Imbangan bahan api dan tenaga: penerangan, struktur dan ciri

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Kesejahteraan dan kemakmuran tamadun manusia bergantung kepada ketersediaan sumber tenaga yang mencukupi. Pencarian bahan api alternatif nampaknya merupakan cara yang paling logik ke hadapan. Walau bagaimanapun, dengan mengambil kira prospek sumber tenaga bukan tradisional yang tidak jelas, isu penggunaan rasional sumber asli yang ada adalah amat penting. Setiap negara menghadapi cabaran ini.

Konsep umum

Imbangan bahan api dan tenaga adalah salah satu masalah paling teruk di dunia moden. Pertumbuhan penduduk dunia dan perkembangan teknologi perindustrian menyebabkan peningkatan pesat dalam penggunaan mineral. Sumber asli yang tidak boleh diperbaharui dan bekalannya yang terhad menimbulkan kebimbangan. Imbangan tenaga ialah nisbah pengeluaran dan penggunaan bahan api seperti minyak, arang batu,gas, gambut, syal minyak dan kayu api.

Sepanjang abad ke-20, penggunaan sumber ini meningkat kira-kira 15 kali ganda. Menurut penyelidik, jumlah penggunaan tenaga haba sejak beberapa dekad yang lalu telah melebihi jumlahnya yang digunakan oleh manusia sepanjang tempoh sejarah sebelumnya. Perkembangan sains dan teknologi telah mengubah struktur keseimbangan. Kemajuan dalam industri telah membawa kepada peningkatan mendadak dalam pembangunan deposit mineral baharu, serta kemunculan bahan api bukan konvensional.

Struktur

Pada masa ini, bahagian minyak dalam jumlah penggunaan tenaga haba di dunia ialah 40%. Peranan yang kurang penting dimainkan oleh arang batu, yang menyediakan 27% daripada keperluan tamadun manusia dalam bahan api. Bahagian gas asli tidak melebihi 23%. Unsur terkecil imbangan tenaga ialah tenaga suria, angin dan nuklear. Bahagian mereka hanya 10% daripada jumlah keseluruhan penggunaan bahan api di dunia.

Struktur campuran tenaga berbeza dari negara ke negara. Sebab heterogenitas gambaran global terletak pada keanehan lokasi geografi dan tahap pembangunan perindustrian negeri. Pada separuh kedua abad ke-20, bahagian minyak dalam keseimbangan tenaga berkembang dengan pesat. Pada penghujung abad ini, di negara perindustrian tinggi, nisbah berubah memihak kepada gas asli dan arang batu.

Sumber tidak konvensional

Taburan mendapan hidrokarbon yang tidak sekata di duniamemaksa banyak negeri mencari jalan alternatif untuk memenuhi keperluan mereka terhadap sumber tenaga. Tugas ini dikaitkan dengan kesukaran tertentu. Kemungkinan menggunakan tenaga suria sebahagian besarnya bergantung pada lokasi geografi. Loji tenaga nuklear menimbulkan bahaya serius kepada penduduk dan alam sekitar. Kemalangan di kemudahan sedemikian membawa kepada akibat yang besar.

Imbangan tenaga di Rusia

Di Persekutuan Rusia, disebabkan oleh ciri iklim, terdapat keperluan untuk penggunaan bahan api yang tinggi untuk menyediakan haba pada musim sejuk. Struktur keseimbangan tenaga dikuasai oleh gas asli. Bahagiannya ialah 55%. Minyak berada di tempat kedua. Walaupun fakta bahawa Rusia adalah salah satu pembekal "emas hitam" terbesar di dunia, bahagian bahan api jenis ini dalam imbangan tenaga negara hanya 21%. Di tempat ketiga ialah arang batu, yang menyediakan 17% daripada jumlah penjanaan haba. Loji janakuasa hidroelektrik dan tenaga nuklear tidak mempunyai kepentingan strategik untuk ekonomi negara. Mereka membuat sumbangan minimum, tidak melebihi beberapa peratus.

