Выбор редакции

Отчет BP за 2016 год - текущая ситуация в мировой энергетике

Отчет BP за 2016 год - текущая ситуация в мировой энергетике (первая часть)



   Одним из объяснений “Великого молчания Вселенной“ есть предположение, что нынешнее развитие человеческой цивилизации является вершиной технологического развития любой цивилизации во Вселенной. Сторонники этой теории считают, что после исчерпания легкодоступных углеводородов (которые природа накапливала в недрах Земли несколько сотен миллионов лет), а также богатых месторождений металлов и других важных полезных ископаемых (вроде фосфоритов) неизбежен откат цивилизации назад в развитии на несколько сотен лет (от позднего средневековья до начала 20 века).  В пользу этой теории говорит множество наблюдаемых тенденций в начале 21 века: снижение рождаемости в развитых странах, усложнение научных знаний при одновременном уменьшении практической отдачи от новых открытий науки, дороговизна и ограниченность возобновляемых источников энергии (при очень ограниченном развитии замкнутого цикла ядерной энергетики, а также термоядерной энергетики), приближение развития электроники к физическому пределу миниатюризации, что порождает сомнения в возможности скорого создания ИИ. Кроме того и геополитическая ситуация на планете резко изменила свой вектор с однополярного мира (90-ые годы 20 века) на многополярный мир. Не последнюю роль в этом сыграл рост мировых цен на сырьё (прежде всего на сырую нефть).

   Одним из главных следствий истощения полезных ископаемых в преддверии будущего вечного средневековья называется достижение максимума (пика) добычи большинства полезных ископаемых, после наступления которого добыча полезных ископаемых начет неуклонно снижаться. Наиболее ярким примером такого будущего является добыча угля в Великобритании (мировой промышленный лидер в 18-19 веках):



   Добыча угля в Великобритании достигла максимума в 1913 году (287 млн. тонн) и с тех пор начала неуклонно снижаться. В конце 2015 года в стране была закрыта последняя угольная шахта, хотя и на обычных карьерах угля добывается с каждым годом всё меньше. В 2012-2016 годах добыча угля в Великобритании составила 10.6, 8.0, 7.3, 5.4 и 2.6 млн. тонн угля соответственно. Официальные запасы угля в стране сейчас оцениваются всего в 70 млн. тонн угля.

    13 июня этого года, британская энергетическая компания ВP (British Petroleum) опубликовала свой очередной ежегодный доклад о ситуации в мировой энергетики на конец 2016 года. Ежегодные отчеты ВP являются наиболее универсальными и детальными докладами по мировой энергетике, поэтому я решил рассмотреть основные тенденции развития мировой энергетики на основе этого доклада. Энергетика продолжает определять направление будущего мировой цивилизации.




  Суммарное производство и потребление энергии на планете


     В 2016 году был поставлен очередной рекорд по суммарному производству и потреблению энергии: 13276 млн. тонн н.э. (нефтяного эквивалента) против 13105 млн. тонн н.э. в 2015 году. Рост по сравнению с 2015 годом составил 1.0% (при среднегодовом росте в 1.8% за период 2005-2015 годы). Потребление энергии продолжает расти с каждым годом:



   На графике я поместил линейный тренд, чтобы показать, что скорость роста потребления энергии за последние 50 лет близка к постоянной. Рост потребления энергии на планете во многом вызван продолжающимся ростом населения. В 2011 году число жителей планеты превысило 7 миллиардов, а к 2024 году будет достигнут 8 миллиардный рубеж:



    В тоже время отмечается, что средний темп роста населения планеты стабильно уменьшается с 1962-1963 годов:



     В нескольких развитых странах максимум численности населения уже был достигнут. В первую очередь это касается Японии, которая ограничивает миграцию. Несмотря на рекордную продолжительность жизни в мире (1-ое место 83.7 лет) численность жителей Японии сократилась с 128,1 млн. человек в 2010 году до 126,8 млн. человек в 2017 году. В то же время потребление энергии в Японии сокращается ещё быстрее: c 521 млн. тонн н.э. в 2005 году до 445 млн. тонн н.э. в 2016 году. Похожее падение после 2005 года наблюдается и в США с ЕC:



    В связи с этим появляется ещё одно объяснение “Великого молчания Вселенной”: на определенном этапе развития цивилизаций снижается её потреблении энергии без значимой потери возможности дальнейшего развития. В этом случае можно привести примеры замены настольных компьютеров на ноутбуки и планшеты или переход от электроннолучевых мониторов к жидкокристаллическим.

