลกในปัจจุบันประมาณ 60 ล้านเท่า ดังนั้นพลังงานแสนสาหัสจึงถือได้ว่าเป็นพลังงานที่ไม่มีวันหมด ต่างจากพลังงานความร้อนใต้พิภพ พลังงานแสงอาทิตย์ น้ำขึ้นน้ำลง ลม เท่านั้น มันถูกสร้างด้วยมือมนุษย์
เป็นสิ่งสำคัญมากที่การศึกษาหลักเกี่ยวกับเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชันแบบควบคุมจะต้องดำเนินการภายใต้เงื่อนไขของการแลกเปลี่ยนข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ระหว่างประเทศอย่างต่อเนื่อง ซึ่งประสานงานโดยสำนักงานพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ
อย่างแรกเลย พวกเขามีสมาธิอยู่ที่โครงการ PTER (International Thermonuclear Research Reactor) ซึ่งเริ่มดำเนินการในปลายทศวรรษ 1970 และประสบความสำเร็จต่อไปแม้จะถอนตัวจากสหรัฐอเมริกา ไซต์ในฝรั่งเศส (Cadarache) ได้รับเลือกให้สร้าง PTER แล้ว งานนี้เริ่มในปี 2550 อาจใช้เวลา 8-10 ปี เป็นที่คาดว่า PTER จะยอมให้ความร้อนแก่พลาสมาถึงอุณหภูมิ 150 ล้านองศา และคงสถานะนี้ไว้เป็นเวลา 500 วินาที


มีหลายสถานการณ์ในการพัฒนาพลังงานโลกในระยะยาว ตามที่บางคนกล่าวว่าการใช้พลังงานทั่วโลกในช่วงกลางศตวรรษที่ XXI จะเพิ่มขึ้นเป็น 20 พันล้านตัน (เทียบเท่าน้ำมัน) และในแง่ของการบริโภคนี้ ประเทศกำลังพัฒนาจะแซงหน้าประเทศที่พัฒนาแล้วในเวลานี้ (รูปที่ 151) และภายในปี 2100 แม้จะอยู่ในสถานการณ์โดยเฉลี่ย การใช้พลังงานทั่วโลกอาจเพิ่มขึ้นถึง 30 พันล้านนิ้ว (รูปที่ 152)
ในเวลาเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้างที่สำคัญก็จะเกิดขึ้นเช่นกัน: สัดส่วนของเชื้อเพลิงฟอสซิลจะลดลงและส่วนแบ่งของพลังงานหมุนเวียน โดยเฉพาะอย่างยิ่งแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม (NCRES) เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ ลม ความร้อนใต้พิภพ และกระแสน้ำ จะเพิ่มขึ้น . โดยพื้นฐานแล้วมีความแตกต่างจากแหล่งเชื้อเพลิงแร่แบบดั้งเดิมในด้านพลังงานหมุนเวียนและประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจ การใช้เชื้อเพลิงชีวภาพ โดยเฉพาะไบโอเอธานอล ก็มีแนวโน้มที่ดีเช่นกัน นักอนาคตศาสตร์ชาวอเมริกันแนะนำว่าภายในปี 2010 แหล่งพลังงานทางเลือกจะให้พลังงาน 10% ที่ผลิตในโลกได้แล้ว ภายในปี 2559 ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นเป็น 50% ภายในปี 2560 การใช้แบตเตอรี่เชื้อเพลิงอย่างแพร่หลายจะเริ่มขึ้น และตั้งแต่ปี 2569 – การใช้งานเชิงพาณิชย์ของเครื่องปฏิกรณ์เทอร์โมนิวเคลียร์
จากทั้งหมดข้างต้น ข้อสรุปชี้ให้เห็นว่าแทบไม่มีเหตุผลเพียงพอสำหรับการมองโลกในแง่ร้ายอย่างมากเกี่ยวกับอนาคตพลังงานของมนุษยชาติ แน่นอนว่าการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงแต่ละกลุ่มอาจเกิดขึ้น ซึ่งจะส่งผลต่อชะตากรรมของแต่ละพื้นที่ของอุตสาหกรรมเหมืองแร่ด้วย แต่โอกาสที่น้ำมันจะขาดจริงก็ไม่น่าเป็นไปได้ ถึงกระนั้น ปริมาณสำรองที่พิสูจน์แล้วทั้งหมดของฟอสซิลเชื้อเพลิงส่วนใหญ่ทำให้สามารถรักษาระดับการผลิตให้อยู่ในระดับสูงได้ อย่างน้อยก็จนถึงกลางศตวรรษที่ 21 เมื่อพลังงานความร้อนนิวเคลียร์เริ่มทำงานด้วยกำลังและพลังงานหลัก

สำหรับปริมาณพลังงานทั้งหมดที่มีอยู่ในบาดาลของโลกและที่เกิดขึ้นเป็นประจำทุกปีบนโลกของเราและในอวกาศใกล้โลกนั้นมีขนาดใหญ่มากจนตามทฤษฎีแล้วไม่น่าจะมีคำถามถึงความเป็นไปได้ที่จะทำให้พลังงานศักย์หมดไป มนุษยชาติในอนาคตอันใกล้ใด ๆ ในอนาคต
เมื่อเทียบกับภูมิหลังระดับโลกนี้ ตำแหน่งของรัสเซียดูค่อนข้างขัดแย้ง ในอีกด้านหนึ่ง รัสเซียอยู่ในอันดับที่สามของโลกในแง่ของการใช้ทรัพยากรพลังงานหลักทั้งหมด (1.2 ล้านล้านตัน) น้ำมันสำรองที่สำรวจแล้วจะเพียงพอสำหรับเธอสำหรับ 55 และก๊าซธรรมชาติสำหรับ 85 ปี นอกจากนี้ ลำไส้ยังเต็มไปด้วยทรัพย์สมบัติที่ยังมิได้สำรวจอีกมากมาย ในทางกลับกัน ความเข้มของพลังงานของ GDP ในรัสเซียเมื่อต้นศตวรรษที่ XXI สูงกว่าในสหรัฐอเมริกา 2.5 เท่า และสูงกว่าในยุโรปตะวันตก 3.5 เท่า ดังนั้นความจำเป็นในการเปลี่ยนไปใช้นโยบายพลังงานที่สิ้นเปลืองน้อยกว่า เพื่อใช้ความสำเร็จของการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีให้ดีขึ้น และนี่คือตัวอย่างเฉพาะของประเภทนี้: ในปี 2559-2573 มีการวางแผนที่จะสร้างการสาธิตให้เสร็จสมบูรณ์และภายในปี 2593 - โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แสนสาหัสทางอุตสาหกรรม

กระทรวงเกษตรและอาหารแห่งสหพันธรัฐรัสเซีย

FGOU VPO สถาบันการเกษตรแห่งรัฐอูราล

ภาควิชานิเวศวิทยาและสุขอนามัยสัตว์

เรียงความเกี่ยวกับนิเวศวิทยา:

ปัญหาพลังงานของมนุษย์

ศิลปิน ANTONIO

นักเรียน FTZh 212T

หัวหน้า: Lopaeva

Nadezhda Leonidovna

เยคาเตรินเบิร์ก 2007

บทนำ. 3

พลังงาน: พยากรณ์จากมุมมองของการพัฒนาที่ยั่งยืนของมนุษยชาติ 5

แหล่งพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม สิบเอ็ด

พลังงานของดวงอาทิตย์ 12

พลังงานลม. สิบห้า

พลังงานความร้อนของโลก สิบแปด

พลังงานของน้ำภายใน 19

พลังงานชีวมวล.. 20

บทสรุป. 21

วรรณกรรม. 23

บทนำ

บัดนี้ มีคำถามเกิดขึ้นว่าอนาคตของโลกจะเป็นอย่างไรในแง่ของพลังงาน มนุษยชาติกำลังรออะไรอยู่ - ความหิวพลังงานหรือพลังงานเหลือเฟือ? มีบทความเกี่ยวกับวิกฤตพลังงานในหนังสือพิมพ์และนิตยสารต่างๆ มากขึ้นเรื่อยๆ เพราะน้ำมัน สงครามเกิดขึ้น รัฐรุ่งเรืองและยากจนลง รัฐบาลจึงถูกแทนที่ รายงานเกี่ยวกับการเปิดตัวการติดตั้งใหม่หรือเกี่ยวกับสิ่งประดิษฐ์ใหม่ในด้านพลังงานเริ่มนำมาประกอบกับหมวดหมู่ของความรู้สึกทางหนังสือพิมพ์ โครงการพลังงานขนาดมหึมากำลังอยู่ระหว่างการพัฒนา ซึ่งการดำเนินการดังกล่าวจะต้องใช้ความพยายามอย่างมหาศาลและค่าใช้จ่ายด้านวัสดุจำนวนมาก

หากในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 โดยทั่วไปแล้วพลังงานมีบทบาทเสริมและไม่มีนัยสำคัญในความสมดุลของโลกแล้วในปี 1930 มีการผลิตไฟฟ้าประมาณ 300 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมงในโลก เมื่อเวลาผ่านไป - จำนวนมหาศาล อัตราการเติบโตมหาศาล! และยังคงมีพลังงานเพียงเล็กน้อย - ความต้องการเพิ่มขึ้นเร็วขึ้น ระดับของวัสดุและในที่สุด วัฒนธรรมทางจิตวิญญาณของผู้คนขึ้นอยู่กับปริมาณพลังงานที่พวกเขากำจัดโดยตรง

ในการสกัดแร่ การหลอมโลหะ การสร้างบ้าน การสร้างสิ่งใด ๆ คุณต้องใช้พลังงานให้หมด และความต้องการของมนุษย์ก็เพิ่มขึ้นตลอดเวลา และมีคนมากขึ้นเรื่อยๆ แล้วทำไมต้องหยุด? นักวิทยาศาสตร์และนักประดิษฐ์ได้พัฒนาวิธีการต่างๆ ในการผลิตพลังงานมาอย่างยาวนาน โดยส่วนใหญ่เป็นไฟฟ้า มาสร้างโรงไฟฟ้ากันมากขึ้นและจะมีพลังงานเท่าที่จำเป็น! วิธีแก้ปัญหาที่ดูเหมือนชัดเจนเช่นนี้ กลับกลายเป็นว่าเต็มไปด้วยข้อผิดพลาดมากมาย กฎธรรมชาติที่ไม่หยุดยั้งระบุว่าเป็นไปได้ที่จะได้รับพลังงานที่ใช้งานได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงจากรูปแบบอื่นเท่านั้น

