Исчерпаемость энергетических ресурсов

Такие  ископаемые  и  ядерные  запасы  энергии, как уголь, нефть, природный газ и уран, используют- ся всё больше и больше, чтобы покрыть возрастающее потребление энергии на нашей планете. Этот путь при известной исчерпаемости запасов топлива неизбежно ведёт к дефициту энергоснабжения.

Исчерпаемость запасов нефти и природного газа

Реальная оценка достоверных ресурсов нефти и газа при постоянной величине потребления ограничивает время их исчерпаемости до таких пределов:

●    нефть – максимум до 2050 года,

●    природный газ – максимум до 2065 года.

Так  как  прогнозируемый  расход  запасов  имеет тенденцию к возрастанию, то с большой вероятностью следует ожидать сокращения указанных выше периодов.

Ещё более существенным для структурных изменений   в   энергоснабжении   является   вопрос   о том,  когда  может  наступить  такой  момент,  после которого дальнейшее повышение производства нефтепродуктов и газа станет не только невозможным из-за  геологических,  технических  и  экономических причин,  но  приобретёт  тенденцию  к  сокращению. Достижение  мирового  максимума  добычи  нефти ожидается во втором десятилетии нашего столетия, т.е. в период между 2010 – 2020 годом. Не позднее того момента,  когда спрос на нефть уже не сможет покрываться  её  производством,  следует  ожидать значительного возрастания цен.

Пути,  которые  могут  помочь  выйти  из  этой  дилеммы:

●   экономия энергии,

●   рациональное применение энергии и

●   использование регенеративных, т.е. возобновляемых  источников  энергии:  солнца,  ветра,  воды, биомассы и геотермии.

На  рисунке  отображены  соотношения между  ископаемыми  энергетическими  ресурсами, мировой энергетической потребностью в год и предложением энергии солнца.

Солнечная энергия

Солнце предлагает нам энергетический потенциал,  который  можно  использовать  без  ограничений. Около  5  миллиардов  лет  оно  поддерживает  жизнь на нашей Земле и, надеемся, в будущем так же долго будет безоплатно снабжать нас ценным теплом.

Общее поступление солнечной энергии также имеет значение: ежегодная нсоляция в зависимости от конкретного региона Украины колеблется в диапазоне от 900 до 1300 кВт*ч/ (м²*год).

Так называемая «инсоляционная карта»   наглядно представляет среднестатистическое  распределение  инсоляции,  на  которую  можно рассчитывать в разных регионах страны.

 

Рис. 1 Суммарная инсоляция за год.

В среднем в Украине на 1 м² площади за год попадает приблизительно 1000 кВт*ч, что соответствует энергоемкости примерно 100 литров дизельного топлива или 100 м3 природного газа.

 Предложение энергии и потребность в энергии

От севера и до юга Укрианы  достаточно солнечного облучения земной поверхности, чтобы удовлетворить 60 % суммарной потребности в энергии для приготовления горячей расходной воды с помощью солнечной энергии, а в летний период – до 100 %.

 

 

Рис. 2    Соотношение между предложением энергии гелиоколлекторной установки и годовой потребностью в энергии для ГВС.

 

 

 

 

 

Рис. 3.    Соотношение между предложением энергии гелиоколлекторной установки и годовой потребностью в энергии для ГВС и отопления

 

 

 

 

 

Пояснения к Рис. 2 и 3:
a -  Потребность в энергии (спрос на энергию);
b - Предложение энергии гелиотермической установки;
M - Месяц;
Q - Тепловая энергия .

  – Избыток солнечной энергии (пригодной, например, для нагрева бассейна); 

  – Используемая солнечная энергия (покрытие потребности в энергии за счёт солнца);

   – Не покрытая потребность в энергии (дополнительный подогрев, т.е. подтапливание).
 

             При гелиотермической поддержке отопительной системы экономия энергии на приготовление горячей расходной воды и отопление составляет от 15% до 35% – в зависимости от теплоизоляции и потребности в тепле, так как не только прямое солнечное облучение превращается с помощью гелиоколлектора в тепло, но и диффузное, т.е. рассеянное излучение тоже может использоваться гелиоколлектором. Так, например, в пасмурные дни при высокой составляющей  рассеянного  света  на  гелиоколлектор направлено до 300 Вт/м2  энергии.

           Гелиотермические водогрейные установки представляют рынок, который будет постоянно расти.