Нефть




    Черное золото продолжает быть главным энергоносителем планеты. Если в 1974 году доля нефти в мировой энергетике составляла 50,4%, то к 2016 году эта доля снизилась до 33%:



   Нефть называют одним из наиболее быстро исчерпаемых природных ресурсов планеты. В 2004 году был опубликован обзор, состоящий из 36 оценок времени наступления пика нефти:



    Как видно таблицы только 16 прогнозистов из 36 считали, что пик добычи нефти наступит после нынешнего времени. Тем не менее, рост добычи нефти продолжается и по сей день: в 2016 году был установлен очередной мировой рекорд по добыче нефти: 4382 млн. тонн (рост на 0.3% или  по сравнению с 2015 годом):



     Параллельно растут и разведанные запасы нефти. Если в 1980 году обеспеченность мировыми запасами нефти равнялась 30 годам, то сейчас она выросла до 50 лет:



     Установлению нового рекорда по мировой добыче нефти в 2016 году не помешало даже решение ОПЕК о снижении добычи нефти, принятое в сентябре прошлого года, наряду со снижением добычи сланцевой нефти в США. Последнее было вызвано значительным падением мировых цен на нефть после 2014 года (себестоимость добычи нетрадиционной нефти значительно выше, чем у обычных нефтяных месторождений). Среднегодовая цена на нефть в 2016 году (43.7 долларов за баррель) вернулась в далекий 2003 год (с учетом инфляции):



    В этом году данное значение цены нефти не претерпело значительных изменений: текущее среднее значение за первые 7 месяцев равно 52,3 доллара за баррель. В тоже время наметились крупные перемены на мировом нефтяном рынке. Значительное количество игроков на рынке сланцевой нефти в США существенно снизили себестоимость своей добычи: c 70-100 до 30-40 долларов:



   Для сравнения себестоимость добычи нефти главными странами ОПЕК:



   Результатом этого стало восстановление темпов бурения и добычи нефти:



   Этот график заканчивается маем. На середину июля число работающих буровых на нефть выросло с 733 до 765 (общее их число с 916 до 952), а добыча нефти с 9342 до 9397 тыс. баррелей в сутки (в начале июня 2015 года добыча достигала 9610 тысяч баррелей в сутки).

    Рост сланцевой индустрии в США оказался столь стремительным, что ежегодная добыча нефти в 2015 году превысила предшествующий рекорд максимальной добычи нефти в США (1970 год), тем самым опровергнув знаменитое предсказание родоначальника теории пика нефти. Как известно,  Кинг Хабберт в 1956 году предсказал американский пик нефти около 1970 года. График добычи нефти в США в 1965-2016 годах:



    В тоже время стоит отметить, что победа американских нефтяников достаётся тяжелой ценой. Среднесуточная добыча нефти в среднем на одной скважине (их общее число достигло 11.3 тысяч) на месторождение Баккен (Северная Дакота ) упала со 146 баррелей в ноябре 2008 года до 87 в мае 2017 года. Большинство скважин обвально уменьшают ежемесячную добычу всего через несколько месяцев после начала добычи (рост добычи можно увеличивать лишь с помощью непрерывного увеличения числа скважин):



   Из 7 сланцевых бассейнов стабильный рост добычи нефти наблюдается только в Permian Region:



   Ожидается, что именно на эту область будет приходиться львиный рост добычи в ближайшие месяцы:



   В настоящее время в Permian Region работает треть наземных буровых на нефть (366 из 915).
Эти же прогноз говорит, что среднегодовая добыча в США в 2017 году составит 9.3 млн. баррелей в сутки, а в 2018 году вырастет до 9.9 млн. баррелей в сутки.


     Добыча сланцевой нефти ведется хаотично, попутный газ сжигается на месте, что хорошо заметно на ночных спутниковых снимках США:





     Технология гидроразрыва пласта, активно применяемая при добыче сланцевой нефти приводит к загрязнению грунтовых вод и росту количества небольших землетрясений.