น่าเสียดายที่เครื่องเคลื่อนไหวแบบต่อเนื่องซึ่งคาดว่าจะผลิตพลังงานและไม่ได้ถ่ายจากที่ใด ๆ เป็นไปไม่ได้ และโครงสร้างของเศรษฐกิจพลังงานโลกในปัจจุบันได้พัฒนาไปจนได้สี่ในห้ากิโลวัตต์ที่ผลิตออกมาในหลักการแบบเดียวกับที่มนุษย์ดึกดำบรรพ์เคยให้ความอบอุ่น กล่าวคือ โดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงหรือโดยการใช้สารเคมี พลังงานที่เก็บไว้ในนั้น แปลงเป็นไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน

จริงอยู่ที่วิธีการเผาเชื้อเพลิงมีความซับซ้อนและสมบูรณ์แบบมากขึ้น ความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการปกป้องสิ่งแวดล้อมจำเป็นต้องมีแนวทางใหม่ในด้านพลังงาน นักวิทยาศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญที่โดดเด่นที่สุดจากสาขาต่างๆ มีส่วนร่วมในการพัฒนาโครงการพลังงาน ด้วยความช่วยเหลือของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ล่าสุด คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ได้คำนวณตัวเลือกหลายร้อยตัวเลือกสำหรับโครงสร้างของสมดุลพลังงานในอนาคต พบวิธีแก้ปัญหาพื้นฐานที่กำหนดกลยุทธ์การพัฒนาพลังงานสำหรับทศวรรษหน้า แม้ว่าภาคพลังงานในอนาคตอันใกล้จะยังคงใช้วิศวกรรมพลังงานความร้อนโดยใช้ทรัพยากรที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้ แต่โครงสร้างของมันจะเปลี่ยนไป ต้องลดการใช้น้ำมัน การผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก

พลังงาน: พยากรณ์จากมุมมองของการพัฒนาที่ยั่งยืนของมนุษยชาติ

ตามกฎหมายใดที่พลังงานของโลกจะพัฒนาในอนาคตตามแนวคิดของการพัฒนาที่ยั่งยืนของมนุษยชาติของสหประชาชาติ? ผลการวิจัยโดยนักวิทยาศาสตร์ของอีร์คุตสค์เมื่อเปรียบเทียบกับผลงานของผู้เขียนคนอื่น ๆ ทำให้สามารถสร้างรูปแบบและคุณลักษณะทั่วไปได้หลายอย่าง

แนวคิดเรื่องการพัฒนาที่ยั่งยืนของมนุษยชาติ ซึ่งกำหนดขึ้นในการประชุมสหประชาชาติปี 1992 ที่เมืองริโอเดจาเนโร ส่งผลกระทบต่อภาคพลังงานอย่างไม่ต้องสงสัย การประชุมดังกล่าวแสดงให้เห็นว่ามนุษยชาติไม่สามารถพัฒนาต่อไปในลักษณะดั้งเดิมได้ ซึ่งมีลักษณะเฉพาะจากการใช้ทรัพยากรธรรมชาติอย่างไม่สมเหตุผลและผลกระทบด้านลบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่อง หากประเทศกำลังพัฒนาดำเนินไปในลักษณะเดียวกับประเทศที่พัฒนาแล้วบรรลุความเป็นอยู่ที่ดี ภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อมทั่วโลกย่อมหลีกเลี่ยงไม่ได้

แนวคิดของการพัฒนาที่ยั่งยืนขึ้นอยู่กับความจำเป็นตามวัตถุประสงค์ (เช่นเดียวกับสิทธิและความหลีกเลี่ยงไม่ได้) ของการพัฒนาทางเศรษฐกิจและสังคมของประเทศโลกที่สาม เห็นได้ชัดว่าประเทศที่พัฒนาแล้วสามารถ "ปรองดอง" (อย่างน้อยก็ชั่วขณะหนึ่ง) กับระดับความเจริญรุ่งเรืองและการบริโภคทรัพยากรของโลกที่ประสบความสำเร็จ อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่แค่การรักษาสิ่งแวดล้อมและเงื่อนไขสำหรับการดำรงอยู่ของมนุษยชาติเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับการยกระดับทางเศรษฐกิจและสังคมของประเทศกำลังพัฒนา ("ภาคใต้") ไปพร้อม ๆ กัน และทำให้ใกล้ชิดกับระดับของประเทศที่พัฒนาแล้วมากขึ้น ("ภาคเหนือ ")

แน่นอนว่าข้อกำหนดสำหรับพลังงานเพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืนนั้นกว้างกว่าพลังงานสะอาด ข้อกำหนดเกี่ยวกับความไม่รู้จักเหนื่อยของแหล่งพลังงานที่ใช้แล้วและความสะอาดของสิ่งแวดล้อมที่ฝังอยู่ในแนวคิดของระบบพลังงานที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมนั้นเป็นไปตามหลักการที่สำคัญที่สุดสองประการของการพัฒนาที่ยั่งยืน - ผลประโยชน์ของคนรุ่นอนาคตและการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม การวิเคราะห์หลักการและคุณลักษณะที่เหลือของแนวคิดการพัฒนาที่ยั่งยืน เราสามารถสรุปได้ว่าในกรณีนี้ ควรมีการนำเสนอข้อกำหนดเพิ่มเติมอย่างน้อยสองข้อต่อภาคพลังงาน:

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการใช้พลังงาน (รวมถึงบริการด้านพลังงานแก่ประชากร) ไม่ต่ำกว่าขั้นต่ำทางสังคมที่กำหนด

การพัฒนาพลังงานของประเทศ (เช่นเดียวกับเศรษฐกิจ) ควรมีการประสานงานร่วมกันกับการพัฒนาในระดับภูมิภาคและระดับโลก

ประการแรกตามหลักการจัดลำดับความสำคัญของปัจจัยทางสังคมและการรับรองความยุติธรรมทางสังคม: เพื่อให้ตระหนักถึงสิทธิของประชาชนในการมีชีวิตที่มีสุขภาพดีและมีผลดีลดช่องว่างในมาตรฐานการครองชีพของผู้คนในโลกขจัดความยากจนและความยากจน มันเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าค่าครองชีพบางอย่างรวมถึงความพึงพอใจของความต้องการขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับพลังงานของประชากรและเศรษฐกิจ

ข้อกำหนดที่สองเกี่ยวข้องกับธรรมชาติของโลกของภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อมที่กำลังจะเกิดขึ้น และความจำเป็นในการดำเนินการร่วมกันโดยชุมชนทั้งโลกเพื่อขจัดภัยคุกคามนี้ แม้แต่ประเทศที่มีแหล่งพลังงานของตนเองอย่างเพียงพอ เช่น รัสเซีย ก็ไม่สามารถวางแผนการพัฒนาพลังงานแบบแยกส่วนได้ เนื่องจากจำเป็นต้องคำนึงถึงข้อจำกัดด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจทั่วโลกและระดับภูมิภาค

ในปี 2541-2543 ISEM SB RAS ดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับโอกาสในการพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานของโลกและภูมิภาคของตนในศตวรรษที่ 21 ซึ่งพร้อมกับเป้าหมายที่ตั้งไว้โดยปกติเพื่อกำหนดแนวโน้มระยะยาวในการพัฒนาพลังงานทิศทางที่มีเหตุผล ของความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิค ฯลฯ มีการพยายามทดสอบตัวเลือกที่ได้รับสำหรับการพัฒนาภาคพลังงาน "เพื่อความยั่งยืน" เช่น เพื่อให้เป็นไปตามเงื่อนไขและข้อกำหนดของการพัฒนาที่ยั่งยืน ในเวลาเดียวกัน ตรงกันข้ามกับตัวเลือกการพัฒนาที่พัฒนาขึ้นก่อนหน้านี้ในหลักการ "จะเกิดอะไรขึ้นถ้า ... " ผู้เขียนพยายามเสนอการคาดการณ์ที่เป็นไปได้สำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานใน โลกและภูมิภาคในศตวรรษที่ 21 แนวคิดที่เป็นจริงมากขึ้นเกี่ยวกับอนาคตของพลังงาน ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อสิ่งแวดล้อม ต้นทุนทางเศรษฐกิจที่จำเป็น ฯลฯ

รูปแบบทั่วไปของการศึกษาเหล่านี้เป็นแบบดั้งเดิม: การใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ซึ่งข้อมูลที่จัดเตรียมไว้เกี่ยวกับความต้องการพลังงาน ทรัพยากร เทคโนโลยี และข้อจำกัด โดยคำนึงถึงความไม่แน่นอนของข้อมูล โดยหลักแล้วคือความต้องการและข้อจำกัดด้านพลังงาน จึงได้จัดทำสถานการณ์จำลองสำหรับเงื่อนไขในอนาคตสำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานขึ้น ผลลัพธ์ของการคำนวณในแบบจำลองจะถูกวิเคราะห์ด้วยข้อสรุปและข้อเสนอแนะที่เหมาะสม

เครื่องมือวิจัยหลักคือ GEM-10R Global Energy Model โมเดลนี้เป็นการปรับให้เหมาะสม เชิงเส้น คงที่ หลายภูมิภาค ตามกฎแล้วโลกถูกแบ่งออกเป็น 10 ภูมิภาค: อเมริกาเหนือ, ยุโรป, อดีตสหภาพโซเวียต, ละตินอเมริกา, จีน, ฯลฯ แบบจำลองนี้ปรับโครงสร้างพลังงานของทุกภูมิภาคพร้อมกันโดยคำนึงถึงการส่งออก-นำเข้าของ เชื้อเพลิงและพลังงานในช่วง 25 ปี - 2025, 2050, 2075 และ 2100 ห่วงโซ่เทคโนโลยีทั้งหมดกำลังได้รับการปรับให้เหมาะสม เริ่มต้นด้วยการสกัด (หรือการผลิต) ของแหล่งพลังงานหลัก ลงท้ายด้วยเทคโนโลยีสำหรับการผลิตพลังงานขั้นสุดท้ายสี่ประเภท (ไฟฟ้า ความร้อน เครื่องกล และเคมี) แบบจำลองนี้นำเสนอเทคโนโลยีหลายร้อยอย่างสำหรับการผลิต การแปรรูป การขนส่งและการใช้ทรัพยากรพลังงานหลักและตัวพาพลังงานทุติยภูมิ มีข้อจำกัดด้านนิเวศวิทยาในระดับภูมิภาคและระดับโลก (สำหรับการปล่อย CO 2 , SO 2 และฝุ่นละออง) ข้อจำกัดในการพัฒนาเทคโนโลยี การคำนวณต้นทุนสำหรับการพัฒนาและการดำเนินงานของพลังงานในภูมิภาค ทรัพยากรพลังงาน (รวมถึงแหล่งพลังงานหมุนเวียน) ในภูมิภาคต่าง ๆ ถูกแบ่งออกเป็นหมวดหมู่ต้นทุน 4-9

