География мировой энергетики — Общая характеристика.

Электроэнергетика - базовая инфраструктурная отрасль, снабжающая электричеством и теплом все остальные сектора хозяйства.

С энергопотреблением прямо связаны и уровень социально-экономического развития, и общая деловая активность, и жизнь каждого человека.

Только за последнее десятилетие производство электроэнергии в мире выросло почти в 1,5 раза. Заметные изменения происходят в соотношении используемых видов топлива и в географической структуре глобального энергетического рынка.

Двумя крупнейшими производителями электроэнергии, далеко опережающими всех остальных, являются Китай и США.

Электроэнергетика - базовая инфраструктурная отрасль, в которой реализуются процессы производства, передачи, распределения электроэнергии. Она имеет связи со всеми секторами экономики, снабжая их произведенными электричеством и теплом и получая от некоторых из них ресурсы для своего функционирования (рис. 1).

Рис. 1. Электроэнергетика в современной экономике

Источник: Экономика и управление в электроэнергетике. Электротехнический портал РФ.

Роль электроэнергетики в ХХ I в. остается исключительно важной для социально-экономического развития любой страны и мирового сообщества в целом. Энергопотребление тесно связано с деловой активностью и уровнем жизни населения.

Научно-технический прогресс и появление новых секторов и отраслей экономики, совершенствование технологий, повышение качества и улучшение условий жизни людей ведут к расширению сфер использования электроэнергии и повышению требований к надежному и бесперебойному энергоснабжению.

Особенности электроэнергетики как отрасли обусловлены спецификой ее основного продукта. Электроэнергия по своим свойствам подобна услуге: время ее производства совпадает со временем потребления.

Электроэнергетика должна быть готова к выработке, передаче и поставке электроэнергии в момент появления спроса, в том числе в пиковом объеме, располагая для этого необходимыми резервными мощностями и запасом топлива.

Чем больше максимальное (хотя бы и кратковременное) значение спроса, тем больше должны быть мощности, чтобы обеспечить готовность к оказанию услуги. (Ситуация изменится, если появятся эффективные технологии хранения электроэнергии. Пока это в основном аккумуляторы разных типов, а также гидроаккумулирующие станции.)

Невозможность хранения электроэнергии в промышленных масштабах предопределяет технологическое единство всего процесса ее производства, передачи и потребления. Вероятно, это единственная отрасль в современной экономике, где непрерывность производства продукции должна сопровождаться таким же непрерывным ее потреблением. В силу этой особенности в электроэнергетике существуют жесткие технические требования к каждому этапу технологического цикла, в том числе по частоте электрического тока и напряжению.

Принципиальной особенностью электрической энергии как продукта, отличающей ее от всех других видов товаров и услуг, является то, что ее потребитель может повлиять на устойчивость работы производителя.
Потребности экономики и общества в электрической энергии существенно зависят от погодных факторов, времени суток, технологических режимов различных производственных процессов в отраслях-потребителях, особенностей домашних хозяйств, даже от программы телепередач.

Различия между максимальным и минимальным уровнями потребления определяет потребность в так называемых резервных мощностях, которые включаются только тогда, когда уровень потребления достигает определенного значения.

Экономические характеристики производства электроэнергии зависят от типа электростанции, степени ее загрузки и режима работы, вида топлива. При прочих равных условиях в наибольшей степени востребуется электроэнергия тех станций, которые генерируют ее в нужное время и в нужном объеме с наименьшими издержками.

С учетом всех этих особенностей принято объединять устройства, производящие энергию (генераторы), в единую энергетическую систему, что обеспечивает сокращение суммарных издержек производства и уменьшает потребность в резервировании производственных мощностей. Система нуждается в операторе, который выполняет координирующие функции. Он регулирует график и объем как производства, так и потребления электроэнергии.

Системный оператор принимает решения на основании рыночных сигналов от производителей (о возможностях и стоимости производства электроэнергии) и от потребителей (о спросе на нее в определенные временные интервалы). В конечном счете системный оператор должен обеспечить надежную и безопасную работу энергосистемы, эффективное удовлетворение спроса на электроэнергию. Его деятельность отражается на производственных и финансовых результатах всех участников рынка электроэнергии, а также на их инвестиционных решениях.

Основными производителями электроэнергии являются:
тепловые электростанции (ТЭС), где тепловая энергия, образующаяся при сжигании органического топлива (уголь, газ, мазут, торф, сланцы и т.д.), используется для вращения турбин, приводящих в движение электрогенератор.

Возможность одновременного производства тепла и электроэнергии привела к распространению в ряде стран централизованного теплоснабжения на ТЭЦ;

гидроэлектростанции (ГЭС), где в электроэнергию преобразуется механическая энергия потока воды с помощью гидравлических турбин, вращающих электрогенераторы;

атомные электростанции (АЭС), где в электроэнергию преобразуется тепловая энергия, полученная при цепной ядерной реакции радиоактивных элементов в реакторе.

Три основных типа электростанций определяют виды используемых энергоресурсов. Их принято подразделять на первичные и вторичные, возобновляемые и невозобновляемые.

Первичные энергоносители - это сырьевые материалы в их естественной форме до проведения какой-либо технологической обработки, например каменный уголь, нефть, природный газ и урановая руда. В разговорной речи эти материалы называют просто первичной энергией. К таковой относятся также солнечное излучение, ветер, водные ресурсы.

Вторичная энергия - это продукт переработки, «облагораживания» первичной, например бензин, мазут, ядерное топливо.

Некоторые виды ресурсов могут относительно быстро восстанавливаться в природе, они называются возобновляемыми: дрова, камыш, торф и прочие виды биотоплива, гидропотенциал рек. Ресурсы, не обладающие таким качеством, называются невозобновляемыми: уголь, сырая нефть, природный газ, нефтеносный сланец, урановая руда. По большей части они являются полезными ископаемыми. Энергия солнца, ветра, морских приливов относится к неисчерпаемым возобновляемым энергетическим ресурсам.

В настоящее время наиболее распространенным видом технологического топлива в мировой электроэнергетике выступает уголь. Это объясняется относительной дешевизной и широкой распространенностью запасов данного вида топлива.

Однако транспортировка угля на значительные расстояния ведет к большим издержкам, что во многих случаях делает его использование нерентабельным. При производстве энергии с использованием угля высок уровень выброса в атмосферу загрязняющих веществ, что наносит существенный вред окружающей среде. В последние десятилетия ХХ в. появились технологии, позволяющие использовать уголь для производства электроэнергии с большей эффективностью и меньшим ущербом для окружающей среды.

Расширение использования газа в мировой электроэнергетике за последние годы объясняется существенным ростом его добычи, появлением высокоэффективных технологий производства электроэнергии, основанных на применении данного вида топлива, а также ужесточением политики по охране окружающей среды.

Все большее распространение получает использование урана. Это топливо обладает колоссальной эффективностью по сравнению с прочими сырьевыми источниками энергии. Однако применение радиоактивных веществ сопряжено с риском масштабного загрязнения окружающей среды в случае аварии. Кроме того, возведение АЭС и утилизация отработанного топлива чрезвычайно капиталоемки. Развитие этого вида энергетики осложняется и тем, что пока немногие страны могут обеспечить подготовку научных и технических специалистов, способных разработать технологии и обеспечить квалифицированную эксплуатацию АЭС.

Большое значение в структуре источников электроэнергии сохраняют гидроресурсы, хотя их доля за последние десятилетия несколько сократилась. Преимущества этого источника в его возобновляемости и относительной дешевизне.

Но возведение гидростанций оказывает необратимое воздействие на окружающую среду, так как обычно требует затопления значительных территорий при создании водохранилищ. Кроме того, неравномерность распределения водных ресурсов на планете и зависимость от климатических условий ограничивают их гидроэнергетический потенциал.

Существенное сокращение использования нефти и нефтепродуктов для производства электроэнергии за последние тридцать лет объясняются как ростом стоимости данного вида топлива, высокой эффективностью его применения в других отраслях, так и дороговизной его транспортировки на значительные расстояния, а также возросшими требованиями к экологической безопасности.

Растет внимание к возобновляемым источникам энергии. В частности, активно разрабатываются технологии использования энергии солнца и ветра, потенциал которых огромен. Правда, на сегодняшний день использование солнечной энергии в промышленных масштабах в большинстве случаев оказывается менее эффективным по сравнению с традиционными видами ресурсов.

Что касается энергии ветра, в развитых странах (прежде всего под влиянием экологических движений) ее применение в электроэнергетике значительно увеличилось. Нельзя не упомянуть также геотермальную энергию, которая может иметь серьезное значение для некоторых государств или отдельных регионов (Исландии, Новой Зеландии, в России - для Камчатки, Ставропольского и Краснодарского краев, Калининградской области). Развитие производства электроэнергии на основе возобновляемых ресурсов пока еще требует государственных дотаций.