    Так в недавнем пресс-релизе NASA рассматривается сейсмическая активность равнинного штата Оклахома. Данный штат ранее отличался низкой сейсмической активностью: в среднем здесь небольшие землетрясения случились реже двух событий в год (с магнитудой 3 и выше). Однако в 21 веке сейсмическая активность резко усилилась: в 2009 году было зарегистрировано 20 землетрясений. В 2013 году число зарегистрированных землетрясений возросло до 109. В 2015 и 2016 году количество зафиксированных землетрясений составило 903 и 623 соответственно. В результате по этому показателю Оклахома обогнала даже прошлого лидера континентальных СШАКалифорнию. Растет и сила землетрясений: в 2009 и 2016 году были зарегистрированы землетрясений с магнитудой в 5.7 и 5.8 баллов (сильнейшие в истории штата). Похожий рост землетрясений отмечен и в соседних штатах: Колорадо, Техас и Арканзас.







   Одним из главных факторов теории скорого пика нефти называют возможные искусственные манипуляции странами ОПЕК своих запасов по политическим причинам:



   В целом для стран, перечисленных выше на графике, доля общемировых запасов составляет 73.2% (Канада 10%, Венесуэла 17,6%, Саудовская Аравия 15.6%, ОАЭ 5.7%, Иран 9.3%, Ирак 9.0%, Кувейт 5.9%), а обеспеченность запасами колеблется от 59 лет (Саудовская Аравия) до 340 лет (Венесуэла). Для сравнения у США, России и Китая этот показатель равен 10.6, 26.6 и 17.5 лет соответственно. В связи с этим теория мирового пика предсказывает, что наступление этого события случится одновременно с пиком нефти в странах Персидского залива. На 2016 года график добычи нефти странами Персидского залива выглядит следующим образом:



    Из графика видно, Саудовская Аравия стабильно наращивает добычу нефти (в 2016 году был установлен очередной рекорд – 585,7 млн. тонн нефти). Также Ирак, несмотря на десятилетия войн и мятежей почти каждый последний год улучшает своих показатели (2016 год – 218,9 млн. тонн нефти). Кроме того и ОАЭ с Оманом в 2016 году установили абсолютные рекорды – 182,4 и 49,3 млн. тонн соответственно.  У других же стран максимум добычи приходится на прошлые десятилетия: Иран (303 млн. тонн в 1974 году), Кувейт (167,3 млн. тонн в 1972 году) и Катар (82,2 млн. тонн в 2012 году).

   Рассмотрим добычу нефти в других регионах. Северная и Южная Америка (кроме США, которые подробно рассматривались выше):



    На графике видны две страны, которые стабильно наращивают добычу: Канада и Бразилия. Обе страны отметили 2016 год очередным рекордом добычи – 218,2 и 136,7 млн. тонн. Канада форсирует добычу тяжелой нефти из битумных песков, а Бразилия осваивает глубоководные месторождения.





    В других странах максимум добычи приходится на прошлые годы: 1968 год (Венесуэла – 191,8 млн. тонн) и 2004 год (Мексика – 190 млн. тонн). Рассмотрим также крупнейших нефтедобытчиков Евразии и Африки.



    Из них в Китае, Казахстане, Индии, Анголе и Нигерии наблюдается стабильный рост нефтедобычи: максимумы добычи нефти там приходятся на 2015 год (214,6 млн. тонн), 2013 год (82.3 млн. тонн), 2012 год (42.5 млн. тонн), 2008 год (93.5 млн. тонн) и 2005 год (12.3 млн. тонн) соответственно. Все эти страны активно развивают глубоководную добычу нефти, а Индия даже отметилась самой глубоководной скважиной в мире (рекорд 2013 года – 10385 футов).

   Интересна динамика добычи в Азербайджане. Этот регион является одним из старейших в нефтедобыче. В последние годы добыча нефти достигала 50.8 млн. тонн (2010 год):



   Рост добычи в России недавно также почти догнал советское достижение: в 2016 году было добыто 554 млн. тонн против 569 млн. тонн в 1987 году. Остальные крупные производители нефти характерны падающей добычей, их максимумы по добыче приходятся на прошлые десятилетия: Великобритания (137 млн. тонн в 1999 году), Норвегия (162 млн. тонн в 2001 году), Индонезия (82 млн. тонн в 1978 году), Ливия (159 млн. тонн в 1970 году) и Алжир (86.5 млн. тонн в 2007 году).



