§ 30. Паливно-енергетичний баланс. Використання відновлюваних джерел енергії

1. Пригадайте, чи є екологічно безпечним виробництво електроенергії з використанням вуглеводнів.
2. Назвіть види палива, які використовувало людство за час свого історичного розвитку.

1. ПАЛИВНО-ЕНЕРГЕТИЧНИЙ БАЛАНС (ПЕБ). Паливно-енергетичний баланс різних країн формується по різному. На це впливає низка чинників, таких, як наявність (або відсутність) власної природно-сировинної бази, віддаленість від основних джерел паливних корисних копалин, структура економіки, рівень розвитку науки і техніки та суспільства загалом тощо.

СЛОВНИК

Паливно-енергетичний баланс — співвідношення наявних паливно-енергетичних ресурсів в країні з їхнім використанням. ПЕБ складається з прибуткової та витратної частин.

Fuel and energy balance is the ratio of available fuel and energy resources in the country with their use. It consists of profitable and expendable.

Здавна у якості енергоносіїв людство використовувало власну мускульну силу та силу свійських тварин, рушійну силу води, енергію Сонця, деревину. Саме вона була основним енергоносієм майже до кінця XIX ст. Поступово її замінило вугілля, яке на початку XX ст. у структурі світового енергоспоживання складало вже понад 50%. Водночас розпочалося використання нафти. У період між Першою та Другою світовими війнами відбулося активне використання природного газу та ще більше зростало значення нафти. У 50-х рр. XX ст. основою ПЕБ світу стали нафта й природний газ. У цей же час людство освоїло використання для мирних цілей атомної енергії, частка якої в енергоспоживанні зростала повільно. Тоді ж почала зростати роль відновлюваних джерел енергії — вітру, Сонця, внутрішньої енергії Землі (геотермальна)

У XX ст. в розвитку ПЕБ виділяють два етапи: вугільний (приблизно до кінця 50-х рр. XX ст.) та нафтогазовий (із початку 60-х рр.). У 1980 р. частка нафти в ПЕБ складала 46%.

Проте з початку 80-х рр. XX ст. окремі дослідники виокремлюють у розвитку ПЕБ світу так званий сучасний, або третій етап, для якого характерне зменшення частки нафти, зростання частки атомної та альтернативних джерел енергії (мал. 1).

За даними мал. 1 зробіть припущення про відмінності ПЕБ окремих країн світу відповідно до видів паливних корисних копалин, які там видобувають.

Економісти прогнозували значне (до кінця XX ст. до 15%) збільшення частки атомної енергії в світовому та українському ПЕБ. Суттєві корективи в ці прогнози, як і в розвиток світової атомної енергетики, внесла аварія на Чорнобильській АЕС у 1986 р. а пізніше, у 2011 р. на японській Фукусімі. Після Чорнобильської катастрофи в багатьох країнах (Італія, Німеччина, Франція) були зупинені програми будівництва нових АЕС. Після аварії на Фукусімі в самій Японії перший з усіх наявних у країні атомних реакторів (48, зупинених у 2011 р.) поновив роботу лише в серпні 2015 р.

Поглиблення екологічних проблем, глобальне потепління привернули увагу людства до розвитку енергетики, яка використовує альтернативні джерела.

ПЕБ складається із прибуткової та витратної частин. Прибуткова частина враховує видобуток енергоносіїв (вугілля, газ, нафта та ін.), виробництво електричної і теплової енергії з використанням відновлюваних джерел (енергія вітру, Сонця, геотермальна), а також відбір газу з підземних сховищ, імпорт енергоресурсів та залишок ресурсів на початок року. Витратна частина балансу містить прогнози споживання енергоресурсів (мал. 2).

Мал. 1. а) Динаміка змін світового ПЕБ (друга половина XX — початок XXI ст.) (за даними: WORLD ENERGY BALANCES: OVERVIEW 2018); б) країни — найбільші виробники палива (2016 р.).

Мал. 2. Витратна частина ПЕБ: а) США (2019 р., за даними U.S. Energy Information Administration), б) Франції (2019 р., за даними: Bilan énergétique de la France).

