Глобальні потреби енергії - минулий час і сьогодення
Потреби енергії - в минулому, сьогодні, і в майбутньому - визначаються трьома головними факторами: зростанням населення, економічним і технологічним розвитком.
Два грандіозні переходи
Перед Промисловим Переворотом, аби забезпечити необхідне використання енергії в формі тепла, світла, і праці система споживання енергії була в повній залежності від природних джерел енергії, і людської сили. Єдиною формою перетворення енергії був процес від хімічної енергії до тепла і світла, наприклад, через горіння дров, або сальні свічки. На той час споживання енергії не перевищувало 0.5 тони нафтового еквіваленту на душу населення за рік.
Два "Грандіозні переходи" відтоді сформували структурні зміни в системі енергії на всіх рівнях. Початок був введений з радикальним технологічним кінцевим використанням інновації: паровий двигун, підсилений вугіллям. Паровий цикл представив перше перетворення копальних джерел енергії в роботу.
Характерні рівні споживання енергії протягом "парового віку", приблизно середина 19-го століття в Англії, були близько 2 тони нафтового еквіваленту на душу населення за рік.
Другий грандіозний перехід був дуже збільшеною диверсифікацією як технологій використання кінцевої енергії, так і джерел постачання енергії. Першою інновацією було відкриття електрики. Другою ключовою інновацією був двигун внутрішнього згоряння.
Нафта, з'явившись в кінці 19-го століття, займала всесвітньо домінуючу позицію і протягом останніх 30 років.
Рис. 1.1.Частки Світової Первинної енергії 1850-1990.
рис. 1 .1 ілюструє два грандіозні переходи, показуючи зміни часток різних первинних джерел енергії у всесвітньому енергопостачанні від традиційних поновлювальних форм енергії до копального палива.
Два грандіозні переходи здійснили далекосяжні структурні зміни в зайнятості, просторовому поділі праці і міжнародній торгівлі. Вони асоціюються з модернізуванням традиційних економічних і соціальних структур, і включають, зокрема:
а) Індустріалізація
б) Урбанізація
Важливі зміни в енерговикористанні і постачанні, що пов'язані з цими двома грандіозними переходами включають:
а) Комерційна енергія.
б) Зростання "якості" енергії
Це функція трьох основних сходинок в "драбині якості " різних енергоцінностей:
- Індустріальні процеси і технології стають більш складними.
- Вимоги зручності зростають із підвищенням рівнів достатку.
- Обидва напрями ведуть до вищої "цінності якості" енергії.
в) Зменшення інтенсивності енергії.
Напрями, запущені двома грандіозними переходами Промислового Перевороту, лежать в серці шести сценаріїв, досліджувальних нами.
Рис. 1.2.Невідповідності в господарській діяльності і енергоспоживанні. Сукупний відсоток населення проти сукупного відсотка всесвітнього споживання для ВВПрк, ВВПпкс, кінцевої енергії, та електрики.
Бар'єри на шляху досягнення ефективного енерговикористання
Що необхідно перш за все?
По-перше, важливо виділити пріоритетні галузі, де можна досягнути максимального ефекту при мінімальних витратах і зусиллях. Для цього необхідно провести аналіз кількісних і якісних показників ефективності використання енергії, привести у відповідність до передової міжнародної практики нормативну базу (головним чином, у вигляді стандартів на обладнання і виконання робіт), якщо, звичайно, наші стандарти поступаються міжнародним в галузі енергоефективності.
Перший крокна шляху визначення приорітетних напрямків складається з аналізу кількісних показників ефективності використання енергії в конкретних секторах економіки України, важливо адекватно оцінювати стан, в якому ми знаходимося.
Деякі галузі промисловості України на тону продукції споживають енергії на 50-100% більше, ніж відповідні галузі в країнах ЄС. Слід зауважити, що більша частина використовуваного сьогодні обладнання має низький ККД, суттєвий моральний і фізичний знос, оскільки воно було спроектовано ще в часи, коли вартість енергії була дуже низькою.
Другий крокпередбачає аналіз якісних показників, які характеризують рівні забезпеченості законодавства з енергозбереження, стандартів і правил, регулюючих ефективність використання енергії. Вони базуються на кількісних даних, що приведені в нормативних документах. Найбільш яскравим прикладом в цій галузі є суворість будівельних норм відносно втрат тепла і ізоляційних матеріалів. Інші приклади - стандарти на витрату палива автомобілями чи стандарти, які регламентують ККД побутових приладів та обов’язкову наявність лічильників теплової і електричної енергії, витрат газу тощо.