В конце XX - начале XXI в. резко повысился интерес к биоэнергетическим ресурсам. В отдельных странах (например, в Бразилии) производство электроэнергии на биотопливе составило заметную долю в энергетическом балансе. В США была принята специальная программа субсидирования биотоплива. Но существуют и сомнения в перспективах данного направления электроэнергетики. Они касаются прежде всего эффективности использования таких природных ресурсов, как земля и вода; так, отвод обширных площадей пахотной земли под производство биотоплива внес свой вклад в удвоение цен на продовольственное зерно.

Представление об изменениях в структуре генерации электроэнергии за последние десятилетия дает рис. 2.

Рис. 2. Изменения в структуре генерации по видам топлива, %
1973 г .

2011 г .

* Включая возобновляемые геотермальную, солнечную, ветровую, приливную энергии, биотопливо и отходы и т.п.
Источник : International Energy Agency. 2013 Key World Energy Statistics. Paris 2013.

В настоящее время, как и в 1973 г., подавляющая часть выработки электроэнергии приходится на органические виды топлива. Однако их доля уменьшилась с 75% до 68%. При этом заметно возрос удельный вес атомной энергетики - с 3% до 13%, прочих возобновляемых ресурсов - с 1% до 4%. Роль гидроэнергетики снизилась.

Наиболее драматические сдвиги произошли внутри органических видов топлива. Резко упала доля нефти - с 25% до 5%. При этом выросли показатели природного газа - с 12% до 22% - и такого традиционного вида топлива, как уголь - с 38% до 41%. Последний продолжает оставаться главным ресурсом для выработки электроэнергии в мире.

Структура глобального рынка
За последнее десятилетие производство электроэнергии в мире выросло почти в 1,5 раза, достигнув в 2012 г. 21 трлн кВт-ч (рис. 3).

Рис. 3. Мировое производство электроэнергии за 2000-2012 гг.,
млрд . к Вт - ч

Источник D . C .

Крупнейшими производителями электроэнергии в мире являются Китай (4,7 трлн кВт-ч) и США (4,3 кВт-ч), значительно опережающие по этому показателю остальные страны (рис. 4).

Рис. 4. Крупнейшие производители электроэнергии в 2011 г., млрд кВт-ч

Источник : U.S. Energy Information Administration. International Energy Statistics. Electricity.
U.S. Department of Energy. Wash. D . C .

За последние десятилетия произошли заметные региональные сдвиги в производстве электроэнергии (рис. 5). Существенно сократилась доля развитых стран (ОЭСР) - с 73% в 1973 г. до 49% в 2011 г. Одновременно выросли доли развивающихся стран Африки, Латинской Америки и Азии, прежде всего Китая, на который теперь приходится более 20% мирового производства электроэнергии (в 1973 г. - 3%).

Рис. 5. Региональные сдвиги в производстве электроэнергии, %
1973 г .

2011 г .

* Без Китая .
Источник : International Energy Agency. 2013 Key World Energy Statistics. Paris 2013.

Интересно отметить, что крупнейшие производители электроэнергии не всегда являются и крупнейшими ее экспортерами. Так, в список ведущих продавцов входят лишь Франция, Россия, Канада и Китай, а США и Бразилия являются одновременно ведущими в мире покупателями электроэнергии (табл. 1).

Китай
Китай - одна из немногих стран в мире, где подавляющая часть электроэнергии вырабатывается на угле (до 80%). Довольно значительна роль ГЭС (15%), а вот доля атомной энергетики и других видов генерации минимальна.

Рис. 6.

Источник : U.S. Energy Information Administration. International Energy Statistics. Electricity.
U.S. Department of Energy. Wash. D . C .

Основным органом, ответственным за регулирование электроэнергетики Китая, является Государственная комиссия по регулированию электроэнергетики (ГКРЭ), созданная в 2002 г. К компетенции ГКРЭ относятся:
· общее регулирование электроэнергетики страны, создание прозрачной системы регулирования и прямое управление региональными подразделениями ГКРЭ;
· разработка нормативно-правовой базы отрасли и правил рынков электроэнергии;
· участие в разработке планов развития электроэнергетики и рынков электроэнергии;
· мониторинг работы рынков, обеспечение добросовестной конкуренции на рынке, регулирование неконкурентных видов генерации и деятельности по передаче электроэнергии;
· участие в разработке и обеспечение применения технических стандартов и стандартов безопасности, количественных и качественных нормативов в электроэнергетике;
· контроль соблюдения экологического законодательства;
· внесение, исходя их рыночных условий, предложений по тарифообразованию в государственный орган, ответственный за ценообразование, пересмотр уровней тарифов, регулирование тарифов и сборов за системные услуги;
· расследование нарушений нормативно-правовых актов участниками рынка и урегулирование споров между ними;
· контроль внедрения положений политики по обеспечению всеобщей электрификации;
· организация исполнения программ реформы отрасли в соответствии с указаниями Государственного совета.

В секторе производства электроэнергии основными игроками являются:
5 групп генерирующих компаний, образованных в результате реорганизации Государственной энергетической корпорации по принципу равномерности распределения активов. Эти группы компаний контролируются на национальном уровне, и их доля в общей выработке составляет 39%;
иные национальные генерирующие компании (10%);
региональные государственные энергетические компании (45%);
независимые производители (6%).

Организациями, ответственными за передачу электроэнергии в Китае, являются Государственная электросетевая корпорация и Южнокитайская электросетевая корпорация. Они контролируют 7 региональных и 31 провинциальную сетевые компании.

Распределением электроэнергии занимаются более 3000 районных распределительных сетевых компаний, также в основном подчиняющихся электросетевым корпорациям.

Реформа электроэнергетики Китая ставила целью построение такой системы рынков электроэнергии, которая позволит создать стимулы к конкуренции, повысить эффективность, оптимизировать расходы, усовершенствовать механизмы ценообразования, оптимально распределить ресурсы, способствовать развитию отрасли и строительству сетевой инфраструктуры по всей стране.

Первым шагом стало создание в 1997 г. Государственной энергетической корпорации, что позволило отделить коммерческую деятельность от административного регулирования. Дальнейшие этапы реформы были сформулированы в 10-м пятилетнем плане КНР (2001 - 2005 гг.):
· разделение генерации и сетевой деятельности;
· функциональное разделение нецелевых видов деятельности внутри корпорации (планирование, моделирование, строительство и др.);
· обеспечение прямого доступа на рынок для крупных потребителей;
· формирование конкурентных региональных рынков электроэнергии;
· создание системы подачи заявок на доступ к сети;
· приведение розничного тарифообразования в соответствие с требованиями рынка.

Часть этапов реформы была реализована к 2002 г., когда была основана Государственная комиссия по регулированию электроэнергетики и произведена реорганизация Государственной энергетической корпорации. В процессе реформы проведено разделение корпорации по видам деятельности - на генерирующие и сетевые компании.

В 2004 г. запущены пилотные проекты рынков электроэнергии на западе и северо-западе Китая.
Рынки электроэнергии в Китае находятся на стадии формирования и становления. Планируется поэтапное развитие конкуренции. В настоящий момент конкурентная борьба ведется исключительно между производителями, в дальнейшем предполагается создание условий для возникновения конкурентных механизмов сначала на оптовом, а затем и на розничном рынке.

Общая концепция предусматривает создание трехуровневой структуры - национального рынка, региональных рынков и рынков электроэнергии на уровне провинций. Модель национального рынка предполагает двусторонние сделки по межрегиональной торговле электроэнергией, при этом крупные производители получат возможность подавать заявки напрямую на национальный рынок, минуя уровень регионального.

Основная цель национального рынка - обеспечить снабжение энергодефицитных регионов за счет регионов с избытком генерации.

Пилотные проекты региональных рынков реализовывались на основе двух различных моделей. Северо-Западный Китай имеет единый оптовый рынок региона, в то время как рынок Западного Китая обладает иерархической структурой, в которой рынки на уровне провинций сосуществуют с общерегиональным.

Однако в результате резкого ценового скачка, произошедшего в 2006 г., функционирование этих моделей было приостановлено. Действующая модель предполагает, что генерирующие компании, в дополнение к обслуживанию локальных потребителей, могут подавать заявки на региональный рынок, а компании, снабжающие розничных потребителей, могут докупить там недостающую электроэнергию. Сделки проводятся один раз в месяц, и основным фактором, ограничивающим их, являются перегрузки на линиях электропередачи, соединяющих провинции внутри одного региона.

Рынки на уровне провинций спроектированы на основе модели «единого покупателя». Аукционы проводятся один или два раза в месяц. В большинстве случаев заявки могут подаваться лишь на 30% вырабатываемой электроэнергии, а оставшаяся часть электроэнергии отбирается по принципу обеспечения равного количества часов выработки за год (то есть 30% электроэнергии продается на свободном рынке, а 70% распределяется в равных пропорциях среди потребителей). Для защиты от манипулирования рынком организатор торгов устанавливает потолок ценовых заявок.

США
По сравнению со среднемировой структурой генерации в США относительно большее значение имеют угольные электростанции (на них приходится 48% производимой электроэнергии в стране) и АЭС (20%). Удельный вес гидроэнергетики незначителен и составляет 6% (рис. 7).