การวิเคราะห์ผลการวิจัยพบว่าทางเลือกที่ได้รับสำหรับการพัฒนาภาคพลังงานของโลกและภูมิภาคนั้นยังยากต่อการดำเนินการ และไม่ตรงตามข้อกำหนดและเงื่อนไขสำหรับการพัฒนาที่ยั่งยืนของโลกในด้านเศรษฐกิจและสังคม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ระดับการใช้พลังงานที่พิจารณาแล้ว ดูเหมือนจะยากที่จะบรรลุ และในทางกลับกัน ไม่ได้ให้การประมาณที่ต้องการของประเทศกำลังพัฒนากับประเทศที่พัฒนาแล้วในแง่ของการใช้พลังงานต่อหัวและการพัฒนาเศรษฐกิจ (เฉพาะ จีดีพี) ในเรื่องนี้ ได้มีการคาดการณ์การใช้พลังงานใหม่ (ต่ำกว่า) ขึ้น โดยมีอัตราการลดความเข้มข้นของพลังงานของ GDP ที่สูงขึ้น และการให้ความช่วยเหลือทางเศรษฐกิจจากประเทศที่พัฒนาแล้วไปจนถึงประเทศกำลังพัฒนา

การใช้พลังงานในระดับสูงนั้นพิจารณาจาก GDP ที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งโดยทั่วไปจะสอดคล้องกับการคาดการณ์ของธนาคารโลก ในเวลาเดียวกัน ณ ปลายศตวรรษที่ 21 ประเทศกำลังพัฒนาจะถึงระดับปัจจุบันของ GDP ในประเทศที่พัฒนาแล้วเท่านั้น กล่าวคือ ช่องว่างจะอยู่ที่ประมาณ 100 ปี ในทางเลือกของการใช้พลังงานต่ำ จำนวนความช่วยเหลือจากประเทศที่พัฒนาแล้วไปยังประเทศกำลังพัฒนาถูกนำมาใช้ตามตัวชี้วัดที่กล่าวถึงในริโอเดอจาเนโร: ประมาณ 0.7% ของ GDP ของประเทศที่พัฒนาแล้วหรือ 100-125 พันล้านดอลลาร์ ในปี. ในขณะเดียวกัน การเติบโตของ GDP ในประเทศที่พัฒนาแล้วค่อนข้างลดลง ในขณะที่ในประเทศกำลังพัฒนาก็เพิ่มขึ้น โดยเฉลี่ยแล้ว GDP ต่อหัวในสถานการณ์นี้จะเพิ่มขึ้นทั่วโลก ซึ่งบ่งบอกถึงความได้เปรียบในการให้ความช่วยเหลือดังกล่าวจากมุมมองของมนุษยชาติทั้งหมด

การบริโภคพลังงานต่อหัวในกลุ่มตัวแปรต่ำในประเทศอุตสาหกรรมจะทรงตัว ในประเทศกำลังพัฒนาจะเพิ่มขึ้นประมาณ 2.5 เท่า และโดยเฉลี่ยทั่วโลกในปลายศตวรรษนี้จะเพิ่มขึ้น 1.5 เท่าเมื่อเทียบกับปี 1990 พลังงาน (จากการคำนึงถึงการเติบโตของประชากร) จะเพิ่มขึ้นภายในสิ้นต้นศตวรรษตามการคาดการณ์ที่สูงประมาณ 3.5 เท่าตามการคาดการณ์ที่ต่ำ - 2.5 เท่า

การใช้ทรัพยากรพลังงานขั้นต้นบางประเภทมีลักษณะดังนี้ คุณสมบัติดังต่อไปนี้. น้ำมันในทุกสถานการณ์ถูกใช้โดยประมาณเท่ากัน - ในปี 2050 ถึงจุดสูงสุดของการผลิต และภายในปี 2100 ทรัพยากรราคาถูก (ในห้าหมวดต้นทุนแรก) จะหมดหรือเกือบหมด แนวโน้มที่มั่นคงนี้อธิบายได้ด้วยน้ำมันประสิทธิภาพสูงสำหรับการผลิตพลังงานกลและพลังงานเคมี ตลอดจนความร้อนและไฟฟ้าสูงสุด ในตอนท้ายของศตวรรษ น้ำมันจะถูกแทนที่ด้วยเชื้อเพลิงสังเคราะห์ (ส่วนใหญ่มาจากถ่านหิน)

การผลิตก๊าซธรรมชาติได้เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตลอดศตวรรษ จนถึงระดับสูงสุดเมื่อสิ้นสุดการผลิต สองประเภทที่แพงที่สุด (มีเทนแหกคอกและมีเทนไฮเดรต) กลับกลายเป็นว่าไม่มีการแข่งขัน แก๊สใช้สำหรับการผลิตพลังงานขั้นสุดท้ายทุกประเภท แต่ที่สำคัญที่สุดคือสำหรับการผลิตความร้อน

พลังงานถ่านหินและนิวเคลียร์อาจมีการเปลี่ยนแปลงมากที่สุดขึ้นอยู่กับข้อจำกัดที่นำมาใช้ เนื่องจากประหยัดพอๆ กัน พวกมันจึงเข้ามาแทนที่กัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์ที่ "สุดขั้ว" ส่วนใหญ่จะใช้ในโรงไฟฟ้า ส่วนสำคัญของถ่านหินในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษนี้ถูกแปรรูปเป็นเชื้อเพลิงจากเครื่องยนต์สังเคราะห์ และพลังงานนิวเคลียร์ในสถานการณ์ที่มีข้อจำกัดอย่างรุนแรงในการปล่อย CO 2 จะถูกใช้ในปริมาณมากเพื่อผลิตไฮโดรเจน

การใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนแตกต่างกันอย่างมากในสถานการณ์ต่างๆ มีเพียงพลังน้ำและชีวมวลแบบดั้งเดิมเท่านั้น รวมไปถึงทรัพยากรลมราคาถูกเท่านั้นที่ถูกนำมาใช้อย่างยั่งยืน RES ประเภทอื่นๆ เป็นทรัพยากรที่แพงที่สุด ปิดสมดุลพลังงานและพัฒนาตามความจำเป็น

การวิเคราะห์ต้นทุนพลังงานโลกในสถานการณ์ต่างๆ เป็นเรื่องที่น่าสนใจ อย่างน้อยก็ในสองสถานการณ์สุดท้ายที่มีการใช้พลังงานลดลงและมีข้อจำกัดในระดับปานกลาง ภายในสิ้นศตวรรษ ค่าเหล่านี้เพิ่มขึ้นประมาณ 4 เท่าเมื่อเทียบกับปี 1990 ต้นทุนสูงสุดมาจากสถานการณ์ที่มีการใช้พลังงานเพิ่มขึ้นและข้อจำกัดที่รุนแรง ในช่วงปลายศตวรรษ ค่าใช้จ่ายเหล่านี้แพงกว่าปี 1990 ถึง 10 เท่า และสูงกว่าสถานการณ์ล่าสุด 2.5 เท่า

ควรสังเกตว่าการเลื่อนการชำระหนี้พลังงานนิวเคลียร์โดยไม่มีข้อจำกัดในการปล่อย CO 2 จะเพิ่มต้นทุนเพียง 2% ซึ่งอธิบายได้จากประสิทธิภาพที่เท่าเทียมกันโดยประมาณของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และโรงไฟฟ้าถ่านหิน อย่างไรก็ตาม หากมีการแนะนำข้อจำกัดที่เข้มงวดเกี่ยวกับการปล่อย CO 2 ในระหว่างการเลื่อนการชำระหนี้พลังงานนิวเคลียร์ ต้นทุนด้านพลังงานจะเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่า

ดังนั้น "ราคา" ของการพักชำระหนี้นิวเคลียร์และข้อจำกัดในการปล่อย CO 2 จึงสูงมาก การวิเคราะห์พบว่าค่าใช้จ่ายในการลดการปล่อย CO 2 อาจคิดเป็น 1-2% ของ GDP โลก กล่าวคือ พวกมันเปรียบได้กับความเสียหายที่คาดหวังจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศบนโลก (ด้วยความร้อนขึ้นสองสามองศา) สิ่งนี้ทำให้มีเหตุผลที่จะพูดเกี่ยวกับการยอมรับ (หรือแม้แต่ความจำเป็น) ของการผ่อนคลายข้อจำกัดในการปล่อย CO 2 อันที่จริง จำเป็นต้องลดยอดรวมของค่าใช้จ่ายในการลดการปล่อย CO 2 และความเสียหายจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (ซึ่งแน่นอนว่าเป็นงานที่ยากมาก)

เป็นสิ่งสำคัญมากที่ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมในการลดการปล่อย CO 2 ควรเป็นภาระของประเทศกำลังพัฒนาเป็นหลัก ด้านหนึ่งประเทศเหล่านี้ไม่มีความผิดต่อสถานการณ์ที่เกิดจากภาวะเรือนกระจก และในทางกลับกัน ประเทศเหล่านี้ไม่มีวิธีการดังกล่าว การได้รับทุนเหล่านี้จากประเทศที่พัฒนาแล้วจะทำให้เกิดปัญหาใหญ่อย่างไม่ต้องสงสัย และนี่เป็นหนึ่งในปัญหาที่ร้ายแรงที่สุดในการบรรลุการพัฒนาที่ยั่งยืน

ในศตวรรษที่ 21 เราตระหนักดีถึงความเป็นจริงของสหัสวรรษที่สาม น่าเสียดายที่ปริมาณสำรองน้ำมัน ก๊าซ ถ่านหินนั้นไม่มีที่สิ้นสุด ธรรมชาติต้องใช้เวลาหลายล้านปีในการสร้างแหล่งสำรองเหล่านี้ พวกมันจะถูกใช้จนหมดเป็นร้อย วันนี้ โลกเริ่มคิดอย่างจริงจังเกี่ยวกับวิธีป้องกันการปล้นสะดมความมั่งคั่งทางโลกโดยนักล่า ท้ายที่สุดภายใต้เงื่อนไขนี้เท่านั้นการสำรองเชื้อเพลิงสามารถคงอยู่ได้นานหลายศตวรรษ น่าเสียดายที่ประเทศผู้ผลิตน้ำมันจำนวนมากมีชีวิตอยู่จนถึงทุกวันนี้ พวกเขาใช้น้ำมันสำรองที่ธรรมชาติมอบให้พวกเขาอย่างไร้ความปราณี จะเกิดอะไรขึ้นและสิ่งนี้จะเกิดขึ้นไม่ช้าก็เร็วเมื่อแหล่งน้ำมันและก๊าซหมด? โอกาสที่ปริมาณสำรองเชื้อเพลิงโลกใกล้จะหมดลง รวมถึงการเสื่อมสภาพของสถานการณ์สิ่งแวดล้อมในโลก (การกลั่นน้ำมันและอุบัติเหตุที่ค่อนข้างบ่อยระหว่างการขนส่งก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง) ทำให้เรานึกถึงเชื้อเพลิงประเภทอื่นๆ ที่ สามารถเปลี่ยนน้ำมันและก๊าซ

ในปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ กำลังมองหาแหล่งใหม่ๆ ที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม ซึ่งอาจใช้ความกังวลอย่างน้อยก็ส่วนหนึ่งในการจัดหาพลังงานให้กับมนุษยชาติ แหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม ได้แก่ พลังงานแสงอาทิตย์ ลม ความร้อนใต้พิภพ ชีวมวล และพลังงานมหาสมุทร

พลังงานของดวงอาทิตย์

เมื่อเร็ว ๆ นี้ ความสนใจในปัญหาการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ได้เพิ่มขึ้นอย่างมาก และถึงแม้แหล่งนี้สามารถหมุนเวียนได้ แต่ความสนใจที่จ่ายไปทั่วโลกทำให้เราพิจารณาถึงความเป็นไปได้แยกจากกัน ความเป็นไปได้ที่เป็นไปได้ของวิศวกรรมพลังงานจากการใช้รังสีดวงอาทิตย์โดยตรงนั้นสูงมาก โปรดทราบว่าการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพียง 0.0125% ของปริมาณนี้สามารถให้ความต้องการพลังงานโลกทั้งหมดในปัจจุบัน และการใช้ 0.5% สามารถครอบคลุมความต้องการในอนาคตได้อย่างเต็มที่ น่าเสียดายที่ทรัพยากรที่มีศักยภาพมหาศาลเหล่านี้ไม่น่าจะเกิดขึ้นได้ในวงกว้าง อุปสรรคที่ร้ายแรงที่สุดประการหนึ่งของการดำเนินการดังกล่าวคือความเข้มต่ำของรังสีดวงอาทิตย์

แม้ภายใต้สภาวะบรรยากาศที่ดีที่สุด (ละติจูดใต้, ท้องฟ้าแจ่มใส) ความหนาแน่นของฟลักซ์การแผ่รังสีของดวงอาทิตย์จะต้องไม่เกิน 250 W/m2 ดังนั้นเพื่อให้นักสะสมรังสีดวงอาทิตย์ "รวบรวม" พลังงานที่จำเป็นต่อความต้องการทั้งหมดของมนุษย์ในหนึ่งปีพวกเขาจะต้องอยู่ในอาณาเขต 130,000 กม. 2! ความต้องการใช้นักสะสมจำนวนมากทำให้เกิดต้นทุนวัสดุจำนวนมาก ตัวสะสมรังสีดวงอาทิตย์ที่ง่ายที่สุดคือแผ่นโลหะสีดำซึ่งมีท่อที่มีของเหลวไหลเวียนอยู่ภายใน ความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่ดูดซับโดยตัวสะสม ของเหลวจะถูกจ่ายเพื่อการใช้งานโดยตรง จากการคำนวณ การผลิตตัวสะสมรังสีแสงอาทิตย์ที่มีพื้นที่ 1 กม. 2 ต้องใช้อะลูมิเนียมประมาณ 10 4 ตัน พิสูจน์แล้ว ณ วันนี้ ปริมาณสำรองของโลกสำหรับโลหะนี้อยู่ที่ประมาณ 1.17 * 10 9 ตัน

เป็นที่ชัดเจนว่ามีหลายปัจจัยที่จำกัดความสามารถของพลังงานแสงอาทิตย์ สมมติว่าในอนาคตไม่เพียงใช้อลูมิเนียมเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้วัสดุอื่น ๆ สำหรับการผลิตนักสะสม สถานการณ์จะเปลี่ยนไปในกรณีนี้หรือไม่? เราจะดำเนินการต่อจากข้อเท็จจริงที่ว่าในระยะที่แยกจากกันของการพัฒนาพลังงาน (หลังปี 2100) ความต้องการพลังงานทั้งหมดของโลกจะถูกตอบสนองด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ ภายในกรอบของแบบจำลองนี้ สามารถประมาณได้ว่าในกรณีนี้ จำเป็นต้อง "รวบรวม" พลังงานแสงอาทิตย์บนพื้นที่ตั้งแต่ 1*10 6 ถึง 3*10 6 กม. 2 . ในขณะเดียวกัน พื้นที่ทำกินทั้งหมดในโลกปัจจุบันคือ 13*10 6 กม. 2 . พลังงานแสงอาทิตย์เป็นหนึ่งในประเภทการผลิตพลังงานที่เน้นวัสดุมากที่สุด การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในปริมาณมากทำให้เกิดความต้องการวัสดุเพิ่มขึ้นอย่างมาก และด้วยเหตุนี้ สำหรับทรัพยากรแรงงานสำหรับการสกัดวัตถุดิบ การเพิ่มคุณค่า การผลิตวัสดุ การผลิตฮีลิโอสแตท ตัวสะสม อุปกรณ์อื่นๆ และการขนส่งของพวกเขา การคำนวณแสดงให้เห็นว่าจะใช้เวลา 10,000 ถึง 40,000 ชั่วโมงการทำงานเพื่อผลิตไฟฟ้า 1 MW ต่อปีโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์

ในพลังงานแบบดั้งเดิมของเชื้อเพลิงฟอสซิล ตัวเลขนี้คือ 200-500 ชั่วโมงการทำงาน พลังงานไฟฟ้ายังถือกำเนิดขึ้น แสงแดดมีราคาแพงกว่าวิธีการแบบเดิมมาก นักวิทยาศาสตร์หวังว่าการทดลองที่พวกเขาจะดำเนินการในสถานที่ทดลองและสถานีจะช่วยแก้ปัญหาไม่เพียง แต่ทางเทคนิค แต่ยังรวมถึงปัญหาทางเศรษฐกิจด้วย

ความพยายามครั้งแรกในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในเชิงพาณิชย์ย้อนหลังไปถึงยุค 80 ของศตวรรษที่ผ่านมา Loose Industries (USA) ประสบความสำเร็จสูงสุดในด้านนี้ ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2532 ได้เปิดดำเนินการสถานีบริการน้ำมันพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีกำลังการผลิต 80 เมกะวัตต์ ที่นี่ในแคลิฟอร์เนียในปี 1994 มีการเปิดตัวพลังงานไฟฟ้าอีก 480 เมกะวัตต์และต้นทุนพลังงาน 1 กิโลวัตต์ชั่วโมงคือ 7-8 เซนต์ ซึ่งต่ำกว่าสถานีทั่วไป ในเวลากลางคืนและในฤดูหนาว พลังงานส่วนใหญ่มาจากก๊าซ และในฤดูร้อนและในเวลากลางวัน - โดยดวงอาทิตย์ โรงไฟฟ้าในแคลิฟอร์เนียได้แสดงให้เห็นว่าก๊าซและดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานหลักในอนาคตอันใกล้สามารถเสริมซึ่งกันและกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่เชื้อเพลิงเหลวหรือก๊าซประเภทต่างๆ ควรทำหน้าที่เป็นพันธมิตรสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์ "ผู้สมัคร" ที่เป็นไปได้มากที่สุดคือไฮโดรเจน

การผลิตโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ เช่น โดยการอิเล็กโทรไลซิสของน้ำ สามารถถูกได้ค่อนข้างถูก และตัวก๊าซเองซึ่งมีค่าความร้อนสูง สามารถขนส่งและจัดเก็บได้ง่ายเป็นเวลานาน ดังนั้นข้อสรุป: ความเป็นไปได้ที่ประหยัดที่สุดในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ดังที่เห็นในทุกวันนี้ คือการสั่งให้ใช้พลังงานประเภทรองในพื้นที่ที่มีแสงแดดส่องถึงทั่วโลก เชื้อเพลิงที่เป็นของเหลวหรือก๊าซที่เป็นผลลัพธ์สามารถสูบผ่านท่อหรือขนส่งโดยเรือบรรทุกน้ำมันไปยังพื้นที่อื่นได้ การพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์อย่างรวดเร็วเกิดขึ้นได้เนื่องจากการลดต้นทุนของตัวแปลงไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ต่อพลังงานที่ติดตั้ง 1 วัตต์จาก 1,000 ดอลลาร์ในปี 2513 เป็น 3-5 ดอลลาร์ในปี 2540 และประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นจาก 5 เป็น 18% การลดต้นทุนของวัตต์พลังงานแสงอาทิตย์ลงเหลือ 50 เซ็นต์จะช่วยให้โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สามารถแข่งขันกับแหล่งพลังงานอิสระอื่นๆ เช่น โรงไฟฟ้าดีเซล

พลังงานลม

พลังงานของมวลอากาศเคลื่อนที่นั้นมหาศาล ปริมาณสำรองของพลังงานลมนั้นมากกว่าพลังงานน้ำสำรองของแม่น้ำทุกสายในโลกมากกว่าหนึ่งร้อยเท่า ลมที่พัดในที่กว้างใหญ่ของประเทศของเราสามารถตอบสนองความต้องการไฟฟ้าได้อย่างง่ายดาย! สภาพภูมิอากาศทำให้สามารถพัฒนาพลังงานลมในพื้นที่กว้างใหญ่ได้ตั้งแต่พรมแดนทางตะวันตกของเราไปจนถึงริมฝั่งแม่น้ำ Yenisei ภูมิภาคทางเหนือของประเทศตามแนวชายฝั่งมหาสมุทรอาร์กติกอุดมไปด้วยพลังงานลม ซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับผู้กล้าหาญที่อาศัยอยู่ในดินแดนที่ร่ำรวยที่สุดเหล่านี้ เหตุใดแหล่งพลังงานที่อุดมสมบูรณ์ ราคาไม่แพง และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมจึงถูกใช้อย่างไม่ดีนัก ปัจจุบัน เครื่องยนต์พลังงานลมครอบคลุมความต้องการพลังงานเพียงหนึ่งในพันของโลก เทคโนโลยีแห่งศตวรรษที่ 20 ได้เปิดโอกาสใหม่อย่างสมบูรณ์สำหรับพลังงานลม ซึ่งงานที่แตกต่างออกไปคือการผลิตกระแสไฟฟ้า ในตอนต้นของศตวรรษที่ N.E. Zhukovsky พัฒนาทฤษฎีของกังหันลมโดยอาศัยการติดตั้งประสิทธิภาพสูงที่สามารถรับพลังงานจากลมที่อ่อนที่สุดได้ กังหันลมหลายโครงการได้ปรากฏขึ้น ล้ำหน้ากว่ากังหันลมแบบเก่าอย่างหาที่เปรียบมิได้ ความสำเร็จของความรู้หลายสาขาถูกนำมาใช้ในโครงการใหม่ ทุกวันนี้ การออกแบบล้อลมซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของโรงไฟฟ้าพลังงานลมนั้นเกี่ยวข้องกับผู้สร้างเครื่องบินที่สามารถเลือกโปรไฟล์ใบมีดที่เหมาะสมที่สุดและศึกษาในอุโมงค์ลม ด้วยความพยายามของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกร กังหันลมสมัยใหม่จึงได้ถูกสร้างขึ้นมาอย่างหลากหลาย