Kecekapan

Perlu diperhatikan perubahan beransur-ansur dalam keseimbangan tenaga dalam proses mengubah ekonomi. Pada separuh kedua abad ke-20, peranan dominan adalah milik arang batu dan minyak. Pada permulaan alaf baru, tempat utama pergi ke gas asli. Menurut penyelidik, penggunaannya di Rusia tidak cukup cekap. Pekali bergunapenjanaan elektrik oleh turbin gas asli adalah kira-kira 30%. Sebab kadar yang rendah ini adalah disebabkan peralatan usang yang perlu dinaik taraf.

Negara lain

Imbangan tenaga global dicirikan oleh ketidaksamaan yang melampau dalam penggunaan bahan api di bahagian lain di dunia. Peneraju dalam penggunaan sumber bahan api adalah negara seperti AS, China dan Rusia. Mereka menggunakan kira-kira 40% daripada tenaga yang dijana di seluruh dunia. Tahap kos bahan api yang tinggi jatuh pada bahagian negara yang terletak di latitud utara.

Sepanjang abad yang lalu, bilangan sumber tenaga yang ada telah meningkat daripada dua kepada enam. Corak yang menarik ialah pada masa ini tiada satu pun daripada mereka telah kehilangan kepentingan strategiknya dalam ekonomi global. Sumber tenaga yang telah lama diketahui telah berpindah ke dalam kategori yang tradisional, tetapi terus menduduki tempat penting dalam struktur keseimbangan bahan api. Ramalan analisis tidak mempertimbangkan kemungkinan pengecualian lengkapnya daripada bilangan sumber yang berfungsi sebagai asas ekonomi. Ramalan hanya merujuk kepada perubahan bahagian masa depan sumber tenaga tradisional dalam struktur penggunaan. Ramai penganalisis berpendapat bahawa sumber asli seperti arang batu dan gas akan kekal sebagai peneraju dalam dekad akan datang.

Loji kuasa nuklear

Sesetengah negara telah memutuskan untuk mengutamakan pembangunan tenaga nuklear. Contohnya termasuk Perancis dan Jepun. Mereka mencapai perubahan ketara dalam struktur keseimbangan tenaga negeri mereka. Perancis dan Jepun telah berjaya mengurangkan dengan ketara peranan minyak. Penggantian hidrokarbon oleh tenaga nuklear telah memberi kesan yang baik kepada keadaan ekologi. Bagaimanapun, kehadiran loji tenaga nuklear menimbulkan potensi bahaya, realiti yang rakyat Jepun yakin selepas bencana di Fukushima.

Prospek

Anggaran kehabisan rizab tenaga dunia sering menjadi topik perdebatan hangat. Ramalan pesimis tentang permulaan kekurangan bahan api fosil global yang hampir pasti adalah berdasarkan fakta yang tidak dapat dipertikaikan - sumber asli yang tidak boleh diperbaharui. Menurut pakar, sambil mengekalkan jumlah pengeluaran minyak semasa, rizab "emas hitam" di planet ini boleh habis dalam tempoh 30-50 tahun akan datang. Situasi ini diburukkan lagi oleh fakta bahawa syarikat hidrokarbon lebih suka melaburkan keuntungan mereka dalam projek dengan bayaran balik yang cepat, daripada membelanjakannya untuk membiayai penerokaan.

Maklumat tentang rizab gas asli dunia memberikan beberapa sebab untuk optimis. Menurut pakar, deposit yang diterokai pembawa tenaga ini sepatutnya mencukupi untuk 50-70 tahun akan datang. Rusia menonjol di kalangan negara lain dengan rizab gas aslinya yang besar. Depositnya di Semenanjung Yamal dianggarkan oleh pakar sebanyak 100 trilion m3.

Rizab arang batu tertumpu di China, Amerika Syarikat dan Rusia. Rizab globalnya ialah15 trilion tan. Walau bagaimanapun, hanya gred arang kok yang tertentu digunakan untuk tujuan perindustrian, yang dilombong dalam kuantiti terhad.

Rizab bahan api fosil di dunia adalah hebat, tetapi tidak berkesudahan. Generasi akan datang perlu mencari penyelesaian kekal kepada masalah tenaga.