Рис. 7. Структура генерации электроэнергии по видам топлива

Источник : U.S. Energy Information Administration. International Energy Statistics. Electricity.
U.S. Department of Energy. Wash. D . C .

К основным государственным регулирующим органам в электроэнергетике США относятся Министерство энергетики, FERC (Федеральная комиссия по регулированию энергетики) и комиссии штатов по коммунальному обслуживанию.

Министерство энергетики США разрабатывает общую энергетическую политику, осуществляет надзор в области электроэнергетики и отвечает за поддержание надежности и экономической устойчивости энергосистем и обеспечение экологической безопасности.

В сферу полномочий FERC входит регулирование торговли электроэнергией на межрегиональном уровне (между штатами), а также услуг по передаче электроэнергии. С момента создания в 1977 г. основные усилия FERC направлены на развитие оптовых рынков электроэнергии, повышение надежности и эффективности систем электропередачи.

Регулирование электроэнергетики на уровне отдельных штатов осуществляется комиссиями по коммунальному обслуживанию (в различных штатах они могут иметь разные названия и полномочия). В сферу компетенции региональных властей входят, как правило, регулирование розничной торговли и распределения электроэнергии, вопросы организации и деятельности коммунальных энергокомпаний.

Важную роль в отрасли играет Североамериканская корпорация по надежности (North American Electric Relibility Corporation, NERC) - саморегулируемая некоммерческая организация, в которую входят представители энергокомпаний, государственных органов, потребителей. К основным функциям NERC относится выработка и согласование стандартов надежности энергосистем, мониторинг и анализ проблем, связанных с надежностью.

Если прежде такие стандарты носили, как правило, рекомендательный характер и не подкреплялись действенными санкциями, в настоящее время они являются обязательными для субъектов отрасли.

В 1930 - 1980-х годах электроэнергетика США представляла собой регулируемую монополию. При этом в собственности вертикально-интегрированных коммунальных предприятий находились как генерирующие, так и сетевые активы, а производство, передача и распределение электроэнергии были объединены в единую услугу - поставку потребителям электроэнергии по тарифам.

Масштабное строительство капиталоемких объектов, таких как атомные электростанции, на фоне экономического спада в экономике США и сокращения электропотребления в 70-х годах ХХ в. привело к росту тарифов на электроэнергию, что вызвало обеспокоенность и протесты потребителей.

В целях повышения энергосбережения и энергоэффективности, а также для обеспечения энергетической безопасности в 1978 г. Конгресс США принял Закон о политике регулирования общественных коммунальных предприятий (PURPA). Этот закон положил начало процессу реформирования электроэнергетики США и переходу от регулируемой монополии к конкуренции.

Закон предусматривал появление новой категории производителей электроэнергии - «квалифицированных электростанций», к которым относились электростанции с установленной мощностью менее 50 МВт, использующие технологии когенерации и возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Коммунальные предприятия были обязаны закупать электроэнергию у «квалифицированных электростанций» по цене, равной собственным издержкам на производство электроэнергии.

Динамичный рост количества «квалифицированных электростанций» в последующие годы и опыт их успешной работы привели к тому, что традиционные вертикально интегрированные коммунальные предприятия перестали быть единственным источником поставок электроэнергии. Изменения в технологиях производства (появление газотурбинных агрегатов с комбинированным циклом) и передачи электроэнергии существенно способствовали развитию конкуренции в электроэнергетике США.

В 1992 г. Конгресс принял Закон об энергетической политике (EPACT), направленный на развитие конкурентного ценообразования и снижение барьеров для входа на рынок. Важнейшими средствами достижения стратегической цели - развития конкуренции - стали разделение видов деятельности на естественно-монопольные (передача электроэнергии и оперативно-диспетчерское управление) и потенциально конкурентные (генерация, сбыт электроэнергии, ремонт и сервис), а также обеспечение недискриминационного доступа к услугам по передаче электроэнергии.

Закон об энергетической политике 1992 г. обязал коммунальные предприятия предоставлять услуги по передаче электроэнергии третьим лицам по ценам, равным затратам. Кроме того, этот закон открыл возможности для появления новой категории поставщиков электроэнергии, освобожденных от правил регулирования цен на электроэнергию на основе затрат, обязательных для всех коммунальных предприятий (таким образом, сейчас есть две модели регулирования цен - на основе затрат плюс некоторый бонус, и вторая (появившаяся) - на основе верхнего потолка цен).

Следующим этапом стал вступивший в силу с начала 2000 г. приказ FERC № 2000, который предусматривал выделение передачи электроэнергии в самостоятельную структуру, управляющую магистральными сетями региона, - Региональную передающую компанию (Regional Transmission Organization, RTO).

В результате трансформации подходов государства к отрасли обозначились современные контуры реформы. Она заключается, прежде всего, в развитии конкурентных отношений в электроэнергетике, в связи с чем решаются задачи разделения видов деятельности, создания межрегиональных конкурентных рынков, формирования единого оперативно-диспетчерского управления и управления сетями передачи электроэнергии в пределах регионов и на межрегиональном уровне.

Конкуренция привела к вытеснению ценообразования на основе издержек рыночным формированием цены на основе спроса и предложения. Это способствовало развитию в США оптовых рынков электроэнергии, которые существенно различаются по географии (они могут охватывать один штат или несколько соседних штатов), структуре, принятым стандартам и механизмам торговли, составу участников и другим показателям. На сегодня уже 70% населения США проживает на территории, где действуют конкурентные оптовые рынки электроэнергии.

(Продолжение следует.)

Кондратьев Владимир Борисович - доктор экономических наук, профессор, руководитель Центра промышленных и инвестиционных исследований Института мировой экономики и международных отношений РАН.

93. Мировая электроэнергетика

Электроэнергетика входит в состав топливно-энергетического комплекса, образуя в нем, как иногда говорят, «верхний этаж». Можно сказать, что она является одной из базовых отраслей мирового хозяйства. Эта ее роль объясняется необходимостью электрификации самых разных сфер человеческой деятельности. Поэтому и уровень электрификации топливно-энергетического баланса мира, который измеряется количеством первичных энергоресурсов, расходуемых на производство электроэнергии, все время возрастает и в развитых странах уже превысил 2/5.

Динамика мирового производства электроэнергии показана на рисунке 72, из которого вытекает, что во второй половине XX в. – начале XXI в. выработка электроэнергии увеличилась в 20 раз. На протяжении всего этого времени темпы роста спроса на электроэнергию превышали темпы роста спроса на первичные энергоресурсы. В первой половине 1990-х гг. они составляли соответственно 2,5 % и 1,5 % в год.

Согласно прогнозам, к 2010 г. мировое потребление электроэнергии может возрасти до 18–19 трлн кВт ч, а к 2020 г. – до 26–27 трлн кВт ч. Соответственно будут возрастать и установленные мощности электростанций мира, которые уже в середине 1990-х гг. превысили уровень в 3 млрд кВт.

Между тремя основными группами стран выработка электроэнергии распределяется следующим образом: на долю экономически развитых стран приходится 55 %, развивающихся – 35 и стран с переходной экономикой – 10 %. Предполагают, что доля развивающихся стран в перспективе будет возрастать, и к 2020 г. они обеспечат уже около 1/2 мировой выработки электроэнергии.

Рис. 72. Динамика мирового производства электроэнергии, млрд кВтч

Таблица 94

ГЛАВНЫЕ СТРАНЫ – ПРОИЗВОДИТЕЛИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В 2006 г.

Распределение мирового производства электроэнергии между крупными географическими регионами также постепенно изменяется. Так, в 1950 г. на долю Северной Америки приходилось 46 %, Западной Европы – 25, Восточной Европы (с СССР) – 14, Азии – 10, Латинской Америки, Австралии и Океании – по 2 и Африки – 1 %. К 2005 г. доля Северной Америки уменьшилась до 26 %, Западной Европы – до 20, Восточной Европы (с СНГ) – до 11, тогда как доля Азии возросла до 34, Латинской Америки – до 5, Африки– почти до 3 %, доля Австралии и Океании осталась неизменной. Судя по прогнозам, в 2010 г. потребление электроэнергии в Северной Америке и Азиатско-Тихоокеанском регионе сравняется на уровне около 6 трлн кВт ч. В Западной Европе оно составит 2800 млрд кВт ч, в Латинской Америке – 1350 млрд, в Африке – 550 млрд, на Ближнем и Среднем Востоке – 350 млрд кВт ч.

Такой порядок регионов в известной мере предопределяет и состав главных стран – производителей электроэнергии (табл. 94).

Анализируя таблицу 94, нетрудно заметить, что из 18 вошедших в нее стран 14 относятся к экономически развитым и 4 – к развивающимся. В целом состав этой группы уже на протяжении длительного времени остается более или менее устойчивым, но число стран в ней постепенно возрастает. Еще в 1985 г. их было всего 11, причем в первую пятерку входили тогда США, СССР, Япония, Канада и Китай. Согласно одному из прогнозов, в 2020 г. производство электроэнергии в США достигнет 4350 млрд кВт ч, в Китае – 3450 млрд, В России – 180 млрд, в Индии – 1150 млрд, а в странах ЕС в целом – 2115 млрд кВт-ч. Но некоторые из этих показателей уже устарели.

Показатель производства электроэнергии из расчета на душу населения относится к числу наиболее важных показателей, характеризующих ту или иную страну, так как он в наибольшей мере отражает степень электрификации ее экономики. Поскольку темпы прироста производства электроэнергии выше средних темпов прироста населения, этот показатель для всего мира постепенно возрастает и ныне составляет около 2500 кВт-ч. Душевую выработку, превышающую этот средний количественный рубеж, имеют уже 55 стран мира, которые представляют все его континенты. Как и можно было ожидать, среди них преобладают экономически развитые страны Северной Америки (Канада– более 16 тыс. кВт-ч, США – около 14 тыс.), зарубежной Европы (Франция – около 9 тыс., Германия – около 7 тыс.), Япония (более 9 тыс. кВт-ч). Но «чемпионом мира» среди них была и остается Норвегия, где показатель душевого производства электроэнергии превышает 30 тыс. кВт-ч! В развивающемся мире душевую выработку выше среднемирового уровня имеют лишь очень немногие страны, преимущественно нефтедобывающие – с небольшим населением и довольно развитой теплоэнергетикой (Кувейт – около 14 тыс. кВт-ч, Катар– 10 тыс., Саудовская Аравия, ОАЭ, Бахрейн – 6–7,5 тыс. кВт-ч). Но подавляющее большинство развивающихся стран имеет показатели душевой выработки ниже 1000 кВт-ч, а, скажем, Бангладеш в Азии, Судан, Танзания, Эфиопия в Африке не дотягивают и до 100 кВт-ч.

Структура производства электроэнергии также не остается неизменной. До середины XX в., на угольном этапе развития мирового энергопотребления, в ней резко преобладала доля тепловых, преимущественно работающих на угле, электростанций с некоторой добавкой ГЭС. Затем, по мере развития гидроэнергетики и атомной энергетики, доля ТЭС стала уменьшаться, и в начале XXI в. мировое производство электроэнергии приобрело структуру, показанную на рисунке 73. Из него вытекает, что ныне более 2/3 мирового производства электроэнергии приходится на ТЭС и по 1/5-1/6 – на ГЭС и АЭС. Согласно прогнозам, структура использования топлива на ТЭС в перспективе несколько изменится: в 2010 г. доля газа может возрасти, а доля мазута уменьшиться.

Рис. 73. Структура мирового производства электроэнергии

В силу ряда природных и экономических причин показатели структуры производства электроэнергии крупных регионов мира могут существенно отличаться от среднемировых, о чем свидетельствуют данные таблицы 95.

Анализ таблицы 95 позволяет сделать несколько интересных выводов. Во-первых, о том, что наиболее ориентирована на уголь электроэнергетика Африки (благодаря ЮАР) и зарубежной Азии (во многом благодаря Китаю), но роль угля довольно значительна также в Восточной Европе и группе стран ОЭСР. Во-вторых, о том, что в основном на нефти и газе базируется электроэнергетика стран Ближнего Востока, где находятся крупнейшие производители этих видов топлива; доля газа очень велика также в странах СНГ. В-третьих, о том, что по доле гидроэнергетики на мировом фоне резко выделяется регион Латинской Америки, где ГЭС вырабатывают 3/4 всей электроэнергии. И в-четвертых, о том, что по доле АЭС в общей выработке лидируют страны ОЭСР (иными словами, страны Запада), за которыми следуют страны СНГ и Восточной Европы.

Подобные структурные контрасты еще отчетливее проявляются на примерах отдельных стран. В этом отношении их можно подразделить на три большие группы.

Для стран первой группы характерно преобладание выработки электроэнергии на ТЭС, работающих на угле, мазуте и природном газе. К этой группе относятся США, большинство стран зарубежной Европы и СНГ, Япония, Китай, Индия, Австралия и ряд других. Особую подгруппу среди них образуют страны, где ТЭС дают 95– 100 % всей электроэнергии. Это либо типично угольные (Польша, ЮАР), либо типично нефтегазовые (Саудовская Аравия, ОАЭ, Кувейт, Бахрейн, Оман, Ирак, Ливия, Алжир, Тринидад и Тобаго, Туркменистан) страны, либо страны, ориентирующиеся на привозное топливо (Дания, Ирландия, Белоруссия, Молдавия, Израиль, Иордания, Кипр, Сингапур, Сомали, Куба).

Таблица 95

СТРУКТУРА ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПО КРУПНЫМ РЕГИОНАМ МИРА В НАЧАЛЕ XXI В.

* Без стран СНГ. ** Без стран СНГ и Китая.

Кроме того, в эту подгруппу входят еще примерно 40 небольших, преимущественно островных, стран, где доля ТЭС в выработке электроэнергии достигает 100 %. Все они ориентируются на привозное, главным образом нефтяное, топливо для своих электростанций. Это страны Карибского бассейна, многие острова и архипелаги Океании, а также островные и некоторые неостровные страны Африки.

Анализируя данные о теплоэнергетике, нужно иметь в виду, что первая десятка стран-лидеров по доле ТЭС в выработке электроэнергии несколько отличается от первой десятки стран-лидеров по абсолютным размерам выработки. В нее входят (в порядке убывания) США, Япония, Россия, Китай, Германия, Индия, Великобритания, Италия, ЮАР и Австралия.

Крупнейшие современные ТЭС имеют мощность 4–5 млн кВт. ТЭС, работающие на угле, обычно размещаются в районах добычи энергетического угля или в местах, куда его можно доставлять дешевым водным транспортом. ТЭС, работающие на нефтетопливе, чаще всего соседствуют с крупными НПЗ, а работающие на природном газе ориентируются на трассы магистральных газопроводов.

Во вторую группу входят страны с преобладанием гидроэнергетики. Их более 50. В зарубежной Европе (Норвегия – 99,5 %, Албания, Хорватия, Босния и Герцеговина, Швейцария, Латвия) и в зарубежной Азии (Республика Корея, Вьетнам, Шри-Ланка, Афганистан) их сравнительно не так много. Зато в Африке таких стран больше 20, причем в некоторых из них (ДР Конго, Замбия, Мозамбик, Камерун, Конго, Намибия, Танзания) фактически всю электроэнергию вырабатывают на ГЭС. Что же касается Латинской Америки, то гидроэнергетика является определяющей во всех странах этого континента, за исключением Кубы, Мексики и Аргентины. Из стран Северной Америки во вторую группу входит Канада, из стран Океании – Новая Зеландия, из стран СНГ – Таджикистан, Киргизия и Грузия.

В этом случае первая десятка стран по доле ГЭС в выработке электроэнергии также существенно отличается от первой десятки стран по ее абсолютным размерам. В нее входят (в порядке убывания) Канада, США, Бразилия, Китай, Россия, Норвегия, Япония, Франция, Индия и Швеция. Крупнейшие современные ГЭС имеют мощность 5–6 млн кВт, а некоторые даже 10–12 млн кВт (табл. 96).

Таблица 96

КРУПНЕЙШИЕ ГЭС МИРА

Еще в конце 1980-х гг. из 110 действовавших в мире ГЭС установленной мощностью свыше 1 млн кВт 1/2 находилась в странах Запада, в особенности в США и Канаде, 1/3 – в развивающихся и остальная часть – в социалистических странах. Однако в последнее время очень крупных русловых ГЭС ни в зарубежной Европе, ни даже в Северной Америке уже не строят, перейдя к сооружению гидроаккумулятивных электростанций (ГАЭС), а также малых и низконапорных ГЭС. В значительной мере это связано с тем, что многие страны зарубежной Европы использовали уже более 90 % своего эффективного гидроэнергетического потенциала, Япония – примерно столько же, а США и Канада – более 1/2.

Тем не менее дальнейшее освоение гидроэнергетического потенциала остается важнейшей задачей развития энергетики.

В конце 1990-х гг. во всем мире в стадии строительства находились ГЭС общей установленной мощностью свыше 100 млн кВт. Однако 2/3 этих мощностей приходилось уже на страны Азии и 1/6 – на страны Латинской Америки, где есть еще неиспользованные гидроресурсы. Если иметь в виду отдельные страны, то в первую очередь это относится к Китаю, где сооружают ряд крупных гидростанций, в том числе крупнейшую в мире ГЭС Санься («Три ущелья») проектной мощностью 18,2 млн кВт.

Наконец, третью группу образуют страны с преобладанием электроэнергии, вырабатываемой на АЭС. Это прежде всего Франция, Бельгия, Словакия, Словения и Литва в зарубежной Европе.