Природный газ




Добыча природного газа в мире продолжает расти, как и нефти. По энергетической ценности рост добычи в 2016 году составил 0.3% (с 3195 в 2015 году до 3212 млн. т.э. в 2016 году). Для сравнения средний ежегодовой рост в 2005-2015 годах был 2.5%.



По объему рост мировой добычи газа составил 1.5% (с 3480 в 2015 году до 3543 миллиардов м3 в 2016 году). Для сравнения средний ежегодовой рост в 2005-2015 годах был 2.3%. Доля природного газа в мировой энергетике увеличилась с 18% в 1970 году до 24% в 2016 году.



Обеспеченность мировыми запасами с 1980 года изменилась слабо: в пределах 50-60 процентов.



Основные запасы природного газа находятся в Иране (18%), России (17.3%), Катаре (13%), Туркменистане (9.4%), США (4.7%), Саудовской Аравии (4.5%), ОАЭ (3.3%), Венесуэле (3.1%), Китае (2.9%), Нигерия (2.8%), Алжир (2.4%) и Ирак (2.0%). Суммарно на эти страны приходится 81.3% мировых запасов газа. Обеспеченность запасами в этих странах колеблется от 11.6 лет для США до 3265 лет для Ирака.

   Крупнейшая добыча природного газа остаётся за США, Россия, Иран, Катар, Китай, Канада, Норвегия и Саудовская Аравия.



Для большинства из этих стран исторические рекорды добычи пришлись на 2016 год (для Ирана, Катара, Китая, Саудовской Аравии) или 2015 год (для США и Норвегии). Для России максимум добычи приходится на 2011 год, для Канады на 2002 год.

    Вместе с добычей увеличивается и международная торговля природным газом, как через трубопроводы, так и морской транспортировкой сжиженного газа. Для 2015-2016 годов эти показатели составили 709-738 и 326-347 млрд. м3.

Уголь



В отличие от нефти и природного газа мировая добыча угля снижается уже третий год подряд. Если в 2013 году мировая добыча угля составляла 4006 млн. тонн н.э., то в 2016 году она уже упала до 3656 тонн н.э..



Доля угля в мировой энергетике в последние десятилетия находится вблизи 30%:



Обеспеченность мировыми запасами угля сейчас равна 153 годам. Крупнейшими странами по запасам угля являются США (22%), Китай (21%), Россия (14%), Австралия (13%) и Индия (8%). В сумме на эти пять стран приходится 79% всех запасов угля. Обеспеченность этих стран углем колеблется от 72 лет для Китая до 417 лет для России.

    Эти страны также лидируют и в добыче угля:



В США и Китае наблюдается падение добычи (максимумы установлены в 1998 и 2013 годах). В тоже время Австралия и Индия стабильно наращивает добычу (максимумы добычи установлены в 2015 и 2016 годах). Россия также почти догнала советские показатели (в 2016 году добыто угля на 193 млн. тонн н.э. против 200 млн. тонн н.э. в 1988 году). Как видно из графика на Китай приходится около половины мировой добычи (48% в 2012 году и 46% в 2016 году):



Уголь является основной китайской энергетики. В тоже время из-за экологических проблем его доля в китайской энергетике неуклонно снижается (c 82% в 1985 году до 55% в 2016 году):



Существуют и другое объяснение уменьшения мировой добычи угля. Оно заключается в том, что падение цен на нефть повлекло снижение цен на уголь до десятилетних минимумов:



В этом случае стоит вспомнить и исследование 2010 года, которое прогнозировало мировой пик добычи угля на 2011 год. В данной публикации приходили к выводу о близком исчерпании экономически рентабельных запасов угля.


 В следующих частях обзора перейдем к другим источникам энергии.

 

Отчет BP за 2016 год - текущая ситуация в мировой энергетике (часть 2)




Различные типы источников энергии для мировой энергетики в 2016 году (в процентах) по данным BP.

   Во второй части обзора перейдем к менее распространенным источникам энергии по сравнению с нефтью, природным газом и углем.