Третій крокнеобхідний для здійснення оцінки якісних показників, які відтворюють хід зменшення питомого енергоспоживання в економіці країни. Вони вміщують:
потенціал поставок енергозберігаючого обладнання, відповідаючого сучасним вимогам, створення необхідних баз даних;
наявність доступної інформації і можливість підготовки кадрів;
загальні рівні знань і вмінь, що дозволяють здійснювати консультації в галузі енергозбереження (енергоконсалтинг);
рівень майстерності при впровадженні енергозберігаючих проектів.
Абсолютно очевидно, що стимулювання ефективного використання енергії є важливим фактором, забезпечюючим зменьшення дефіциту національного платіжного балансу, підвищуючим конкурентоспроможність промисловості на міжнародному ринку, а також зменшуючим шкідливі викиди в навколишнє середовище. Аналізуючи бар’єри на шляху досягнення енергоефективності, слід констатувати, що в Україні існує значна кількість перешкод, які по їх сумарному впливу становлять «критичну масу» і не дозволяють досягнути істотних результатів в енергозбереженні. Важливою задачею для досягнення енергозбереження в широкому розумінні цього слова є пошук необхідних етапів і будівництво системної стратегії енергозбереження, яка дозволить подолати бар’єри на його шляху, тобто необхідними умовами для досягнення энергоефективності в Україні є руйнування «критичної маси» негативних перепонів.
Уперше неминучість розвитку економіки країни з позицій енергоефективності, реалізації політики енергозбереження, як однієї з умов існування цивілізації, Західні держави відчули й усвідомили з початком першої енергетичної кризи 1972 року. Кризові явища 1973 і 1979-1980 років привели до багаторазового (до семиразового без обліку інфляції) зростанню цін на нафту. У Європі, завдяки зусиллям країн ОПЕК і СРСР ціни на нафту в період 1970-1980 років досягли оцінки 350 доларів США за тонну, тобто виросли в 17 разів. Такий рівень цін у 10-20 разів перевищував собівартість її видобутку на Близькому Сході - одному з основних місць її видобутку.
Згадані енергетичні кризи стимулювали прийняття і реалізацію національних і регіональних програм енергозбереження. У результаті виконання таких програм питомі витрати паливно-енергетичних ресурсів на виробництво продукції зменшилося на 20-40 %, був також знижений абсолютний рівень витрати палива. Наприклад, у Данії в 1990 році загальне споживання паливно-енергетичних ресурсів залишилося на рівні 1973 року, а виробництво валового національного продукту збільшилося за цей же період на 40 %.
Важливість і необхідність вживання екстрених заходів на урядовому рівні була усвідомлена практично у всіх високорозвинених країнах (Японія, США, Канада, Німеччина, Франція, Великобританія й ін), де були прийняті відповідні законодавчі акти по організації і керуванню енергозбереженням. Завдяки цим законам у багатьох країнах була створена система законодавства по стимулюванню заходів щодо енергозбереження й охорони навколишнього середовища. Наприклад, у Японії вся діяльність по енергозбереженню проводиться на підставі «Закону про раціональне використання енергії» (1979 р.), у Франції на підставі «Зводу законів про економію енергії» (1980 р.), у Голландії - «Меморандум про енергозбереження» (1990 р.) та ін.
Таким чином, країни з ринковою економікою вже протягом трьох десятків років успішно реалізують програми, спрямовані на ефективне використання паливно-енергетичних ресурсів. Для цього використовуються такі різноманітні заходи, як інформаційні компанії, освітні програми, розробка норм і стандартів, фінансове стимулювання, науково-дослідні і проектно-конструкторські роботи, демонстраційні проекти та ін.
Наукова оцінка економічного і технічного потенціалу енергозбереження і практична реалізація конкретних заходів дозволило розвитим країнам досить успішно перебороти енергетичну кризу. Цьому сприяли і значні фінансові інвестиції, що були спрямовані на реалізацію заходів щодо енергозбереження, було переконливе, на конкретних прикладах доведено, що 1 долар вкладений у програми енергозбереження дає, як правило, 3-4 долара прибутку в рік.
Оскільки забезпечення енергією є важливою частиною сприятливого розвитку будь-якої країни, що має на увазі макроекономічні підходи і підходи, які прямо не зв’язані з енергетикою, то Світові тенденції розвитку енергетики якраз і враховують всі важливі складові, які впливають прямо або опосередковано на вибір відповідного шляху з розвитку енергетики.
В документах, які направлені на розробку перспектив розвитку енергетики Світу, відмічається, що для багатьох країн основними перешкодами на шляху до ефективного розвитку енергетичного сектора є недостатня поінформованість, нестача знань і прихильність відповідним політичним цілям, як і основним вимогам з їх досягнення. Ці перешкоди заважають політикам, які приймають рішення, владі, промисловцям і взагалі суспільству. Ці перешкоди збільшують небажання підтримувати інноваційні рішення, що сприяло б сталому розвитку енергетики. Вони заважають споживачам змінювати своє відношення і звички. Вони стримують акціонерів та інших інвесторів.