Общий объем торговли электроэнергией составляет примерно 500 млрд кВт-ч в год, или 3,8 % от ее суммарного производства. К крупным экспортерам электроэнергии относятся Франция, Канада, Парагвай, Германия, а в роли импортеров выступают прежде всего США, Германия, Италия, Бразилия, Швейцария.

Россия по общей мощности электростанций уступает в мире только США. Она располагает 440 тепловыми и гидравлическими электростанциями мощностью соответственно 132 млн и 44 млн кВт и 10 атомными электростанциями мощностью 22 млн кВт. Эти станции объединены между собой системными ЛЭП напряжением свыше 220 кВ, общая длина которых составляет 150 тыс. км. Примерно 4/5 всех электростанций России образуют Единую энергетическую систему (ЕЭС) страны. Основу этой системы составляют крупные и крупнейшие ТЭС, ГЭС и АЭС мощностью по несколько миллионов киловатт. Электроэнергетика страны всегда развивалась опережающими темпами, однако в 1990-х гг. темпы ее роста замедлились – прежде всего из-за резкого сокращения капиталовложений. В перспективе главная роль в производстве электроэнергии сохранится за тепловыми электростанциями, которые обеспечат более 2/3 всей ее выработки. Доля гидростанций, составляющая ныне 1/5, может немного уменьшиться, поскольку сооружение ГЭС наиболее капиталоемко и при недостатке средств практически невозможно. Впрочем, разработанная программа все же предусматривает строительство ГЭС средней и малой мощности.

Перспективы развития российской электроэнергетики связаны с необходимостью решения ряда сложных проблем. Особенно с учетом того, что более 2/3 ее основных фондов изношены, и для их реконструкции требуется около 20 млрд долл. Если же такую реконструкцию не провести, то страна может столкнуться с дефицитом электроэнергии. Вот почему было принято решение о реформе (реструктуризации) одной из крупнейших российских естественных монополий – РАО «ЕЭС России».

Тема: электроэнергетика стран мира

Цели урока:

§ Образовательная - научить обучающихся принципам классификации на основе различных признаков, научить давать сравнительные характеристики с выделением определённых преимуществ.

§ Развивающая - с использованием приёмов технологии критического мышления научить вычленять главное из текста, составлять кластеры как основу классификации объектов по определённым признакам.

§ Воспитательная - взаимодействие в группе сверстников, формирование толерантного отношения друг к другу, умения работать в команде.

Ход урока:

1. Актуализация знаний : Каким термином можно объединить понятия «нефть», «уголь», «газ»? Постройте верную логическую цепочку, заменив неверные утверждения на истинные:

ТЭК - добыча рудных полезных ископаемых - по уровню добычи лидируют преимущественно экономически развитые страны мира - переработка нефти, угля, газа - переработка топливных полезных ископаемых безотходна - продукты переработки нефти утилизируют - топливные полезные ископаемые используют для производства ……..

Заполните схему: ТЭК = ………+………….+……………

Для учащихся: цель урока.

2. Дайте определение термина «электроэнергетика».

Запасы энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты.

Ветроэнергетика является нерегулируемым источником энергии. Выработка ветроэлектростанции зависит от силы ветра — фактора, отличающегося большим непостоянством.

Солнечная электростанция — несколько объединённых фотоэлектрических преобразователей - устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток.

Крупные солнечные установки, использующие высококонцентрированное солнечное излучение в качестве энергии для приведения в действие тепловых и др. машин (паровой, газотурбинной, термоэлектрической и др.), называются гелиоэлектростанции (ГЕЭС).

Солнечные батареи крупного размера очень широко используются в тропических и субтропических регионах с большим количеством солнечных дней. Особенно популярны в странах Средиземноморья , где их помещают на крышах домов.

Пока удалось добиться определенных успехов в области применения энергии морских волн для производства электроэнергии, питающей установки малой мощности. Волноэнергетические установки используются для питания электроэнергией маяков, сигнальных морских огней, стационарных океанологических приборов, расположенных далеко от берега, и т.п. Такое использование энергии волн широко практикуется в Японии, где более 300 маяков и другое оборудование получают питание от таких установок. Волновой электрогенератор успешно эксплуатируется на плавучем маяке Мадрасского порта в Индии.

Электроэнергетика является одной из ведущих отраслей эпохи НТР. Ее развитие во многом определяет уровень развития хозяйства в целом. Мировое производство электроэнергии составляет примерно 15,5 трлн кВт-ч. Электроэнергия производится во всех странах мира, но годовую ее выработку в размере более 200 млрд кВт х ч. имеют только 11 стран.

США (3980 млрд кВт-ч), Китай (1325), Япония (1080), Россия (875), Канада (585), Германия (565), Индия (550), Франция (540), Великобритания (370), Бразилия (340) (см. таблица 23 стр. 393 учебника). Разрыв в производстве электроэнергии между развитыми и развивающимися странами велик: на долю развитых стран приходится около 65% всей выработки, развивающихся - 22%, стран с переходной экономикой - 13%.

Важным показателем обеспеченности страны электроэнергией является величина ее производства в расчете на душу населения. Этот показатель наиболее высок в таких странах, как Норвегия (26 тыс кВт х ч), Швеция (26 тыс), Канада (18 тыс), США (14 тыс), Франция (9 тыс), Япония (8,5 тыс).

В структуре выработки электроэнергии лидируют теплоэнергетика. Более 60% всей электроэнергии вырабатывается на тепловых электростанциях (ТЭС), около 18% - на гидроэлектростанциях (ГЭС), около 17% - на атомных электростанциях (АЭС) и около 1% - на геотермальных, приливных, солнечных, ветровых электростанциях.

Теплоэнергетика имеет следующие преимущества:

• - относительно небольшие сроки строительства;
• - стабильность работы.

Однако, теплоэнергетика имеет и ряд недостатков, связанных в первую очередь с загрязнением окружающей среды. Тепловая энергетика занимает первое место по объему выбросов загрязняющих веществ в атмосферу . В составе выбросов - твердые частицы, диоксид серы, двуокись углерода, оксиды азота. «Кислотные дожди», образующиеся при растворении двуокиси серы, выбрасываемой в атмосферу, наносят существенный ущерб всем экосистемам - лес год, рекам, озерам, почве, а также зданиям (жилым и административным строениям и особенно памятникам архитектуры, которые в последние годы быстро разрушаются). Кроме того, тепловая энергетика приводит еще и к тепловому загрязнению (неиспользуемый выброс тепла).

Из трех основных источников получения тепловой энергии более всего загрязнения и «парниковых газов» производится и выбрасывается в окружающую среду в результате сжигания угля, в меньшей степени нефти, и наименьшее - природного газа.

Тепловая энергетика в наибольшей степени развита в странах, обладающих большими запасами топлива (уголь, нефть, газ). Наибольшую долю тепловой энергетики в структуре энергетики имеют Польша, Нидерланды, ЮАР.

Гидроэнергетика наносит меньший вред окружающей среде. Ее главные достоинства:

• - низкая себестоимость;
• - экологическая чистота производства;
• - возобновляемость используемых ресурсов.

Но и этот вид энергетики имеет свои недостатки. Так при строительстве гидроэлектростанции затопляются плодородные земли, которые могли бы быть использованы в сельском хозяйстве, из зон затопления приходится переселять людей (жителей деревень, поселков, городов, проживавших в зоне строительства ГЭС и будущих водохранилищ), меняются водные и наземные экосистемы и их плодородие и т.д. Ко всему прочему строительство гидротехнических сооружений чрезвычайно дорогостоящее.

В целом в мире и в отдельных его регионах (особенно в Африке, Латинской Америке и Азии) возможности для развития гидроэнергетики далеко еще не исчерпаны. Однако доля ГЭС в электроэнергетике мира в связи с более быстрыми темпами роста мощности ТЭС и АЭС несколько сокращается.

Наибольшую долю гидроэнергетика имеет в энергетической промышленности Норвегии, Бразилии, Канаде и Новой Зеландии. Здесь практически вся электроэнергия вырабатывается на ГЭС.

Главное преимущество атомной энергетики - свобода размещения. Именно этим, прежде всего, объясняется высокий уровень развития атомной энергетики в странах, испытывающих дефицит в минеральном топливе (Франция, Швеция, Финляндия, Бельгия, Швейцария, ФРГ, Великобритания, Япония и др.). Атомные электростанции работают более, чем в 30 странах мира. По общей мощности АЭС среди стран мира лидируют США (98,5 млн кВт), Франция (63,2), Япония (44,3), Германия (21,3), Россия (20,8), Республика Корея (13,0), Великобритания (12,4), Украина (11,2), Канада (10,0), Швеция (9,4). По доли АЭС в общей выработке электроэнергии выделяются страны у которых эта доля составляет более 50% - Литва (82%), Франция (77%), Бельгия (55%) , Швеция (53%). Высокая доля и у таких стран, как Украина, Р. Корея, Болгария (по 45-47%), Швейцария, Венгрия (42-43%), Германия и Япония (33-36%).

Таким образом основные мощности АЭС сосредоточены в Западной и Восточной Европе, Северной Америке и Азиатско-Тихоокеанском регионе (см. рис 34 стр 120 дополнения к учебнику).

Развитие атомной электроэнергетики во многих странах мира сдерживается страхом возможных ядерных катастроф, нехваткой капиталов (строительство АЭС весьма капиталоемкое дело).

Нерешенными в атомной энергетике остаются я проблемы хранения и переработки отходов деятельности АЭС, а также вопросы консервации атомных станций после истечения сроков их действия. Это проблемы всего мирового сообщества. Можно по-разному относиться к строительству атомных станций, однако, их существование и использование в ближайшие годы - объективная реальность. В конце 90-х годов в мире эксплуатировалось более 420 энергоблоков на АЭС и еще несколько десятков находилось в стадии строительства. Если бы (гипотетически) все атомные станции в мире заменить на тепловые, работающие на угле, то во-первых, понадобилось бы дополнительно добыть огромное количество угля, а во-вторых, в результате его сжигания в окружающую среду поступили бы дополнительно миллиарды тонн углекислого газа, миллионы тонн оксидов азота, серы, летучей золы, т.е. количество вредных отходов возросло бы многократно. По другим расчетам, эксплуатация атомных станций позволяет экономить (не добывать или использовать для других целей) около 400 млн. т нефти. Это немалое количество. К тому же, по заявлению специалистов Международного агентства по атомной энергетике (МАГАТЭ), термоядерный синтез является способом получения энергии, потенциально приемлемым с точки зрения экологии и безопасности может в будущем обеспечить весь мир необходимым количеством. Поэтому ряд стран (Франция, Япония, Ю. Корея, Китай продолжают разрабатывать долгосрочные атомные энергетические проекты. Россия также готова возобновить в ближайшем будущем свои программы в этой области.

В меньшей степени воздействуют на окружающую среду альтернативные источники получения энергии. Однако их роль в мировом хозяйстве и энергетике отдельных стран пока малозначима. Причем, абсолютно безвредных производств практически не бывает. Так, использование геотермальной энергии влечет за собой значительное загрязнение воды, воздуха и земли. Ветровые электростанции вызывают неприемлемые шумовые эффекты и должны располагаться вдали от населенных пунктов и т.п.

Использованием альтернативных источников энергии выделяются следующие страны:

ГеоТЭС – Филиппины, Исландия, страны Центральной Америки;

Приливные электростанции – Франция, Великобритания, Канада, Россия, Индия, Китай;

Ветровые электростанции – Германия, Дания, Великобритания, Нидерланды, США, Индия, Китай.

Один из важнейших путей решения энергетической проблемы - экономия энергии и повышение эффективности ее использования, меры по снижению расходов энергии на единицу произведенного продукта, по использованию новейших технологий (малоотходных, безотходных) и, как следствие, использования меньшего количества топливных ресурсов и снижение отходов производства.

Электроэнергетика также входит в состав мирового топливно-энергетического комплекса, образуя как бы его второй «этаж». Более того, она является базовой отраслью не только ТЭК, но и всего мирового хозяйства. Такое ее положение объясняется тем, что электроэнергия"представляет собой универсальный и технологически самый современный вид использования энергии, к тому же экологически безопасный. Электроэнергию нельзя накапливать, но зато ее можно передавать на большие расстояния. А использовать ее могут любые потребители: промышленность (более 40% общего потребления в мире и около 50% в России), население, жилищно- коммунальное хозяйство, транспорт, связь и т.д. Электроэнергетика - необходимая основа ускорения научно-технического прогресса в различных отраслях экономики, развития ее наукоемких секторов, информатизации. Вот почему так важна электрификация, т.е. внедрение электроэнергии во все сфе-

ры производственной и непроизводственной деятельности людей. В свою очередь она приводит к тому, что доля электроэнергии в использовании энергоисточников всех видов постоянно возрастает. В большинстве стран мира развитию и реструктуризации электроэнергетики уделяется особое внимание.
Надо, конечно, учитывать и то, что электроэнергетика - один из основных потребителей ПЭР: на ее выработку расходуется 2/5 всего потребления энергоресурсов.
Характерные для этой отрасли опережающие (по сравнению с другими отраслями ТЭК) темпы роста не могли не сказаться и на динамике мирового производства электроэнергии, которую демонстрирует рис. 39. Конечно, в развитии электроэнергетики тоже были свои трудности, например, в период энергетического кризиса 70-х годов, но в целом за вторую половину XX в. и начало XXI в. ее мировое производство увеличилось в 20 раз, значительно превысив аналогичные

Рис. 39. Динамика мирового производства электроэнергии в 1950-2006 гг., млн кВт-ч

показатели для нефти и природного газа, не говоря уже об угле. Согласно прогнозам, опережающие темпы роста электроэнергетики, сохранятся и в перспективе. В 2015 г. ее производство должно достигнуть 22,3, а 2030 г. - 30,4 млрд кВт-ч.
Теперь рассмотрим географические сдвиги в производстве электроэнергии, воспользовавшись для этого теми тремя уровнями, с которыми вы уже хорошо знакомы. Итак, сначала о соотношении трех групп стран, которое за последние десятилетия существенно изменилось. Сначала вспомним, что в 70-е годы XX в. на экономически высокоразвитые страны Севера приходилось 74% мирового производства электроэнергии, на социалистические страны - 21%, а на весь развивающийся мир - всего 5%. А в наши дни страны Севера обеспечивают 55% мирового производства, страны с переходной экономикой - немногим более 10%, тогда как доля стран Юга «подскочила» до 35%. Ожидается, что до 2020 г. потребление ПЭР для производства электроэнергии в этих странах возрастет еще в 2 раза (в странах Севера в 1,2 раза). Хотя, по абсолютным размерам потребления ПЭР (3,8 млрд тут) Север еще будет превосходить Юг (3,1 млрд тут).
Тенденция к увеличению доли развивающихся стран прослеживается и при сравнении к р у п н ы х регионов мира. Достаточно сказать, что за период с 1950 по 2005 г. доля Северной Америки в мировом производстве электроэнергии уменьшилась с 48 до 26%, доля зарубежной Европы - с 26 до 20%, тогда как доля зарубежной Азии возросла с 7 до 34% (!), и теперь по этому показателю она занимает первое место. Так что успехи развивающихся стран олицетворяет прежде всего именно этот быстра прогрессирующий регион, а еще точнее - входящие в него Китай, Индия, новые индустриальные страны. Уже то обстоятельство, что три упомянутые выше региона обеспечивают ныне 4/5 мировой выработки свидетельствует о довольно скромной роли остальных крупных регионов мира.
Естественно, что рейтинг отдельных стран на протяжении этого времени тоже не оставался неизменным. Так, до 1990 г. первое место по размерам выработки электроэнергии прочно занимали США, второе - СССР, третье - Великобритания, а затем Япония, четвертое - поочередно Канада, Германия и Китай, и пятое - Германия и Канада. О том как выглядит состав стран-лидеров теперь вы узнаете из

табл. 20, в которую вписаны только страны, где производство электроэнергии превышает 500 млрд кВт-ч в год.
Таблица 20
Главные страны-производители электроэнергии в 2006 г.

Тема 8. География отраслей мирового хозяйства. Промышленность мира (лекции 39-50)
сии», вызвавшая столько споров. В соответствии с уже упоминавшейся «Энергетической стратегией России на период до 2020 г.» производство электроэнергии в стране к 2010 г. должно возрасти до 1300, а к 2020 г.- до 1800 млрд кВт-ч (или почти в 1,8 раза по сравнению с 2006 г.). Этот проект часто называют «Вторым планом ГОЭЛРО».
Если теперь от производства перейти к потреблению электроэнергии, то географические пропорции между тремя группами стран и крупными регионами мира окажутся несколько иными. Окажетсято,чтоСевер (или «золотой миллиард») потребляет почти 3/5 всей производимой в мире электроэнергии, а 5,5 млрд, населяющих Юг,- немногим более 1/3.
О сохранении очень большой диспропорции между развитыми и развивающимися странами еще более наглядно свидетельствуют данные о потреблении электроэнергии из расчета на душу населения, которые относятся к числу наиболее важных показателей, характеризующих уровень развития любой страны. Поскольку темпы роста потребления электроэнергии обычно выше темпов роста населения, этот показатель имеет общую тенденцию к возрастанию. Во всяком случае в среднем для всего мира он почти достиг 3000 кВт-ч, а в нескольких десятках стран находится на более высоком уровне.
Понятно, что эти страны вы должны прежде всего искать в Северной Америке (Канада - более 17 тыс., США - 14 тыс. кВт-ч), в Западной Европе (Швеция -16 тыс., Франция - около 8 тыс., Германия - 7 тыс. кВт-ч), в Восточной Азии (Япония - 8 тыс. кВт-ч), хотя «абсолютным чемпионом» среди них была и остается Норвегия (25 тыс. кВт-ч). Обратите внимание также на нефтедобывающие страны Персидского залива - Кувейт, Катар, ОАЭ, где потребление электроэнергии надушу населения составляет 10-15 тыс. кВт-ч. И на то, что в России этот показатель (5,6) также намного превышает среднемировой. А на другом полюсе находятся наименее развитые страны Азии, Африки и Латинской Америки. Например, в Эфиопии на душу населения потребляют 22, на Гаити - 30, в Непале - 70. Вот и получается, что на одного эфиопа приходится в 1140 раз меньше электроэнергии, чем на одного норвежца! Впрочем, в Китае и особенно в Индии с их огромным населением потребление электроэнергии пока остается намного ниже среднемирового показателя.