Атомная энергетика (АЭС)



Доля АЭС в мировой энергетике выросла до 17% в 2002 году, но к 2016 году несколько снизилась до 13.5%:



Общее число работающих ядерных реакторов:




Мировая атомная энергетика восстанавливается после кризиса вызванного аварией на японской АЭС Фукусима. В 2016 году на АЭС было выработано электроэнергии объемом около 592 млн. тонн н.э. против 635 млн. тонн н.э. в 2006 году. Мировое производство энергии на АЭС (млн. тонн н.э.):



Крупнейшими производителями электричества на АЭС (больше 40 млн. тонн н.э.) являются США, Франция, Китай и Россия. До недавнего времени в этот список входили Германия и Япония.




Как видно из графика наиболее активно сегодня атомная энергетика развивается в Китае и России. В настоящее время именно в этих странах строится наибольшее число АЭС:



Число работающих ядерных реакторов по странам:



Возраст работающих ядерных реакторов:



Число включаемых и выключаемых ядерных реакторов:



Большинство АЭС работают около 80% своего времени:



Считается, что уран (топливо для АЭС) также является исчерпаемым ресурсом. График добычи и потребления урана на 2015 год:



Основные производители урана в 2007-2016 годах:



Мировые запасы урана:



В настоящее время в России развивается направление атомных станций на быстрых нейтронах (замкнутого цикла), которые позволят решить проблему отработанного топлива и многократно уменьшить потребление урана. Кроме того обсуждается возможность добычи урана из океанской воды. По оценкам запасы урана в океанской воде составляют около 4.5 миллиардов тонн, что эквивалентно 70 тысячам лет современного потребления.

   Одновременно продолжают развиваться технологии термоядерного синтеза. В настоящее время с 2013 года во Франции сооружается экспериментальная термоядерная установка ITER. Общие затраты на международный проект оцениваются в 14 миллиардов долларов. Ожидается, что завершение строительства этой установки произойдет в 2021 году. На 2025 год запланировано начало первых испытаний, на 2035 года полномасштабная эксплуатация установки. После создания ITER планируется создать к середине 21 века ещё более мощный термоядерный реактор DEMO:







Подробнее о развитие направления ядерных и термоядерных реакторов можно прочитать в блоге tnenergy.


Гидроэлектростанции (ГЭС)



 Гидроэнергетика в настоящее время является самым крупным источником возобновляемой энергии. Мировая выработка гидроэнергии выросла с середины 20 века в несколько раз (в 2016 году рост на 2.8% до 910 тонн н.э. по сравнению со среднегодовым ростом в 2.9% в 2005-2015 годы):



В то же время доля гидроэнергии в мировой энергетике за указанный период выросла всего с 5.5% до 7%:



Крупнейшими производителями гидроэнергии являются Китай, Канада, Бразилия, США, Россия и Норвегия.
Из этих стран, 2016 год стал рекордным по выработке гидроэлектроэнергии для Китая, России и Норвегии. В остальных странах максимумы пришлись на прошлые годы: Канада (2013 год), США (1997 год), Бразилия (2011 год).



Мировой гидропотенциал оценивается почти в 8 тысяч терраваттчасов (в 2016 году выработка гидроэнергии составила около 4 тысяч терраваттчасов).



СА – Северная Америка, ЕВ – Европа, ЯК – Япония и Республика Корея, АЗ – Австралия и Океания, СР – бывший СССР, ЛА – Латинская Америка, БВ – Ближний Восток, АФ – Африка, КТ – Китай, ЮА – Южная и Юго-Восточная Азия.

Дешевыми (категория 1) считаются гидроресурсы, обеспечивающие производство электроэнергии со стоимостью не выше чем тепловые электростанции на угле. Для более дорогих ресурсов стоимость электроэнергии возрастает в 1,5 раза и более (до 6–7 цент/кВтч). Почти 94% из еще не используемых дешевых гидроресурсов сосредоточено в пяти регионах: бывшем СССР, Латинской Америке, Африке, Южной и Юго-Восточной Азии и Китае (табл. 4.10). Вполне вероятно, что при их освоении возникнет ряд дополнительных проблем, в первую очередь экологических и социальных, связанных, в частности, с затоплением больших территорий.

Особенностью гидроэнергетики России, Латинской Америки, Африки и Китая является большая удаленность районов богатых гидроресурсами от центров потребления электроэнергии. В Южной и Юго-Восточной Азии значительный гидропотенциал сосредоточен в горных районах материка и на островах Тихого океана, где часто нет адекватных потребителей электроэнергии.