เครื่องจักรใบมีดแรกที่ใช้พลังงานลมคือใบเรือ เรือใบและกังหันลม ยกเว้นแหล่งพลังงานเดียว รวมกันเป็นหนึ่งโดยใช้หลักการเดียวกัน การวิจัยของ Yu. S. Kryuchkov แสดงให้เห็นว่าใบเรือสามารถแสดงเป็นกังหันลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางล้อไม่สิ้นสุด ใบเรือเป็นเครื่องจักรใบมีดที่ทันสมัยที่สุด มีประสิทธิภาพสูงสุด ซึ่งใช้พลังงานลมโดยตรงในการขับเคลื่อน

พลังงานลมที่ใช้ล้อลมและกังหันลมกำลังได้รับการฟื้นฟู โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการติดตั้งภาคพื้นดิน หน่วยการค้าได้ถูกสร้างขึ้นแล้วและเปิดดำเนินการในสหรัฐอเมริกา โครงการนี้ได้รับเงินทุนครึ่งหนึ่งจากงบประมาณของรัฐ อีกครึ่งหนึ่งลงทุนโดยผู้บริโภคพลังงานสะอาดในอนาคต

การพัฒนาครั้งแรกในทฤษฎีกังหันลมเกิดขึ้นในปี 1918 V. Zalevsky เริ่มให้ความสนใจในกังหันลมและการบินในเวลาเดียวกัน เขาเริ่มสร้างทฤษฎีที่สมบูรณ์ของกังหันลมและอนุมานบทบัญญัติทางทฤษฎีหลายประการที่กังหันลมต้องปฏิบัติตาม

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 ความสนใจในใบพัดและกังหันลมไม่ได้ถูกแยกออกจากแนวโน้มทั่วไปของเวลา - เพื่อใช้ลมทุกที่ที่ทำได้ ในขั้นต้น กังหันลมถูกใช้อย่างแพร่หลายมากที่สุดในการเกษตร ใบพัดถูกใช้เพื่อขับเคลื่อนกลไกของเรือ บน "Fram" ที่มีชื่อเสียงระดับโลก เขาหมุนไดนาโม บนเรือใบ กังหันลมจะตั้งเครื่องสูบน้ำและกลไกสมอเรือให้เคลื่อนที่

ในรัสเซียเมื่อต้นศตวรรษที่ผ่านมามีกังหันลมประมาณ 2,500,000 โรงที่มีกำลังการผลิตรวมหนึ่งล้านกิโลวัตต์ หลังปี 1917 โรงสีถูกทิ้งไว้โดยไม่มีเจ้าของและค่อยๆ พังทลายลง จริงอยู่ มีการพยายามใช้พลังงานลมโดยอาศัยพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์และของรัฐอยู่แล้ว ในปีพ.ศ. 2474 โรงไฟฟ้าพลังงานลมที่ใหญ่ที่สุดในเวลานั้นซึ่งมีกำลังการผลิต 100 กิโลวัตต์ถูกสร้างขึ้นใกล้กับยัลตา และต่อมาได้มีการพัฒนาโครงการสำหรับหน่วยขนาด 5,000 กิโลวัตต์ แต่มันเป็นไปไม่ได้ที่จะนำไปใช้ เนื่องจากสถาบันพลังงานลมซึ่งจัดการกับปัญหานี้ถูกปิดตัวลง

ในสหรัฐอเมริกา ภายในปี 1940 กังหันลมที่มีความจุ 1250 กิโลวัตต์ถูกสร้างขึ้น เมื่อสิ้นสุดสงคราม ดาบเล่มหนึ่งได้รับความเสียหาย พวกเขาไม่ได้เริ่มซ่อมแซมด้วยซ้ำ นักเศรษฐศาสตร์คำนวณว่าการใช้โรงไฟฟ้าดีเซลแบบเดิมมีกำไรมากกว่า การศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับการติดตั้งนี้ได้ยุติลงแล้ว

ความพยายามที่ล้มเหลวในการใช้พลังงานลมในการผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่ในทศวรรษที่ 1940 นั้นไม่ได้ตั้งใจ น้ำมันยังคงค่อนข้างถูก การลงทุนเฉพาะในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนขนาดใหญ่ลดลงอย่างรวดเร็ว และการพัฒนาไฟฟ้าพลังน้ำ อย่างที่เห็นในขณะนั้น รับประกันทั้งราคาที่ต่ำและความสะอาดของสิ่งแวดล้อมที่น่าพอใจ

ข้อเสียที่สำคัญของพลังงานลมคือความแปรปรวนเมื่อเวลาผ่านไป แต่สามารถชดเชยได้ด้วยตำแหน่งของกังหันลม หากภายใต้เงื่อนไขของเอกราชที่สมบูรณ์ กังหันลมขนาดใหญ่หลายสิบตัวถูกรวมเข้าด้วยกัน พลังงานเฉลี่ยของพวกมันจะคงที่ เมื่อมีแหล่งพลังงานอื่น ๆ เครื่องกำเนิดลมสามารถเสริมแหล่งพลังงานที่มีอยู่ได้ และสุดท้าย พลังงานกลสามารถหาได้จากกังหันลมโดยตรง

พลังงานความร้อนของโลก

ตั้งแต่สมัยโบราณ ผู้คนต่างรู้จักปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติของพลังงานขนาดมหึมาที่แฝงตัวอยู่ในลำไส้ของโลก พลังของการปะทุหลายครั้งเกินกว่าพลังของโรงไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดที่สร้างขึ้นด้วยมือมนุษย์ จริงอยู่ ไม่จำเป็นต้องพูดถึงการใช้พลังงานจากการปะทุของภูเขาไฟโดยตรง จนถึงตอนนี้ ผู้คนไม่มีโอกาสที่จะควบคุมองค์ประกอบที่ดื้อรั้นนี้ และโชคดีที่การปะทุเหล่านี้เป็นเหตุการณ์ที่ค่อนข้างหายาก แต่สิ่งเหล่านี้เป็นการสำแดงของพลังงานที่แฝงตัวอยู่ในบาดาลของโลก เมื่อพลังงานที่ไม่รู้จักเหนื่อยเพียงเสี้ยวเล็ก ๆ นี้เท่านั้นที่จะหาทางออกจากช่องระบายอากาศของภูเขาไฟที่พ่นไฟได้ ไอซ์แลนด์ ประเทศเล็กๆ ในยุโรป มีมะเขือเทศ แอปเปิล และกล้วยอย่างพอเพียง! เรือนกระจกในไอซ์แลนด์จำนวนมากใช้พลังงานจากความร้อนของโลก - แทบไม่มีแหล่งพลังงานในท้องถิ่นอื่นในไอซ์แลนด์เลย แต่ประเทศนี้อุดมไปด้วยน้ำพุร้อนและน้ำพุร้อนที่มีชื่อเสียงซึ่งผุดขึ้นมาจากพื้นดินด้วยความแม่นยำของเครื่องวัดความเที่ยงตรง และถึงแม้ว่าชาวไอซ์แลนด์จะไม่ได้ให้ความสำคัญกับการใช้ความร้อนจากแหล่งใต้ดิน แต่ชาวไอซ์แลนด์ทางตอนเหนือเล็กๆ แห่งนี้กลับใช้โรงต้มน้ำใต้ดินอย่างเข้มข้น

เรคยาวิกซึ่งเป็นบ้านของประชากรครึ่งหนึ่งของประเทศได้รับความร้อนจากแหล่งใต้ดินเท่านั้น แต่ไม่เพียงเพื่อให้ความร้อนเท่านั้น ผู้คนจะดึงพลังงานจากส่วนลึกของโลก โรงไฟฟ้าที่ใช้น้ำพุร้อนใต้ดินเปิดดำเนินการมาเป็นเวลานาน โรงไฟฟ้าแห่งแรกดังกล่าวซึ่งยังคงใช้พลังงานค่อนข้างต่ำ สร้างขึ้นในปี 1904 ในเมืองลาร์เดอเรลโลเล็กๆ ของอิตาลี กำลังการผลิตของโรงไฟฟ้าค่อยๆเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ หน่วยใหม่เข้ามาดำเนินการใช้แหล่งน้ำร้อนใหม่และวันนี้พลังของสถานีถึงมูลค่าที่น่าประทับใจแล้ว - 360,000 กิโลวัตต์ ในนิวซีแลนด์มีโรงไฟฟ้าดังกล่าวในภูมิภาค Wairakei กำลังการผลิต 160,000 กิโลวัตต์ โรงงานพลังงานความร้อนใต้พิภพที่มีกำลังการผลิต 500,000 กิโลวัตต์ผลิตไฟฟ้า 120 กิโลเมตรจากซานฟรานซิสโกในสหรัฐอเมริกา

พลังงานของน่านน้ำภายในประเทศ

ประการแรก ผู้คนเรียนรู้การใช้พลังงานของแม่น้ำ แต่ในยุคทองของการผลิตไฟฟ้า กังหันน้ำได้รับการฟื้นฟูในรูปแบบของกังหันน้ำ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตพลังงานต้องหมุน และสามารถทำได้โดยใช้น้ำค่อนข้างมาก เราสามารถสรุปได้ว่าไฟฟ้าพลังน้ำในปัจจุบันถือกำเนิดขึ้นในปี พ.ศ. 2434 ข้อดีของโรงไฟฟ้าพลังน้ำนั้นชัดเจน - แหล่งพลังงานหมุนเวียนอย่างต่อเนื่องโดยธรรมชาติเอง ความสะดวกในการใช้งาน และไม่มีมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม และประสบการณ์ในการสร้างและใช้งานกังหันน้ำสามารถช่วยอุตสาหกรรมไฟฟ้าพลังน้ำได้เป็นอย่างดี

อย่างไรก็ตาม เพื่อให้กังหันน้ำมีกำลังสูงหมุนเวียน จำเป็นต้องสะสมน้ำปริมาณมากหลังเขื่อน ในการสร้างเขื่อนต้องใช้วัสดุจำนวนมากในการวางปริมาณของปิรามิดอียิปต์ขนาดยักษ์จะดูไม่มีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบ ในปี พ.ศ. 2469 โรงไฟฟ้าพลังน้ำ Volkhovskaya ได้เริ่มดำเนินการในปีหน้าการก่อสร้าง Dneprovskaya ที่มีชื่อเสียงเริ่มขึ้น นโยบายพลังงานของประเทศเรานำไปสู่ความจริงที่ว่าเราได้พัฒนาระบบสถานีไฟฟ้าพลังน้ำที่มีประสิทธิภาพ ไม่มีรัฐใดที่สามารถอวดยักษ์ใหญ่ด้านพลังงานเช่น Volga, Krasnoyarsk และ Bratsk, Sayano-Shushenskaya HPPs โรงไฟฟ้าในแม่น้ำแรนซ์ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบแบบพลิกกลับได้ 24 เครื่องและมีกำลังขับ 240 เมกะวัตต์ เป็นหนึ่งในโรงไฟฟ้าพลังน้ำที่ทรงพลังที่สุดในฝรั่งเศส โรงไฟฟ้าพลังน้ำเป็นแหล่งพลังงานที่คุ้มค่าที่สุด แต่มีข้อเสียคือ เมื่อขนส่งไฟฟ้าผ่านสายไฟฟ้า จะเกิดการสูญเสียมากถึง 30% และเกิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม จนถึงตอนนี้ ศักยภาพพลังน้ำของโลกเพียงส่วนเล็ก ๆ เท่านั้นที่ให้บริการประชาชน ทุกปีกระแสน้ำขนาดใหญ่ที่เกิดจากฝนและหิมะละลายลงสู่ทะเลที่ไม่ได้ใช้ หากสามารถชะลอเวลาได้ด้วยความช่วยเหลือของเขื่อน มนุษยชาติจะได้รับพลังงานจำนวนมหาศาลเพิ่มเติม

พลังงานชีวมวล

ในสหรัฐอเมริกา ในช่วงกลางทศวรรษ 1970 ทีมนักวิทยาศาสตร์มหาสมุทร วิศวกรทางทะเล และนักดำน้ำได้สร้างฟาร์มพลังงานทางทะเลแห่งแรกของโลกที่ความลึก 12 เมตรใต้พื้นผิวที่มีแสงแดดส่องถึง มหาสมุทรแปซิฟิกใกล้เมืองซานคลีเมนต์ ฟาร์มปลูกสาหร่ายทะเลแคลิฟอร์เนียยักษ์ ตามที่ผู้อำนวยการโครงการ ดร.โฮเวิร์ด เอ. วิลค็อกซ์ พนักงานศูนย์วิจัยระบบทางทะเลและมหาสมุทรในซานดิเอโก (แคลิฟอร์เนีย) กล่าวว่า "พลังงานของสาหร่ายเหล่านี้มากถึง 50% สามารถแปลงเป็นเชื้อเพลิง - เป็นก๊าซมีเทนได้ ฟาร์มมหาสมุทรแห่งอนาคตที่ปลูกสาหร่ายสีน้ำตาลบนพื้นที่ประมาณ 100,000 เอเคอร์ (40,000 เฮกตาร์) จะสามารถให้พลังงานที่เพียงพอต่อความต้องการของเมืองอเมริกันที่มีประชากร 50,000 คนอย่างเต็มที่”

ชีวมวลนอกเหนือจากสาหร่ายยังสามารถรวมถึงของเสียของสัตว์เลี้ยงได้อีกด้วย ดังนั้นเมื่อวันที่ 16 มกราคม 1998 หนังสือพิมพ์ "Saint Petersburg Vedomosti" ได้ตีพิมพ์บทความเรื่อง "ไฟฟ้า ... จากมูลไก่" ซึ่งระบุว่า บริษัท ย่อยของการต่อเรือของนอร์เวย์ระหว่างประเทศเกี่ยวข้องกับ Kvaerner ซึ่งตั้งอยู่ในเมือง Tampere ของฟินแลนด์ กำลังขอความช่วยเหลือจากสหภาพยุโรปสำหรับการก่อสร้างโรงไฟฟ้าในนอร์ทแธมป์ตัน สหราชอาณาจักร ปฏิบัติการ ... เกี่ยวกับมูลไก่ โครงการนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ EU Thermie ซึ่งจัดให้มีการพัฒนาแหล่งพลังงานใหม่ที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมและวิธีการสำหรับการประหยัดทรัพยากรพลังงาน เมื่อวันที่ 13 มกราคม คณะกรรมาธิการสหภาพยุโรปได้แจกจ่าย ECU 140 ล้านชุดให้กับโครงการ 134 โครงการ

โรงไฟฟ้าที่ออกแบบโดยบริษัทฟินแลนด์จะเผามูลไก่ 120,000 ตันต่อปีในเตาเผา ซึ่งสร้างพลังงาน 75 ล้านกิโลวัตต์-ชั่วโมง

บทสรุป

เราสามารถแยกแยะแนวโน้มทั่วไปและคุณลักษณะต่างๆ ในการพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานของโลกได้ในช่วงต้นศตวรรษ

1. ในศตวรรษที่ XXI การเพิ่มขึ้นอย่างมากของการใช้พลังงานของโลกเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ โดยเฉพาะในประเทศกำลังพัฒนา ในประเทศอุตสาหกรรม การใช้พลังงานอาจทรงตัวในระดับปัจจุบันหรือลดลงภายในสิ้นศตวรรษ ตามการคาดการณ์ที่ต่ำโดยผู้เขียน การใช้พลังงานขั้นสุดท้ายของโลกในปี 2050 อาจสูงถึง 350 ล้าน TJ/ปี ในปี 2100 - 450 ล้าน TJ/ปี (โดยปัจจุบันบริโภคประมาณ 200 ล้าน TJ/ปี)

2. มนุษยชาติได้รับแหล่งพลังงานอย่างเพียงพอสำหรับศตวรรษที่ 21 แต่การเพิ่มขึ้นของราคาพลังงานเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ค่าใช้จ่ายประจำปีของพลังงานโลกจะเพิ่มขึ้น 2.5-3 เท่าในช่วงกลางศตวรรษและ 4-6 เท่าภายในสิ้นปีนี้เมื่อเทียบกับปี 1990 ต้นทุนเฉลี่ยของหน่วยพลังงานสุดท้ายจะเพิ่มขึ้นตามเงื่อนไขเหล่านี้ 20 -30 และ 40- 80% (ราคาเชื้อเพลิงและพลังงานอาจสูงขึ้น)

3. การแนะนำข้อจำกัดระดับโลกเกี่ยวกับการปล่อย CO 2 (ก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญที่สุด) จะส่งผลอย่างมากต่อการผสมผสานพลังงานของภูมิภาคและโลกโดยรวม ความพยายามที่จะรักษาระดับการปล่อยมลพิษทั่วโลกในระดับปัจจุบันควรได้รับการยอมรับว่าไม่สมจริงเนื่องจากความขัดแย้งที่แก้ไขได้ยาก: ต้นทุนเพิ่มเติมของการจำกัดการปล่อย CO 2 (ประมาณ 2 ล้านล้านดอลลาร์ต่อปีในช่วงกลางศตวรรษและมากกว่า 5 ล้านล้านดอลลาร์ / ปีปลายศตวรรษ) จะต้องแบกรับโดยประเทศกำลังพัฒนาส่วนใหญ่ซึ่งในขณะเดียวกัน "ไม่ผิด" ของปัญหาที่เกิดขึ้นและไม่มีเงินทุนที่จำเป็น ประเทศที่พัฒนาแล้วไม่น่าจะต้องการและสามารถจ่ายค่าใช้จ่ายดังกล่าวได้ จากมุมมองของการสร้างความมั่นใจว่าโครงสร้างพลังงานที่น่าพอใจในภูมิภาคต่างๆ ของโลก (และต้นทุนในการพัฒนา) ถือได้ว่าเป็นจริงที่จะจำกัดการปล่อย CO 2 ทั่วโลกไว้ที่ 12–14 Gt C/ปี ในช่วงครึ่งหลังของ ศตวรรษ กล่าวคือ ถึงระดับที่สูงเป็นสองเท่าในปี 1990 โดยประมาณ ในขณะเดียวกัน ปัญหาเรื่องการจัดสรรโควตาและค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับการจำกัดการปล่อยมลพิษระหว่างประเทศและภูมิภาคยังคงมีอยู่

4. การพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์เป็นตัวแทนมากที่สุด ยาที่มีประสิทธิภาพการลดการปล่อย CO 2 ในสถานการณ์ที่มีการแนะนำข้อจำกัดที่รุนแรงหรือปานกลางเกี่ยวกับการปล่อย CO 2 และไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์ ระดับที่เหมาะสมที่สุดของการพัฒนากลับกลายเป็นว่ามีขนาดใหญ่มาก ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพอีกประการหนึ่งคือ "ราคา" ของการพักชำระหนี้นิวเคลียร์ ซึ่งด้วยข้อจำกัดที่เข้มงวดในการปล่อย CO 2 ส่งผลให้ต้นทุนพลังงานโลกเพิ่มขึ้น 80% (มากกว่า 8 ล้านล้านดอลลาร์ต่อปี ณ สิ้นปี ศตวรรษที่ 21). ในเรื่องนี้ มีการพิจารณาสถานการณ์สมมติที่มีข้อจำกัด "ปานกลาง" ในการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์เพื่อค้นหาทางเลือกที่เป็นไปได้จริง

5. เงื่อนไขที่ขาดไม่ได้สำหรับการเปลี่ยนแปลงไปสู่การพัฒนาที่ยั่งยืนคือความช่วยเหลือ (ด้านการเงิน ด้านเทคนิค) แก่ประเทศที่ล้าหลังที่สุดจากประเทศที่พัฒนาแล้ว เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แท้จริง ความช่วยเหลือดังกล่าวจะต้องได้รับในทศวรรษต่อ ๆ ไป เพื่อเร่งกระบวนการในการนำมาตรฐานการครองชีพของประเทศกำลังพัฒนาให้เข้าใกล้ระดับที่พัฒนาแล้ว และในอีกด้านหนึ่ง เพื่อให้เช่น ความช่วยเหลือยังคงเป็นส่วนสำคัญใน GDP รวมที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของประเทศกำลังพัฒนา

วรรณกรรม

1. หนังสือพิมพ์รายสัปดาห์ของสาขาไซบีเรียของ Russian Academy of Sciences N 3 (2289) 19 มกราคม 2544