За даними мал. 2 порівняйте баланс споживання енергоресурсів США та Францією. Які висновки можна зробити про особливості структури енергетики цих країн?

Аналіз статистичних даних щодо змін ПЕБ та особливо споживання людством певних видів енергії свідчить про те, що його структура швидко змінюється на користь нетрадиційних, відносно екологічно безпечних видів енергії (мал. 3). Чому відносно, тому що, наприклад, екологічно безпечні вітряки все ж таки шкодять довкіллю, адже за підрахунками спеціалістів тільки у США за рік під їх лопатями гине кілька мільярдів птахів.

За даними мал. 3 проаналізуйте зміни ПЕБ світу. Зробіть відповідні висновки.

3. ПАЛИВНО-ЕНЕРГЕТИЧНИЙ БАЛАНС УКРАЇНИ. Енергетична стратегія України до 2035 р., розроблена Міністерством енергетики та вугільної промисловості, передбачає план заходів щодо підвищення енергетичної безпеки країни. Україні слід скористатися великим потенціалом скорочення споживання імпортованого природного газу завдяки енергозаощадженню. Планується знизити енергоємність економіки, диверсифікувати поставки енергоресурсів та наростити їх вітчизняний видобуток і виробництво, для чого потрібні значні капіталовкладення. Можна лише констатувати, що впродовж усього періоду незалежності України, енергетична сфера залишається найбільш уразливою складовою економіки держави. (мал. 4).

Тип енергії	Обсяги в структурі ПЕБ (у терават/год)
Тип енергії	1900	1960	1970	2019
Інші відновлювані	0	0	71	1164
Сучасне біопаливо	0	0	0	1143
Сонячна	0	0	0	1793
Вітрова	0	0	0	3540
Гідравлічна	44	1813	3263	10 455
Атомна	0	0	219	6923
Природний газ	64	4472	9614	32 292
Нафта	181	11 097	26 708	53 620
Вугілля	5728	15 442	17059	43 849
Традиційна біомаса	6111	8889	9444	11 111
Загалом	12128	41 713	66 378	173340

Мал. 3. Зміни ПЕБ світу за останні 120 років.

Мал. 4. Структура первинного постачання енергоресурсів та кінцевого енергоспоживання в Україні (за даними державної статистики).

Проаналізуйте статистичні дані мал. 4 та назвіть відмінності між прибутковою й витратною частинами ПЕБ України.

Найбільший у світі сонячний парк «Мохаммед бін Рашид аль-Мактум» у Дубаї (ОАЕ), загальною потужністю понад 5000 МВт, планується збудувати до 2030 р. Проекти Сонячного парку становлять одну з основ Дубайської стратегії чистої енергії до 2050 р., яка має на меті забезпечити 75% загальних енергетичних потреб з чистих джерел.

ВИСНОВКИ

Паливно-енергетичний баланс — це співвідношення наявних у країні паливно-енергетичних ресурсів з їхнім використанням, що складається з прибуткової та витратної частин.
Статистика змін споживання енергетичних ресурсів у світі свідчить про те, що структура ПЕБ швидко змінюється на користь нетрадиційних, відносно екологічно безпечних видів енергії.
Розвиток енергетики, яка використовує альтернативні джерела, спричинили екологічні проблеми та глобальне потепління.
В Україні створено план заходів щодо підвищення енергетичної безпеки країни, для реалізації якого потрібні значні капіталовкладення.
Головними перспективами щодо змін у ПЕБ України є скорочення споживання імпортованого природного газу через енергозаощадження та збільшення видобутку енергії за рахунок відновлюваних джерел.

ЗАПИТАННЯ ТА ЗАВДАННЯ

1. Охарактеризуйте основні способи та джерела отримання електроенергії.
2. Поясніть, чому енергетичний комплекс є основою розвитку економіки країн світу.
3. Поясніть причини енергозалежності України.
4. За матеріалами мережі Інтернет знайдіть інформацію щодо використання енергії Сонця в Україні та світі. Підготуйте повідомлення за цим питанням.
5. За даними мал. 2 і 3 вкажіть різницю між ПЕБ США, Франції та України. Чим вона пояснюється?

Зміст