Но в перспективе пропорция между экономически развитыми и развивающимися странами должна существенно измениться. Согласно прогнозам, в 2001-2030 гг. среднегодовой темп прироста конечного потребления электроэнергии в развивающихся странах будет значительно более высоким. В результате на них придется почти 2/3 всего мирового прироста потребления за этот отрезок времени, а их доля в мировом потреблении возрастет до 48% (при одновременном сокращении доли развитых стран до 42%). Особенно быстрый рост потребления электроэнергии ожидается в Китае, где до 2030 г. оно увеличится в 5 раз. Соответственно и доля Китая в мировом электропотреблении возрастет с 9 до 20% . В России потребление электроэнергии должно возрасти на 60% .
Теперь давайте коснемся вопроса о структуре производства электроэнергии по типам электростанций, главными из которых, как вы должны знать со школьных времен, являются тепловые (ТЭС), гидравлические (ГЭС) и атомные электростанции (АЭС). Таков же их порядок в структуре мировой выработки электроэнергии. Об этом можно судить по рис. 40. Согласно прогнозам, к 2020 г. доля ТЭС должна увеличиться до 67%, доля ГЭС останется без изменений, а доля АЭС снизится до 12%. При этом особенно возрастет доля ТЭС, работающих на угле, а отчасти и на природном газе.
Таковы общемировые показатели. Но в силу многих природных и экономических причин различия между отдельными крупными регионами мира могут быть весьма существенными. Например, ТЭС на угле преобладают в зарубежной

Рис. 40. Производство электроэнергии в мире по видам топлива, %

Тема 8. География отраслей мирового хозяйства. Промышленность мира (лекции 39-50)
Европе, в зарубежной Азии, в Африке и в Северной Америке, ТЭС на нефти (мазуте) и природном газе - в субрегионе Ближнего Востока, ТЭС на природном газе -в СНГ. А в Латинской Америке 3/4 всей электроэнергии дают ГЭС.
Подобные структурные различия еще отчетливее проявляются на примере отдельных стран. В этом отношении их можно подразделить на три группы.
Во-первых, это страны с преобладанием теплоэнергетики, которых, как вы уже поняли, в мире больше всего. К числу крупнейших производителей электроэнергии на ТЭС относятся уже знакомые нам по табл. 20 США, Китай, Япония, Россия, Индия, Германия. Если же за основу ранжирования принять долю ТЭС в общем производстве электроэнергии, то набор стран окажется во многом иным. Сначала отметим, что в мире есть страны, где почти 100% электроэнергии производят ТЭС - с той лишь разницей, что в Польше и ЮАР они работают на угле, а в странах Персидского залива, Ливии, Алжире - на нефти и природном газе. Далее идет группа стран, где доля ТЭС в общей выработке составляет 60- 80% - Китай, Германия, США, Великобритания, Россия, Индия, Япония, Австралия. Часть ТЭС в этих странах работает на угле, часть - на мазуте, часть - на природном газе, причем как отечественной добычи, так и импортных. В России ТЭС дают 68% всей выработки электроэнергии (в том числе 43% при сжигании газа, 17% - угля и 8% - мазута). Однако в перспективе до 2020 г. число газовых ТЭС должно сократиться, а угольных - возрасти.
Крупнейшие современные ТЭС имеют мощность 4-5 млн кВт. В качестве примера можно привести самую большую в России Сургутскую ГРЭС (Государственную районную электростанцию) в Западной Сибири, работающую на природном газе, мощность которой достигает 4,8 млн кВт. ТЭС, работающие на угле обычно размещаются в районах добычи энергетических углей или в местах, куда его доставляют более дешевым морским или речным транспортом. ТЭС, работающие на нефтетопливе, чаще всего соседствуют с крупными НПЗ, откуда они получают мазут, а работающие на газе ориентируются на районы добычи и трассы магистральных газопроводов.
Таким образом, тепловая электроэнергетика была и остается главным источником обеспечения мирового хозяйства электроэнергией. Эта ее роль сохранится и в перспективе.

Во-вторых, это страны с преобладанием гидроэнергетики. Хотя в мировом электроснабжении ей принадлежит второе-третье место, на земном шаре насчитывается около 40 стран, где именно гидроэнергетика обеспечивает более 50% общей выработки (рис. 41). Нетрудно заметить, что они образуют как бы три больших куста: один в Латинской Америке, второй - в Тропической Африке и третьей -в Европе и Центральной Азии. На этом рисунке вы без труда найдете и таких «рекордсменов» как ДР Конго, Замбия, Мозамбик (100%), Норвегия, Парагвай, Камерун (99%), Таджикистан, Конго, Намибия (98%) и др. О роли природного фактора в данном случае свидетельствует то, что в подавляющем большинстве на рис.41 представлены горные страны. Если взять для примера евроазиатский куст, то это и Швейцария, и Австрия, и Норвегия, и Грузия, и Киргизия, и Таджикистан, и Непал.
Но если за основу ранжирования стран принять не долевые, а абсолютные показатели общего производства электроэнергии на ГЭС, то их перечень окажется в значительной мере другим. Это будут Канада, Китай, Бразилия, США, Россия, Норвегия, Япония, Индия, Швеция, т.е. уже преимущественно страны не Юга, а Севера. Если же иметь в виду крупные регионы мира, то первое место занимает Северная Америка, далее примерно «на равных» следуют зарубежная Европа, зарубежная Азия и Латинская Америка, затем СНГ, а за ними с большим отрывом Африка, Австралия и Океания.
Гидроэлектростанции России производят 180 млрд кВт-ч электроэнергии или 18% общей ее выработки. В перспективе они получат развитие в основном в Сибири и на Дальнем Востоке, где до 2020 г. должно быть закончено строительство Богучанской, Нижне-Бурейской и Вилюйской ГЭС, и на Северном Кавказе. В европейской части.страны намечено сооружение гидроаккумулирующих ГЭС. Тем не менее доля ГЭС в общей выработке электроэнергии должна снизиться до 17% в.2010 г. и 16% в 2020 г. Что касается единичной установленной мощности ГЭС, то в России насчитывается 13 гидроэлектростанций мощностью более 1 млн кВт.
Но особого внимания заслуживают крупные ГЭС мощностью свыше 5 млн кВт. Во всем мире их немногим более 10, причем искать их нужно на карте Латинской (Бразилия, Венесуэла) и Северной (США, Канада) Америки, России и Ки-

тая. При этом сначала лидировала Россия, где в 1970-е годы на Енисее были сооружены Красноярская (6 млн кВт), Саяно- Шушенская (6,4 млн кВт) ГЭС, и США, где мощность ГЭС Гранд-Кули была доведена до 7,1 млн кВт. В 1983 г. вошла в строй ГЭС Итайпу, построенная в Бразилии на пограничном с Парагваем участке р. Параны, мощностью в 12,6 млн кВт. Но и ее должна превзойти строящаяся в Китае на среднем течении р. Янцзы ГЭС Санься проектной мощностью 18,2 млн кВт!
Сооружение гидроузла Санься («Три ущелья») было задумано еще в 50-х годах, причем в разработке первых ее вариантов участвовали советские гидроэнергетики. Однако к осуществлению этого грандиозного проекта, рассчитанного на 17 лет, приступили в 1993 г. Сначала была построена бетонная плотина длиной 2,3 км и высотой 185 м, положившая начало образованию водохранилища площадью более 1000 кв. км и длиной 600 км. В теле плотины разместились два машинных зала, в которых идет монтаж 26 гидротурбин мощностью в 700 000 кВт каждая (700x26=18,2). Этой проектной мощности ГЭС Санься должна достигнуть в 2009 г., и тогда она будет производить 85 млрд кВт-ч электроэнергии в год - примерно столько же сколько вырабатывают 600 ГЭС в Японии. И это не говоря уже о ее роли вг предупреждении столь частых наводнений на Янцзы и экономическом развитии прилегающего района.
Несмотря на всю грандиозность этого проекта, вы должны понимать, что он представляет собой своего рода исключение из правила. В развитых странах «мода» на гигантские гидроузлы господствовала в основном в 60-70-х годах XX в. Потом в связи с отрицательным влиянием огромных плотин и водохранилищ на окружающую среду и размещение населения (о чем мы уже говорили в лекциях по теме 4) - эти страны перешли к сооружению экономичных гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС). Во многих европейских странах (Франция, Швейцария) теперь «мода» на малые ГЭС. Много малых ГЭС строится и в Китае. Но тем не менее при сооружении ГЭС Санься и его водохранилища пришлось переселить примерно 1,5 млн человек, жителей более 300 городских и 1000 сельских поселений. Даже по китайским меркам это довольно много.
В-третьих, это страны с преобладанием или очень большой долей атомной энергетик ц. Важнейшие данные об этой отрасли мы уже приводили в одной из лекций о научно-технической революции. К ним можно добавить, что ныне во всем мире находятся в эксплуатации около 250 АЭС (не путать с атомными энергоблоками, данные о которых обычно