2. Antropov P.Ya. ศักยภาพเชื้อเพลิงและพลังงานของโลก ม., 1994

3. Odum G. , Odum E. พื้นฐานพลังงานของมนุษย์และธรรมชาติ. ม., 1998

เส้นทางการแก้ปัญหาที่กว้างขวางปัญหาพลังงานเกี่ยวข้องกับ การผลิตพลังงานเพิ่มขึ้นอีกและการเติบโตอย่างสมบูรณ์ของการใช้พลังงาน เส้นทางนี้ยังคงมีความเกี่ยวข้องกับเศรษฐกิจโลกสมัยใหม่ การใช้พลังงานของโลกในแง่สัมบูรณ์ตั้งแต่ปี 2539 ถึง 2546 เพิ่มขึ้นจาก 12 พันล้านเป็น 15.2 พันล้านตันของเชื้อเพลิงอ้างอิง ในเวลาเดียวกัน หลายประเทศกำลังเผชิญกับการถึงขีดจำกัดของการผลิตตัวพาพลังงาน (จีน) ของตนเองหรือกับความคาดหวังที่จะลดการผลิตนี้ (บริเตนใหญ่) การพัฒนากิจกรรมนี้สนับสนุนการค้นหาวิธีการใช้ทรัพยากรพลังงานอย่างมีเหตุผลมากขึ้น

บนพื้นฐานนี้ได้รับแรงกระตุ้น เส้นทางการแก้ปัญหาอย่างเข้มข้นปัญหาด้านพลังงานซึ่งประกอบด้วยการเพิ่มการผลิตต่อหน่วยการใช้พลังงานเป็นหลัก วิกฤตการณ์พลังงานในยุค 70 เร่งพัฒนาและ การแนะนำเทคโนโลยีประหยัดพลังงาน, ให้แรงผลักดันในการปรับโครงสร้างเศรษฐกิจ. มาตรการเหล่านี้ดำเนินการอย่างต่อเนื่องโดยประเทศพัฒนาแล้ว ทำให้สามารถบรรเทาผลกระทบจากวิกฤตพลังงานได้ในระดับมาก

ที่ สภาพที่ทันสมัยประหยัดพลังงานได้หนึ่งตันอันเป็นผลมาจากมาตรการอนุรักษ์ซึ่งมีราคาถูกกว่าการผลิตเพิ่มเติมอีก 3-4 เท่า เหตุการณ์นี้เป็นแรงกระตุ้นที่ทรงพลังสำหรับหลายประเทศ ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน. สำหรับไตรมาสสุดท้ายของศตวรรษที่ XX ความเข้มของพลังงานของเศรษฐกิจสหรัฐลดลงครึ่งหนึ่งและเยอรมนี - 2.5 เท่า

ภายใต้อิทธิพลของวิกฤตพลังงานประเทศพัฒนาแล้วในยุค 70-80 ดำเนินการปรับโครงสร้างเศรษฐกิจขนาดใหญ่ในทิศทางของการลดส่วนแบ่งของอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานมาก ดังนั้นความเข้มพลังงานของวิศวกรรมเครื่องกลและโดยเฉพาะภาคบริการจึงต่ำกว่าเชื้อเพลิงและพลังงานเชิงซ้อนหรือในโลหะวิทยาถึง 8-10 เท่า อุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานมากถูกตัดทอนและโอนไปยังประเทศกำลังพัฒนา การปรับโครงสร้างในทิศทางการอนุรักษ์พลังงานช่วยประหยัดเชื้อเพลิงและทรัพยากรพลังงานได้ถึง 20% ต่อหน่วย GDP

สำรองที่สำคัญสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของการใช้พลังงานคือการปรับปรุงกระบวนการทางเทคโนโลยีสำหรับการทำงานของเครื่องมือและอุปกรณ์ แม้ว่าทิศทางนี้จะต้องใช้เงินทุนมาก แต่ต้นทุนเหล่านี้น้อยกว่าต้นทุนที่จำเป็นสำหรับการเพิ่มขึ้นที่เท่าเทียมกันในการสกัด (การผลิต) ของเชื้อเพลิงและพลังงาน 2-3 เท่า ความพยายามหลักในด้านนี้มุ่งเป้าไปที่การปรับปรุงเครื่องยนต์และกระบวนการใช้เชื้อเพลิงทั้งหมด

ในเวลาเดียวกัน หลายประเทศที่มีตลาดเกิดใหม่ (รัสเซีย ยูเครน จีน อินเดีย) ยังคงพัฒนาอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานมาก (โลหกรรมเหล็กและอโลหะ อุตสาหกรรมเคมี ฯลฯ) รวมถึงการใช้เทคโนโลยีที่ล้าสมัย นอกจากนี้ ในประเทศเหล่านี้ คาดว่าการใช้พลังงานจะเพิ่มขึ้น ทั้งจากมาตรฐานการครองชีพที่เพิ่มขึ้นและการเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตของประชากร และจากการขาดเงินทุนในหลายประเทศเหล่านี้เพื่อลดความเข้มของพลังงาน ของเศรษฐกิจ ดังนั้น ในสภาพปัจจุบัน ตลาดเกิดใหม่มีการบริโภคพลังงานเพิ่มขึ้น ในขณะที่ในประเทศที่พัฒนาแล้ว การบริโภคยังคงอยู่ในระดับที่ค่อนข้างคงที่ แต่พึงระลึกไว้เสมอว่าการประหยัดพลังงานได้แสดงออกมาในระดับสูงสุดในอุตสาหกรรม แต่อยู่ภายใต้อิทธิพลของน้ำมันราคาถูกในทศวรรษ 1990 มีผลเพียงเล็กน้อยต่อการขนส่ง

ในระยะปัจจุบันและในอีกหลายปีข้างหน้า การแก้ปัญหาพลังงานโลกจะขึ้นอยู่กับระดับการลดความเข้มของพลังงานในระบบเศรษฐกิจ กล่าวคือ จากการใช้พลังงานต่อหน่วยของ GDP ที่ผลิตได้

ดังนั้นปัญหาพลังงานโลกในความเข้าใจเดิมว่าเป็นภัยคุกคามต่อการขาดแคลนทรัพยากรในโลกอย่างแน่นอน อย่างไรก็ตาม ปัญหาการจัดหาทรัพยากรพลังงานยังคงอยู่ในรูปแบบที่ปรับเปลี่ยน

ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ XX ผลกระทบทางเศรษฐกิจต่อธรรมชาติได้มาถึงระดับที่มันเริ่มสูญเสียความสามารถในการซ่อมแซมตัวเอง

ปัญหานิเวศวิทยาและการพัฒนาที่ยั่งยืน -เป็นปัญหาในการหยุดยั้งผลกระทบจากกิจกรรมของมนุษย์ที่มีต่อสิ่งแวดล้อม

ย้อนกลับไปในช่วงกลางศตวรรษที่ผ่านมา นิเวศวิทยาคือ กิจการภายในแต่ละประเทศ เนื่องจากมลพิษที่เกิดจากกิจกรรมทางอุตสาหกรรม ปรากฏเฉพาะในพื้นที่ที่มีอุตสาหกรรมที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมสูงเท่านั้น ที่ ทศวรรษ 1980. ปัญหาสิ่งแวดล้อมกลายเป็นระดับภูมิภาค: การปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายไปถึงประเทศเพื่อนบ้าน มาพร้อมกับลมและเมฆจากเพื่อนบ้าน (ฝนกรดที่เกิดจากการปล่อยของเสียอุตสาหกรรมจากสหราชอาณาจักรและเยอรมนีสู่ชั้นบรรยากาศในสวีเดนและนอร์เวย์และใน Great Lakes บน ชายแดนของสหรัฐอเมริกาและแคนาดา สิ่งมีชีวิตที่เสียชีวิตจากของเสียที่เป็นพิษของวิสาหกิจอเมริกัน)

ในปี 1990 ปัญหาสิ่งแวดล้อมได้มาถึงระดับโลกซึ่งปรากฏอยู่ในแนวโน้มเชิงลบดังต่อไปนี้:

• ทรัพยากรซึ่งถือว่าหมุนเวียนได้ (ป่าเขตร้อน แหล่งปลา ฯลฯ) ในโลกนั้นง่าย รักษาตัวเองไม่ได้;
• กำลังเกิดขึ้น การทำลายระบบนิเวศของโลกตัวแทนของพืชและสัตว์หายไปมากขึ้นเรื่อย ๆ ละเมิด batane ทางนิเวศวิทยาในธรรมชาติ
• ดินแดนขนาดใหญ่ทั้งหมดของโลกกลายเป็นเขตภัยพิบัติทางนิเวศวิทยา ดังนั้นการพัฒนาเศรษฐกิจอย่างรวดเร็วของจีนพร้อมกับการสกัดทรัพยากรธรรมชาติจำนวนมหาศาล (เช่นมีการขุดถ่านหิน 2.4 พันล้านตันในปี 2549) และการผลิตที่สกปรกต่อสิ่งแวดล้อมในขนาดมหึมาเท่ากัน (การถลุงเหล็กถึง 420 ล้านตัน) ทำให้ประเทศนี้เป็นเขตภัยพิบัติทางนิเวศอย่างต่อเนื่อง
• ปัญหาที่ยากและอันตรายที่สุดคือปัญหาที่เป็นไปได้ อากาศเปลี่ยนแปลงซึ่งแสดงโดยการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเฉลี่ยซึ่งจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความถี่และความรุนแรงของเหตุการณ์ทางธรรมชาติและภูมิอากาศที่รุนแรง: ความแห้งแล้ง น้ำท่วม พายุทอร์นาโด การละลายที่คมชัดและน้ำค้างแข็งซึ่งก่อให้เกิดความเสียหายทางเศรษฐกิจที่สำคัญ ธรรมชาติ มนุษย์ และเศรษฐกิจของประเทศ

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมักจะเกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของ "ผลกระทบของเรือนกระจก" - การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศซึ่งมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง ก๊าซที่เกี่ยวข้องในสถานที่ผลิต ด้านหนึ่ง และการตัดไม้ทำลายป่าและ การเสื่อมโทรมของที่ดินในอีกด้านหนึ่ง แม้ว่าจะมีมุมมองอื่น: ภาวะโลกร้อนไม่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของ CO2 ในชั้นบรรยากาศ แต่กับจังหวะทางโลกของกิจกรรมสุริยะและผลจากวัฏจักรภูมิอากาศบนโลก

ผลกระทบหลักของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมมีดังนี้:

• เป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์และสัตว์เลี้ยงในฟาร์ม
• ดินแดนที่ปนเปื้อนไม่เหมาะสมหรือแม้กระทั่งไม่เหมาะสมสำหรับที่อยู่อาศัยของมนุษย์และกิจกรรมทางเศรษฐกิจของพวกเขา และ 3) มลพิษสามารถนำไปสู่การละเมิดความสามารถในการทำความสะอาดตัวเองของชีวมณฑลทำลายอย่างสมบูรณ์

ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่ทวีความรุนแรงขึ้นในประเทศที่พัฒนาแล้วนำไปสู่ยุค 70 แล้ว สู่การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในนโยบายของรัฐในด้านการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม ในหลายประเทศในยุโรปตะวันตก ฝ่ายที่มีอิทธิพลและการเคลื่อนไหวของ "สีเขียว" ก็เกิดขึ้น รัฐเริ่มกำหนดมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดมากขึ้นเรื่อยๆ ภายในปี 2543 มีการใช้จ่ายด้านมาตรการปกป้องสิ่งแวดล้อมเพิ่มขึ้นเป็น 250 พันล้านดอลลาร์ ซึ่งสูงกว่าระดับการใช้จ่ายในปี 2513 ถึง 6 เท่า ประเทศที่พัฒนาแล้วใช้จ่ายโดยเฉลี่ยสูงถึง 1.7% ของ GNP ไปกับความต้องการด้านสิ่งแวดล้อม แต่ นี้ไม่เพียงพอเพราะปริมาณความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมธรรมชาติประมาณ 6% ของ GNP ถูกคำนวณทุกปี

ในทศวรรษ 1980ชุมชนโลกได้เข้าใจแล้วว่าปัญหาสิ่งแวดล้อมไม่สามารถแก้ไขได้ภายในขอบเขตของรัฐเดียว เพราะด้วยการหมุนเวียนของสสารและพลังงานทั่วโลก ขอบเขตทางภูมิศาสตร์จึงกลายเป็นความซับซ้อนทางธรรมชาติเพียงแห่งเดียว สิ่งนี้นำไปสู่การเกิดขึ้น แนวคิดการพัฒนาที่ยั่งยืน(การพัฒนาที่ยั่งยืน) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการพัฒนาของทุกประเทศทั่วโลกโดยคำนึงถึงความต้องการที่สำคัญของคนรุ่นปัจจุบัน แต่ไม่กีดกันโอกาสนี้ให้คนรุ่นต่อไปในอนาคต

แนวคิดของการพัฒนาที่ยั่งยืนได้รับการอนุมัติในการประชุมสหประชาชาติว่าด้วยสิ่งแวดล้อมและการพัฒนาในเมืองริโอเดจาเนโรในปี 2535 โดยเกี่ยวข้องกับการสร้างเศรษฐกิจโลกที่ยั่งยืนซึ่งสามารถแก้ปัญหามลภาวะของโลก การลดทรัพยากร พูดได้คำเดียวว่า ฟื้นฟูระบบนิเวศ ศักยภาพของโลกสำหรับคนรุ่นต่อไป ผู้เขียนแนวความคิดประกาศว่าสาเหตุของภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อมคือการพัฒนาเศรษฐกิจอย่างรวดเร็วของประเทศชั้นนำของโลกตลอดจนจำนวนประชากรโลกเพิ่มขึ้นอย่างมาก

เป็นผลให้เศรษฐกิจโลกเผชิญกับความขัดแย้ง: วิธีสนับสนุนการพัฒนาที่ยั่งยืนในขณะเดียวกันก็ลดผลกระทบด้านลบของกิจกรรมทางเศรษฐกิจที่มีต่อสิ่งแวดล้อม โดยทั่วไปมีสามวิธีในการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม:

• การลดลงของประชากร
• การลดระดับการใช้สินค้าวัสดุ
• ทำให้การเปลี่ยนแปลงขั้นพื้นฐานในเทคโนโลยี

วิธีแรกได้ดำเนินการไปแล้วอย่างเป็นธรรมชาติในประเทศที่พัฒนาแล้ว และเศรษฐกิจช่วงเปลี่ยนผ่านจำนวนมาก ซึ่งอัตราการเกิดลดลงอย่างมาก กระบวนการนี้ค่อยๆ ครอบคลุมส่วนที่เพิ่มขึ้นของประเทศกำลังพัฒนา อย่างไรก็ตาม การเติบโตของประชากรโลกทั้งหมดจะดำเนินต่อไปอีกอย่างน้อยสองสามทศวรรษ

ระดับการบริโภคที่ลดลงแทบจะเป็นไปไม่ได้ แม้ว่ารูปแบบการบริโภคใหม่เพิ่งเกิดขึ้นในประเทศที่พัฒนาแล้ว ซึ่งถูกครอบงำด้วยบริการและส่วนประกอบที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและผลิตภัณฑ์ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้

ดังนั้น ความสำคัญยิ่งต่อการพัฒนาเศรษฐกิจโลกที่ยั่งยืนคือ เทคโนโลยีที่มุ่งรักษาทรัพยากรทางนิเวศวิทยาของโลก:

• กระชับมาตรการป้องกันมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ทุกวันนี้ มีกฎระเบียบระดับนานาชาติและระดับประเทศที่เข้มงวดซึ่งควบคุมเนื้อหาของสารอันตราย เช่น ก๊าซไอเสียรถยนต์ ซึ่งบังคับให้ผู้ผลิตรถยนต์ผลิตรถยนต์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ด้วยเหตุนี้ SOCs ซึ่งกังวลเกี่ยวกับปฏิกิริยาเชิงลบของผู้บริโภคที่มีต่อเรื่องอื้อฉาวด้านสิ่งแวดล้อม มุ่งมั่นที่จะปฏิบัติตามหลักการของการพัฒนาที่ยั่งยืนในทุกประเทศที่พวกเขาดำเนินการ
• สร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์ราคาประหยัดที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ทำให้สามารถลดการเติบโตของการบริโภคทรัพยากรธรรมชาติ
• การสร้างเทคโนโลยีสะอาด ปัญหาคือหลายอุตสาหกรรมใช้เทคโนโลยีที่ล้าสมัยซึ่งไม่ตอบสนองความต้องการของการพัฒนาที่ยั่งยืน ตัวอย่างเช่น ในอุตสาหกรรมเยื่อกระดาษและกระดาษ กระบวนการผลิตจำนวนมากขึ้นอยู่กับการใช้คลอรีนและสารประกอบ ซึ่งเป็นสารก่อมลพิษที่อันตรายที่สุด และมีเพียงเทคโนโลยีชีวภาพเท่านั้นที่สามารถเปลี่ยนสถานการณ์ได้

จนถึงปัจจุบัน ประเทศที่พัฒนาแล้วสามารถลดระดับมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมหรืออย่างน้อยก็ทำให้มีเสถียรภาพ ตัวอย่างคือญี่ปุ่นซึ่งประสบปัญหาในทศวรรษที่ 1960 และ 1970 จากมลพิษทางอากาศที่มากเกินไปจากโรงงานโลหะวิทยาจำนวนมาก โรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง ฯลฯ แต่จนถึงตอนนี้ก็สามารถได้รับสถานะเป็นหนึ่งในประเทศที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุดในโลก อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่เพียงเกิดขึ้นเนื่องจากการใช้เทคโนโลยีดังกล่าวเท่านั้น แต่ยังเป็นเพราะญี่ปุ่นและประเทศที่พัฒนาแล้วอื่นๆ ได้ปรับเปลี่ยนทิศทางไปสู่เศรษฐกิจเกิดใหม่อย่างเห็นได้ชัดในฐานะผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ที่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมสูง (เคมี โลหะวิทยา ฯลฯ) นอกจากนี้ กระบวนการกำจัดอุตสาหกรรมที่ "สกปรก" ในประเทศพัฒนาแล้วนั้นไม่ได้ใส่ใจมากนักเนื่องจากสินค้าท้องถิ่นถูกนำเข้ามาแทนที่ แม้ว่า TNCs จากประเทศที่พัฒนาแล้วจะมีส่วนช่วยในการถ่ายโอนอุตสาหกรรมที่ "สกปรก" ไปยังประเทศที่มีราคาต่ำกว่า ค่าใช้จ่าย

ด้วยเหตุนี้ในหลายประเทศ ปัญหาด้านนิเวศวิทยาและการพัฒนาที่ยั่งยืนจึงรุนแรงขึ้น

ตัวอย่างที่น่าประทับใจที่สุดของนโยบายที่มุ่งเน้นด้านสิ่งแวดล้อมระหว่างประเทศคือ โปรโตคอลเกียวโต. เอกสารนี้ได้รับการรับรองในปี 1997 ในการประชุมครั้งที่สามของภาคีอนุสัญญาสหประชาชาติว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในเกียวโต (ญี่ปุ่น) และมีผลบังคับใช้ในปี 2548 หลังจากการให้สัตยาบันโดยรัฐซึ่งคิดเป็น 55% ของการปล่อย CO ทั่วโลก พิธีสารเกียวโตเกี่ยวข้องกับประเทศในยุโรปเป็นหลัก รัสเซียและญี่ปุ่น ขณะที่สหรัฐฯ และออสเตรเลียถอนตัวด้วยเหตุผลทางเศรษฐกิจ และประเทศอื่นๆ ส่วนใหญ่ไม่ได้ลงนาม เป้าหมายของพิธีสารเกียวโตคือการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลง 5.2% ต่ำกว่าระดับ 1990 สำหรับประเทศที่พัฒนาแล้วใน 200S-2012 พิธีสารเกียวโตให้วิธีการที่อิงตลาดเพื่อลดการปล่อยมลพิษ:

• กลไกการพัฒนาที่สะอาด - ประเทศที่พัฒนาแล้วได้รับเครดิตจากการลงทุนในโครงการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในประเทศกำลังพัฒนา
• การดำเนินการร่วมกัน - ประเทศต่างๆ ได้รับเครดิตจากการลงทุนในโครงการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในประเทศที่พัฒนาแล้ว
• การค้าการปล่อยมลพิษระหว่างประเทศ - ประเทศซื้อและขายการปล่อยมลพิษชดเชยกันเอง

ควรสังเกตว่าการลดการปล่อยมลพิษจะทำให้ประเทศที่พัฒนาแล้วเสียค่าใช้จ่ายอย่างมาก ประโยชน์ของความพยายามบรรเทาผลกระทบจะปรากฏชัดในระยะยาวเท่านั้น ในขณะที่ต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับมาตรการดังกล่าวจะต้องถูกแบกรับไว้ชั่วคราว

ปัญหาด้านประชากรศาสตร์

ปัญหาประชากรโลกประกอบด้วยสองส่วน:

1. การเติบโตของประชากรอย่างรวดเร็วและควบคุมได้ไม่ดีในประเทศกำลังพัฒนา
2. ประชากรสูงอายุในประเทศพัฒนาแล้วและเศรษฐกิจช่วงเปลี่ยนผ่านจำนวนมาก