Главной особенностью размещения топливно-энергетических ресурсов является неравномерное размещение их по территории страны. Основная часть геологических запасов сосредоточена в восточной части страны, 85% - природный газ, 65% - нефть, более 90% - запасы угля. Основные залежи нефти и газа расположены в западносибирской, волго-уральской, тимано-печерской нефтегазоносных провинциях. А также на Северном Кавказе и Дальнем Востоке.
Уголь - один из наиболее распространенных в природе энергоносителей. Россия занимает 1 место в мире по запасу угля (23% мировых запасов). Имеются угли разного типа: антроциты, бурые, коксующие. Угольные ресурсы размещены неравномерно: 93% - на востоке страны, 70% - в европейской части.
Важным показателем является себестоимость добычи. Наиболее низкая себестоимость добычи - восточносибирская, самая высокая - на севере европейской части. Бурые угли залегают на Урале, в Восточной Сибири, в Подмосковье. Каменные угли, в том числе коксующие, залегают в Кузнецком, Печерском, Южно-Якутском бассейне. Основными угольными бассейнами страны являются: Канско-Ачинский, Подмосковный, Печерский, Кузнецкий, Якутский. Открытым способом добываются угли Канско-Ачинского, Иркутского, Кузнецкого и Южно-Якутского бассейнов.
Доля угля в топливно-энергетическом балансе России составляет около 12 %. Ресурсы угля во много раз превышают прогнозируемые ресурсы нефти и газа. Наиболее крупные приросты добычи угля могут дать Кузнецкий и Канско-Ачинский бассейны (80 %).
Угли Кузнецкого бассейна - более высокого качества. По прогнозируемым запасам это одна из главнейших баз высококачественных энергетических углей не только для Сибири и Урала, но и для европейской части России.
Угли Канско-Ачинского месторождения - бурые угли - без обогащения не пригодны для хранения и перевозки на большие расстояния. Поэтому их целесообразно сжигать на крупных электростанциях мощностью 4000...6400 МВт на месте добычи. Но при этом встает вопрос о передаче электрической энергии на большие расстояния.
Для увеличения добычи и сокращения дефицита топлива в европейской части развивается Печорский бассейн, имеющий достаточно
большие ресурсы энергетических углей.
Основными потребителями угля являются тепловые электростанции,
черная и цветная металлургия. Они потребляют 65 % твердого топлива, поставляемого национальной экономике.
Железнорудные ресурсы России представлены бурыми, красными, магнитными железняками. Качественная характеристика их разнообразна. Имеются бедные руды с содержанием железа 25-40% и богатые с содержанием железа 68%. Основная часть запасов железных руд приходится на европейскую часть страны. Большие разведанные запасы расположены в центрально-черноземном, уральском, западносибирском и восточносибирском экономических регионах. В европейской части страны наиболее крупным является железорудный бассейн Курской Магнитной Аномалии. Промышленная добыча железных руд ведется в Белгородской и Курской областях, добыча руды осуществляется как открытым, так и подземным способом. В Восточной Сибири месторождения находятся в Приангарье, Хакасии, кузнецком Алатау, в Забайкалье. В Красноярском крае находится Ангаро-Питский бассейн. Среднее содержание в руде - 40%. Руды сложно обогатимы и тугоплавки. В Крае имеются такие крупные месторождения как Абаканское, Тейское, Ирбинское, Краснокаменское.
Россия располагает крупным запасов цветных металлов, отличительной их особенностью является низкое содержание металла. Поэтому руды почти всех цветных металлов подвергаются обогащению. Основные запасы размещаются на территории Урала, Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока.
Около 20 тыс. месторождений полезных ископаемых используются. Из общего объема полезных ископаемых, добываемых в мире, на долю России приходится около 30% природного газа, апатитов- 25%, алмазов-26%, никеля – 22%, каменных солей – 16%, железной руды – 14%, цветных и редких металлов – 13%, каменного угля -13%. Дефицитными для России являются бокситы, марганцевые руды, титановые и хромовые руды.