Более половины из оставшихся для освоения дешевых гидроресурсов находится в тропической зоне. Как показывает опыт существующих здесь ГЭС, устройство в таких районах крупных водохранилищ неизбежно порождает комплекс тяжелых экологических и социальных (в том числе медицинских) проблем. Гниение водорослей и «цветение» стоячей воды настолько ухудшают ее качество, что она становится непригодной для питья не только в водохранилище, но и ниже по течению реки.

   В условиях тропического климата водохранилища оказываются источником многих заболеваний (малярия и т.п.).

Учет отмеченных обстоятельств и ограничений может перевести часть дешевых ресурсов в категорию дорогих и даже вывести за пределы экономического класса.

     20 стран с наибольшим резервом по гидропотенциалу:




Карта расположения крупнейших ГЭС в 2008 и 2016 годах:




Карта расположения крупнейших строящихся и планируемых ГЭС на 2015 год:



Таблицы крупнейших нынешних и строящихся ГЭС:





Строительство ГЭС сталкивается с большим сопротивлением экологов, которые сомневаются в целесообразности подобного типа электростанций в связи с затоплением больших площадей во время создания водохранилищ. Так в первой десятке крупнейших искусственных водохранилищ (по общей площади) нет ни одного, которое было создано после 70х годов 20 века:





Похожая ситуация среди крупнейших водохранилищ по объему:




Создание крупнейшего по площади водохранилища в Гане (озеро Вольта) привело к переселению около 78 тысяч человек из зоны затопления. Проекты поворота рек на юг существовали не только в СССР, но и в США. Так в 50х годах был разработан план NAWAPA (North America Water and Power Alliance), который предусматривал создание судоходных путей от Аляски до Гудзонова залива, и переброски воды в юго-западные засушливые штаты США.



Одним из элементов плана должна была стать 6 ГВт-ая ГЭС на реке Юкон с площадью водохранилища в 25 тысяч км2.




Биотопливо



Производство биотоплива также характерно быстрым ростом. В 2016 году производство биотоплива составило 82 млн. тонн н.э. (рост на 2.5% по сравнению с 2015 годом). Для сравнения в период с 2005-2015 годы производство биотоплива росло в среднем на 14%.



С 1990 по 2016 годы доля биотоплива в мировой энергетике выросла с 0.1% до 0.62%:



Крупнейшими производителями биотоплива являются США и Бразилия (около 66% мирового производства):



В настоящее время для производства биотоплива используется около 30 миллионов гектаров земли. Это примерно 1% от всех сельскохозяйственных угодий планеты (около 5 миллиардов гектаров, из них пашня около 1 миллиарда гектаров). Структура селькохозяейственных угодий планеты:



К началу 19 века мировая площадь искусственно орошаемых земель составляла 8 млн. га, к началу 20 века — 40 млн. и к настоящему времени — 207 млн. га.

    В то же время в США на производство биотоплива уходит больше третьей части урожая зерновых:



Мировое производство зерновых в 1950-2016 годах:



Рост производства зерновых в мире в основном был связан с ростом урожайности при слабых изменениях посевных площадей:




Ветровая энергетика (ВЭС)



Мировое производство этого вида энергии также быстро растет со временем. В 2016 году рост составил 15.6% (с 187,4 до 217,1 млн. тонн н.э.). Для сравнения среднегодовой рост в 2005-2015 годы составлял 23%.



Доля в мировой энергетике выросла до 1.6% в 2016 году:


                         
    Крупнейшими производителями энергии из ветра являются Китай, США, Германия, Индия и Испания:



Быстрый рост производства энергии из ветра продолжается во всех этих странах, кроме Германии и Испании. В них максимум производства энергии из ветра достигнут в 2015 и 2013 годах соответственно. Другие страны с крупным производством энергии из ветра:



Средний фактор загрузки в мире равен 24-27%. Для разных стран этот параметр сильно различается: от 39.5% для Новой Зеландии (34-38% в Мексике, 33-36% в США, 36-43% в Турции, 36-44% в Бразилии, 39% в Иране, 37% в Египте) до 18-22% в Китае, Индии и Германии. По оценкам потенциал ветровой энергетики в 200 раз превышает текущие потребности человечества (второе место после солнечной энергетики):



Весь вопрос лишь в том, что эта энергия является очень непостоянной.


Солнечная энергетика (СЭС)



Производство энергии Солнца быстро растет: только с 2015 по 2016 год оно выросло с 58 до 75 млн. тонн н.э. (на 29.6%). Для сравнения среднегодовой рост за 2005-2015 годы составил 50.7%.



К 2016 году доля солнечной энергетики в мировой энергетике выросла до 0.56%:



Крупнейшими производителя солнечной энергии являются Китай, США, Япония, Германия и Италия:



Из них производство энергии замедлилось в Германии и Италии: c 8.8 и 5.2 до 8.2 и 5.2 млн. н.э. в 2015 и 2016 годах соответственно. Также быстрый рост производства солнечной энергии наблюдается и в других странах:



Средний фактор загрузки для мира равен около 10-13%. В то же время он сильно колеблется от 29-30% для Испании и 25-30% для ЮАР до 11% в Германии. Считается, что солнечная энергетика обладает наибольшим ресурсным потенциалом:





Весь вопрос заключается в непостоянстве этой энергии.


Производство энергии из биомассы (биогаза), геотермальной энергии и других экзотических направлений энергетики (к примеру, приливной энергетики)

Отчет BP показывает значительный рост подобных направлений за последние десятилетия:




В 2016 году рост по сравнению с прошлым годом составил 4.4% (с 121 до 127 млн. тонн нефтяного эквивалента). Для сравнения среднегодовой рост за период в 2005-15 годы был равен 7.7%. Доля в мировой энергетике этого направления выросла с 0.03% в 1965 году до 0.96% в 2016 году:



Крупнейшими производителями подобной энергии являются США, Китай, Бразилия и Германия:



Кроме того большое производство подобной энергии осуществляется в Японии, Италии и Великобритании:





Глобальное потепление:


Кроме перечисленных источников энергии важным фактором мировой энергетики является климатические изменения. В перспективе глобальное потепление может значительно снизить затраты цивилизации на отопление, которые являются одними из основных затрат энергии для северных стран. Потепление является наиболее сильным именно для северных стран, и именно в зимние месяцы (наиболее холодные месяцы).

    Карта среднегодовых температурных трендов:



Карта температурных трендов за холодный сезон (ноябрь - апрель):


Карта температурных трендов за зимние месяцы (декабрь - февраль):





Объем мировых выбросов СО2:



Максимум выбросов был достигнут в 2014 году: 33342 млн. тонн. С тех пор произошло некоторое снижение: в 2015 и 2016 года объём выбросов составил 33304 и 33432 млн. тонн соответственно.


Заключение

Из-за ограниченного размера поста мне не удалось подробно осветить наиболее быстро развивающееся направления мировой энергетики (СЭС и ВЭС), где наблюдается ежегодный рост на десятки процентов (вместе с огромными потенциальными ресурсами для освоения). Если есть желание читателей, то можно будет рассмотреть эти направления в следующих постах более детально. В целом, если взять динамику за последний год (2015-2016 годы), то мировая энергетика за этот период выросла на 171 млн. тонн н.э.. Из них:
1)      + 30 млн. тонн н.э. - ВЭС
2)      + 27 млн. тонн н.э. – ГЭС
3)      + 23 млн. тонн н.э. – нефть
4)      + 18 млн. тонн н.э. - природный газ
5)      + 17 млн. тонн н.э. – СЭС
6)      + 9 млн. тонн н.э. – АЭС
7)      + 6 млн. тонн н.э. - экзотические ВИЭ (биомасса, биогаз, геотермальные ЭС, приливные ЭС)
8)      + 2 млн. тонн н.э. - биотопливо
9)      – 230 млн. тонн н.э. – уголь

     Это соотношение показывает, что борьба за экологию в мире набирает обороты – использование ископаемого топлива сокращается (особенно угля) с одновременным наращиванием использования ВИЭ. В то же время остаётся проблема непостоянства и дороговизны ВИЭ (доступных технологий для аккумулирования этой энергии по прежнему нет), развитие которых в значительной мере стимулируется за счет государственных субсидий. В связи с этим интересно мнение читателей о том, какой источник энергии станет главным к середине 21 века (сейчас это нефть – 33% мировой энергетики в 2016 году).

 

View Poll: Какой источник энергии будет главным в мировой энергетике в 2050 году?