(лекции 39-50)
фигурируют во всех источниках). В 2005 г. они произвели 2750 млрд кВт-ч электроэнергии. Но их географическое распределение отличается неравномерностью. Из суммарной мощности АЭС мира на рубеже XX и XXI вв. на долю Западной Европы приходилось 35%, Северной Америки - 31%, зарубежной Азии.- 17%, Восточной Европы - 14%, тогда как на остальные регионы всего 3%. Теперь вы понимаете, где в первую очередь нужно искать главные атомноэнергетические страны.
В список стран с наибольшим числом энергоблоков на АЭС входят США (104), Франция (59), Япония (56), Россия (31), Республика Корея (20), Великобритания (19). Лишь немного отличается от него и перечень стран, обладающих наибольшими мощностями АЭС: США (100 млн кВт), Франция (63), Япония (47), Россия (22), Германия (20), Республика Корея (16 млн кВт). В таком же порядке они выстраиваются и по размерам выработки электроэнергии на АЭС.
А вот рейтинг стран по показателю доли АЭС в общей выработке электроэнергии выглядит совершенно иначе (рис. 42). Из 12 стран, где эта доля превышает 30%, 8 относятся к реги-


Рис. 42. Страны мира, где доля АЭС в выработке электроэнергии превышает 30%

ону Восточной Европы и СНГ, 4 - к региону Западной Европы и одна - зарубежной Азии. В Германии эта доля составляет 26%, в Японии - 28, в Великобритании - 15, в США - 19 и в России - 16%.
Согласно имеющимся прогнозам, в 2020 г. суммарная мощность АЭС мира возрастет до 480 млн кВт. Но при этом соотношение регионов заметно изменится. В Западной Европе, где новые АЭС уже давно не строятся, произойдет снижение их мощности в Германии, Великобритании и некоторых других странах. То же относится и к таким странам Восточной Европы как Болгария, Чехия, Венгрия, Словакия, где по требованию ЕС должны быть закрыты все АЭС, построенные в период существования Совета Экономической Взаимопомощи при содействии Советского Союза. В регионе Северной Америки до недавнего времени были большие различия между Канадой и США. Канада продолжала развивать свою атомную энергетику, а США приняли решение продлить на 20 лет деятельность своих действующих АЭС. Однако в начале XXI в. США также изменили свои планы. Было принято решение о необходимости довести долю АЭС в электробалансе страны как минимум до 25, а то и до 30%. Развитие атомной энергетики здесь снова рассматривается как единственная возможность наращивания выработки электроэнергии.
Однако главные перспективы развития мировой атомной энергетики ныне связаны со странами Восточной и Южной Азии - Китаем, Индией, Японией, Республикой Корея, а также Тайванем, где за последнее время было построено большинство новых АЭС. В основе этого - высокие темпы экономического роста, дефицит ресурсов энергоносителей и быстрый рост населения (кроме Японии). Все эти страны намечают сооружение АЭС. Наиболее впечатляющие планы разработаны в Китае, Индии. До 2030 г. мощность АЭС Китая должна возрасти на 36, аИндии на 17 млн кВт. В Республике Корея такое увеличение составит 16, в Японии - 14, в США - 13, в Канаде - 6 млн.
Вот почему в докладах международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) говорится о том, что центр мировой атомной энергетики сместится на Восток. Во всяком случае по данным на 2008 г. из 100 млн кВт новых мощностей, запланированных к вводу на АЭС, на страны Азии приходится более 1/2, а из 200 млн кВт, прогнозируемых на более дальнюю перспективу - 2/3.

Тема 8. География отраслей мирового хозяйства. Промышленность мира (лекции 39-50) ~ ~ ~~
Некоторые главные данные об атомной энергетике России мы уже приводили. В географическом плане важно учитывать, что поскольку все АЭС страны, кроме одной, находятся в европейской части, здесь доля получаемой на них электроэнергии составляет 22%, в том числе на Северо-Западе - 41%, в Центре -28%, в Поволжье -23%. Что же касается прогнозов, то они определены «Стратегией развития атомной энергетики в первой половине XXI века», которая была одобрена правительством РФ в 2000 г. Если даже не заглядывать в 2050 г., а ограничиться 2030 г., то основные параметры развития отрасли вы найдете в табл. 21.
Таблица 21
Прогнозная оценка развития атомной энергетики России до 2030 г.

Чтобы выполнить этот план развития атомной энергетики, нужно до 2020 г. ввести в строй 26 новых атомных энергоблоков, причем на основе самых современных технологий. Подсчитано, что ввод энергоблоков мощностью в 1 млн кВт позволил бы лишь удержаться в 2030 г. на нынешней (2005) доле ядерного электричества в общей выработке электроэнергии (16%). Переход в 2009 г. на ввод по 3 млн кВт мощностей в год даст возможность к 2030 г. выйти на уровень 21-22%. И лишь переход в 2014 г. на закладывание 4 млн кВт в год обеспечит достижение доли в 25%. В географической литературе уже появились перечни планируемых к вводу энергоблоков, которые появятся как на действующих ныне АЭС - Ленинградской, Калининской, Смоленской, Курской, Нововоронежской, Волгодонской, Балаковской, Белоярской, так и на новых - Тверской, Нижегородской, Южно-Уральской, Приморской и др. Кроме того в труднодоступных и удаленных районах будут строиться АЭС малой мощности. Российская корпорация «Росатом» становится одним из важных

игроков на глобальном рынке. На ее развитие уже ассигнован 1 трлн руб.
Теперь коснемся последнего вопроса этой лекции - о международной торговле электроэнергией, которая производится с помощью линий электропередачи (ЛЭП) высокого напряжения и позволяет преодолеть территориальный разрыв между районами производства и потребления электроэнергии. Тем не менее нужно признать, что пока такая торговля не получила особенно широкого распространения. В начале XXI в. экспорт электроэнергии в мире составил всего 0,5 млрд кВт-ч, или 3% ее мирового производства. Международная торговля электроэнергией наиболее характерна для зарубежной Европы и прежде всего стран Европейского союза, которые осуществляют интеграцию в этой сфере, проводя объединение своих национальных энергосистем. При этом в роли главных экспортеров выступают Франция, Германия, Швейцария, Норвегия, Австрия, Швеция, Чехия, а импортеров - Италия, Германия, Нидерланды, Бельгия, Финляндия, Швейцария. Второй пример - страны СНГ, которые еще в 1992 г. подписали соглашение об объединении своих энергосистем и создании единого энергетического пространства 12 государств, и теперь их энергосистемы работают параллельно. Как вы понимаете, главным связующим звеном в СНГ служит Единая энергетическая система России, протянувшаяся с Запада на Восток на 9 тыс. км и включающая высоковольтные ЛЭП общей длиной в 450 тыс. км. По ней в 2007 г. экспортировалось 16 млрд кВт-ч электроэнергии, хотя по данным «ЕЭС России» может экспортироваться не менее 40-50 млрд кВт-ч. В Северной Америке крупными экспортерами и импортерами электроэнергии остаются США и Канада, причем обмен ею происходит в основном между этими двумя странами.
Но по мнению специалистов в XXI в. для межстрановой интеграции электроэнергетики открываются гораздо большие перспективы. Так, в Евразии намечается создание единой евразийской электроэнергетической системы, протягивающейся от Японского до Балтийского и Черного морей и включающей цепочку: Китай (потом и Японию) - Сибирь - Казахстан - Европейская часть СНГ - Восточная Европа - Западная Европа. Мощность такой энергетической цепи превысит 1 млрд кВт, а объединять ее будут ЛЭП напряжением уже не в 200-300, а в 500, 750 и 1150 кВт. Единая

Тема 8. География отраслей мирового хозяйства. Промышленность мира (лекции 39-50)
континентальная энергосистема будет создана в Латинской Америке. Более того, уже положено начало формированию межконтинентальных энергосистем, например, между Азией и Африкой (Иордания - Египет), Европой и Азией (через Турцию), Европой и Африкой (через Испанию). Полагаю, что вам, людям XXI в. интересно узнать о том, что он сулит и в этой сфере мирового хозяйства.
Контрольные вопросы Охарактеризуйте значение электроэнергетики и динамику ее мирового развития. Расскажите о структурных и географических сдвигах в производстве и потреблении электроэнергии. Дайте характеристику мировой теплоэнергетики. Дайте характеристику мировой гидроэнергетики. Дайте характеристику мировой атомной энергетики.