Россия одной из первых приступила к эксплуатации газовых, нефтяных месторождений в пределах Арктической зоны, и с вводом в разработку в 1970-е годы газовых гигантов Ямала – Уренгой, Ямбург – прочно заняла лидирующие позиции по добыче углеводородного сырья.
Нефть непосредственно как топливо используется мало. В основном применяют остаточный продукт переработки нефти - мазут.
Мазут сжигают в топках энергетических котлов газомазутных энергоблоков в периоды недостатка газа (например, при сильных длительных холодах и временной нехватке природного газа, заготовленного в подземных
хранилищах). Часто его используют для «подсветки» - добавки к сжигаемому твердому топливу при некоторых режимах работы для обеспечения устойчивого горения. Сжигать мазут постоянно в настоящее время нерентабельно из-за большой его стоимости по сравнению с газом и твердыми топливами. Основные запасы нефти сосредоточены в Западно-Сибирском регионе - 72,3 %; на европейскую часть страны приходится 21 % общих запасов нефти.
Арктический шельф играет ключевую роль в поддержании мировой нефтедобычи. По сути, шельф – важный резерв роста минерально-сырьевой базы углеводородного сырья на долгосрочную перспективу. По данным международных экспертов, за последние 10 лет более 2/3 запасов углеводородного сырья открыто на шельфе. Подавляющее большинство новых активов, созданных за последние 10 лет в мире для целей разведки и разработки месторождений нефти и газа также приходится на шельф.
Объёмы поискового бурения на континентальном шельфе, в том числе, в Арктике, тоже растут, прежде всего, за счёт Норвегии, активно стимулирующей освоение собственных нефтегазовых ресурсов. По прогнозу международных экспертов, к 2020 г. объём бурения на арктическом шельфе вырастет ещё больше, прежде всего за счёт развития геологоразведочных работ на шельфе Гренландии, США, и, конечно, России.
Добыча углеводородов на российском шельфе будет играть важную роль в энергетическом балансе РФ, являясь необходимой для замещения падения добычи на действующих месторождениях и сохранения позиций России в условиях роста внутреннего и внешнего спроса на нефть и газ.
В настоящее время континентальный шельф страны является единственным крупным резервом углеводородного сырья, с которым связаны перспективы дальнейшего развития ресурсной базы страны.
Дальнейшее наращивание добычи нефти в новых северных районах, удаленных от обжитых мест, становится все дороже. Пока на тепловых электростанциях России одна треть электроэнергии вырабатывается за счет сжигания газомазутного топлива.
Наиболее значительным потенциалом характеризуются недра арктических морей. Ресурсы нефти, газа и конденсата арктического континентального шельфа оцениваются в 83 млрд т условного топлива. Из них около 80% приходится на долю Баренцева и Карского морей (включая Обскую и Тазовскую губы), где находятся все 25 открытых на сегодняшний день в Арктической зоне Российской Федерации морских месторождений углеводородов с извлекаемыми запасами промышленных категорий более 10 млрд т у. т. (8,5 трлн куб. м и газа, 430 млн т нефти).
Газ - наиболее чистый вид топлива. Газообразное топливо существует в нескольких формах: природный газ; попутный газ, из недр земли при добыче нефти; доменный и коксовый газы, получаемые при металлургическом производстве. На ТЭС России преимущественно используется природный газ (свыше 50 % в топливном балансе России и 70...80 % в ее европейской части).
Главное преимущество природного газа состоит в его относительной экологической безопасности. Однако при сжигании газа образуются вредные вещества в виде оксидов азота. Газ используют для котельных и ТЭЦ крупных городов. Дополнительное преимущество - возможность применения трубопроводной системы, по которой газ перекачивается с помощью газовых компрессоров, устанавливаемых на газоперекачивающих станциях.
В промышленности и, особенно в быту, находит широкое распространение сжиженный газ, получаемый при первичной переработке нефти. На металлургических заводах в качестве попутных продуктов получают коксовый и доменный газы. Они используются здесь же на заводах для отопления печей и технологических аппаратов. В районах расположения угольных шахт своеобразным «топливом» может служить метан, выделяющийся из пластов при их вентиляции. Газы, получаемые путем газификации (генераторные) или путем сухой перегонки (нагрев без доступа воздуха) твердых топлив, в большинстве стран практически вытеснены природным газом, однако в настоящее время снова возрождается интерес к их производству и использованию.
В России создана единая система газоснабжения страны. Это обеспечивает экономичность транспортировки газа и возможность управления потоками энергоресурсов.
Основная доля запасов природного газа (79,9 %) находится в Западной Сибири. Здесь добывается 87 % всего российского газа. Потенциальные запасы углей в несколько раз больше потенциальных запасов нефти и газа, при этом добыча последних обходится значительно дороже. По некоторым оценкам, в России запасов угля хватит на 250 лет, нефти - на 40, природного газа - на 65 лет.
В последнее время все большее применение находит биогаз — продукт анаэробной ферментации (сбраживание) органических отходов (навоза, растительных остатков, мусора, сточных вод и т. д.).
Ядерным топливом является уран. Об эффективности использования его показывает работа первого в мире атомного ледокола «Ленин» водоизмещением 19 тыс. т, длиной 134 м, шириной 23,6 м, высотой 16,1 м, осадкой 10,5 м, со скоростью 18 узлов (около 30 км/ч). Он был создан для проводки караванов судов по Северному морскому пути, толщина льда по которому достигала 2 и более метров. В сутки он потреблял 260-310 граммов урана. Дизельному ледоколу для выполнения такого же объема работы, которую выполнял ледокол «Ленин», потребовалось бы 560 т дизтоплива.
Но какими бы грандиозными ни казались запасы энергоресурсов, они ограничены. Кроме того, сложными являются задачи транспортировки в больших количествах угля, газа от места добычи до электростанции, а также передача электроэнергии от места ее производства до потребителя. Это связано с большими затратами на транспорт и компенсацию потерь в процессе транспортировки энергии. Преобразование топлива в конечные виды энергии связано с вредными выбросами твердых частиц, газообразных соединений, а также большого количества тепла, негативно воздействующего на окружающую среду.
Возобновляемые энергоресурсы (исключая гидроэнергетические) не нуждаются в транспортировке к месту потребления, но обладают низким энергетическим потенциалом, в связи с чем преобразование энергии большинства возобновляемых источников требует больших капитальных вложений. Возобновляемые источники энергии являются экологически чистыми.
Из возобновляемых энергоресурсов в настоящее время в основном используется гидроэнергия и совсем в малых количествах (приблизительно 2 %) энергия ветра, солнца (например, в Дагестане, на Дальнем
Востоке с помощью солнечной энергии получают тепло и электроэнергию), геотермальная энергия (на Камчатке строительство станций на горячих источниках позволяет не завозить топливо в этот регион).
В настоящее время поставлена задача оптимизации структуры топливного баланса и повышения энергетической безопасности страны за счет снижения доли газа, потребляемого электростанциями, и увеличения доли угля.
Ожидается, что в России к 2020 г. покрытие потребностей в энергии будет происходить при следующем изменении спроса на энергоресурсы:
• доля угля повысится до 28...30 %;
• доля природного газа понизится с 18,1 до 17,4 %;
• доля атомной энергии удвоится и составит 7...8 %;
• доля гидроэнергии увеличится с 5,8 до 7,8 %.
Особую актуальность в настоящее время приобретает энергосбережение, позволяющее снизить масштабы потребления энергоресурсов в мире к 2020 г. на 20...25 %. Энергосбережение должно осуществляться не за счет снижения потребления энергии, а за счет рационального ее использования. Внедрение топливосберегающих технологий влечет за собой снижение расхода высококачественных видов топлива во многих энергоемких отраслях промышленности. Наравне с экономией первичной энергии в процессе ее трансформации в электрическую и тепловую немаловажной задачей остается экономия энергии в промышленности, на транспорте и в коммунально-бытовом секторе.
Характерной особенностью энергетического хозяйства промышленности является наличие в ней разнообразных установок, а также использование не только первичных, но и вторичных энергоресурсов. К вторичным энергоресурсам относятся отходы, побочные и промежуточные продукты, образующиеся в технологических установках, которые не применяются в самом агрегате, но могут быть частично или полностью использованы для энергоснабжения других агрегатов.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему