Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Будущее энергетики человечества

Покупка
Артикул: 791010.01.99
Доступ онлайн
200 ₽
В корзину
Актуальным вопросом национальной безопасности России является создание целостной системы мониторинга и прогнозирования развития мировых энергетических рынков с учетом возможных эффектов и рисков отечественных энергокомпаний. В современном мире необходимо поддерживать конкурентоспособность страны в сфере идей и долгосрочного анализа. Собственное видение долгосрочного развития мировой энергетики и роли в ней России важно не только при определении стратегии страны, но и в переговорах с зарубежными государственными органами и компаниями для отстаивания своих интересов. В этой связи формирование у студентов, обучающихся по электротехническим специальностям, профессиональных компетенций в области систематизированных знаний динамики развития энергетического сектора Российской и мировой экономики с обоснованием приоритетных направлений исследований в области инновационных технологий, является актуальным вопросом образовательного процесса. Изложение материала построено на концепции ведущей научно-педагогической школы СПб «Эффективное использование энергии, интенсификация электротехнологических процессов», разработанной профессором Беззубцевой М.М. Этим объясняется структура учебного пособия, основанная на методологии системного изучения материала. Учебное пособие составлено по рабочей программе подготовки бакалавров, обучающихся по направлению 13.03.02 - "Электроэнергетика и электротехника". Может быть использовано в учебном процессе заочного и дистанционного обучения инженеров, специалистов и бакалавров электротехнических специальностей.
Беззубцева, М. М. Будущее энергетики человечества : учебное пособие / М. М. Беззубцева, В. С. Волков. - Санкт-Петербург : СПбГАУ, 2014. - 133 с. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1901959 (дата обращения: 16.07.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ  
ФГБОУ ВПО «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 
 АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» 
________________________________________________________________________________ 
 
 
 
 М.М. БЕЗЗУБЦЕВА,  В.С. ВОЛКОВ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
БУДУЩЕЕ ЭНЕРГЕТИКИ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА 
 
 
 
 
 
учебное пособие 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                            САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 

                                                                             2014 

УДК 631.371  
ББК 40.76 
 

 

М.М. Беззубцева, В.С. Волков. Будущее энергетики человечества: учебное 

пособие. – СПб.: СПбГАУ, 2014. – 133 с. 

 

Актуальным вопросом национальной безопасности России является создание целостной системы 
мониторинга и прогнозирования развития мировых энергетических рынков с учетом возможных эффектов и 
рисков 
отечественных 
энергокомпаний. 
В 
современном 
мире 
необходимо 
поддерживать 
конкурентоспособность страны в сфере идей и долгосрочного анализа. Собственное видение долгосрочного 
развития мировой энергетики и роли в ней России важно не только при определении стратегии страны, но и в 
переговорах с зарубежными государственными органами и компаниями для отстаивания своих интересов. В 
этой 
связи 
формирование 
у 
студентов, 
обучающихся 
по 
электротехническим 
специальностям,  
профессиональных компетенций в области систематизированных знаний динамики развития энергетического 
сектора Российской и мировой экономики с обоснованием приоритетных направлений исследований в области 
инновационных технологий, является актуальным вопросом образовательного процесса. 
Изложение материала построено на концепции ведущей научно-педагогической школы СПб 
«Эффективное использование энергии, интенсификация электротехнологических процессов», разработанной 
профессором Беззубцевой М.М. Этим объясняется структура  учебного пособия, основанная на методологии 
системного изучения материала. 
Учебное пособие составлено по рабочей программе подготовки бакалавров, обучающихся  по 

направлению 13.03.02 - "Электроэнергетика и электротехника". Может быть использовано в учебном процессе 
заочного и дистанционного обучения инженеров, специалистов и бакалавров электротехнических 
специальностей. 

 

Рецензенты:  

д.т.н., проф. В.В. Касаткин,   

д.т.н., проф. С.А. Ракутько 

 

Учебное пособие рекомендовано к изданию учебно-методической комиссией Института 
технических систем, сервиса и энергетики: протокол № 4 от 28 января 2014 г. 
 

 

© М.М. Беззубцева 

© В.С. Волков 

 

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

ПРЕДИСЛОВИЕ………………………………………………………………………..……
4

Глава 1. СТРУКТУРА ЭНЕРГОСЕКТОРА……………………………………..……… 
8

1.1. Статика структуры энергосектора экономики………………………….………… 
8

1.2. Динамика энергосектора экономики. Энергоциклы, энергокризизы, 
энергетические революции……………………………………………………………….. 
11

Глава 2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КРИЗИС КОНЦА XX ВЕКА………………………... 
14

2.1. Анализ естественных ограничений динамического развития энергосектора   
14

2.2 Прогнозы Международного энергетического агентства потребления топлива 
в мире…………………………………………………………………………………………. 
16

Глава  3.  ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ МИРОВОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО 
РЫНКА……………………………………………………………………………………….. 
19

3.1. Прогнозы «International Energy Outlook»  по увеличению первичного 
производства и спроса энергии в мире до 2030 года…………………………………. 
19

3.2.Перспективы развития малых электростанций……………………………….…… 
28

Глава 4. ТЕНДЕНЦИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ  ИННОВАЦИОННОГО 
ОБНОВЛЕНИЯ ЭНЕРГОСЕКТОРА…………………………………………………….. 
30

4.1.Стратегия инновационного обновления энергосектора на первую  
половину XXI века…………………………………………………………………….…… 
30

4.2.Сценарии использования ископаемого топлива на перспективу до 2100 г....... 
36

Глава 5.  СТРАТЕГИЯ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГОСЕКТОРА РОССИИ………...……… 
40

Глава 6.  СТРАТЕГИЯ РАЗВИТИЯ ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ……………... 
51

6.1 Факторы, определяющие развитие водородной энергетики…………………….. 
51

6.2. Направления формирования и развития водородной энергетики………...…… 
55

6.3 Технологии производства и хранения водорода………………………………….. 
58

6.4 Концепция крупномасштабного применения водорода…………………………. 
62

6.5. Становление водородной энергетики за рубежом и в России……………..…... 
64

Глава 7. КОММЕРЧЕСКИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ И ПРОГНОЗЫ  ВНЕДРЕНИЯ 
НАНОТЕХНОЛОГИЙ  В ЭНЕРГЕТИКУ………………………………………………. 
93

Глава 8. АСПЕКТЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ………………………
104

8.1. Сущность и характеристики проблемы энергетической безопасности….…… 
104

8.2. Структуризация угроз энергетической безопасности…………………………… 
115

Заключение……………………………………………………………………………..…… 
123

Литература…………………………………………………………………………………... 
126

 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Россия занимает одно из ключевых мест в мировом энергетическом 

комплексе и уступает только США и Китаю по производству и потреблению 

энергоресурсов. Производя 9,6% мировой первичной энергии и расходуя 

ежегодно до 6,5% ВВП на инвестиции в энергетический комплекс, Россия не 

может обходиться без детального и актуализированного анализа ситуации на 

мировых энергетических рынках.   

Россия, являясь крупнейшим экспортером энергоресурсов, критически  

зависит 
от 
конъюнктуры 
мировых 
энергетических 
рынков. 
Продажа 

энергоресурсов обеспечивает до 15% ВВП и около 30% консолидированного 

бюджета (почти две третьих экспортной выручки страны).  В этой связи одним 

из актуальных вопросов национальной безопасности является создание в 

России целостной системы мониторинга и прогнозирования мировых 

энергетических рынков, а также исследование роли на них национальных 

энергокомпаний с оценками возможных эффектов и рисков для них и 

экономики страны.  

 
Программы модернизации страны и перехода к инновационному типу 

развития 
опираются 
на 
финансовые 
и 
технологические 
возможности 

национального 
энергетического 
комплекса. 
При 
этом 
предположения 

относительно развития мировой энергетики выступают как внешний параметр 

при принятии крупных инвестиционных решений в энергетике и экономике 

страны в целом.  

 
За рубежом накоплен богатый опыт формирования долгосрочных 

прогнозов развития мировой энергетики, однако зачастую зарубежные 

прогнозы преследуют цель формирования определенной точки зрения или 

продвижения нужных идей.  

 
В современном мире необходимо поддерживать конкурентоспособность 

страны в сфере идей и долгосрочного анализа. Собственное видение 

долгосрочного развития мировой энергетики и роли в ней России важно не 

только при определении стратегии страны, но и в переговорах с зарубежными 

государственными органами и компаниями для отстаивания своих интересов.  

В апреле 2012 г. две российские государственные организации – 

Институт 
энергетических 
исследований 
(ИНЭИ) 
РАН 
и 
Российское 

энергетическое агентство (РЭА) представили совместный Прогноз развития 

энергетики мира и России до 2035 г., который демонстрирует первые 

отечественные 
результаты 
долгосрочного 
прогнозирования 
мировых 

энергетических рынков и участия на них России. Этот совместный проект 

ИНЭИ РАН и РЭА выполнен в инициативном порядке и может стать началом 

создания такой системы.  

     В 
этой 
связи 
формирование 
у 
студентов, 
обучающихся 
по 

электротехническим специальностям,  профессиональных компетенций в 

области систематизированных знаний динамики развития энергетического 

сектора экономики как у нас в стране, так и за рубежом,  с обоснованием 

приоритетных 
направлений 
исследований 
в 
области 
инновационных 

технологий, является актуальным вопросом образовательного процесса. 

Учебное пособие составлено по рабочей программе подготовки 

бакалавров, обучающихся  по направлению 13.03.02 - "Электроэнергетика и 

электротехника". Может быть использовано в учебном процессе при заочном 

обучении бакалавров по направлению 35.03.06 – «Агроинженерия», профиль 

"Электрооборудование и электротехнологии в сельском хозяйстве», а также 

дистанционном обучении студентов по электротехническим специальностям.  

Модуль «Будущее энергетики человечества» является апробированным  

авторским курсом Беззубцевой М.М, органично интегрированным в общий 

образовательный 
процесс 
подготовки 
бакалавров 
электротехнических 

специальностей.  

Учебное пособие состоит из предисловия, восьми глав и заключения: 

структура энергосектора; энергетический кризис конца XX века; тенденции 

развития мирового энергетического рынка; тенденции и перспективы 

инновационного обновления энергосектора; стратегия развития энергосектора 

России; стратегия развития водородной энергетики; коммерческие перспективы 

и прогнозы внедрения нанотехнологий в энергетику; аспекты энергетической 

безопасности. 

Библиографический 
список 
включает 
58 
наименований 
учебной, 

справочной и научной литературы. 

С методической точки зрения учебное пособие отличается доступностью 

изложения, наличием примеров, большим количеством визуального материала. 

Структура учебного пособия позволяет концентрировать внимание студентов 

на приоритетных направлениях развития энергетического сектора мировой 

экономики, включая отечественную. 

Учебное пособие «Будущее энергетики человечества» может быть также 

рекомендовано для повышения квалификации инженеров, специалистов и 

руководящих работников электротехнических специальностей в учебном 

процессе дистанционного  обучения. 

ГЛАВА 1. СТРУКТУРА ЭНЕРГОСЕКТОРА 

1.1. Статика структуры энергосектора экономики 

       Структура энергосектора представлена на рис. 1.1. В энергосектор 

включают: 

1. Комплекс отраслей, осуществляющих разведку, добычу, переработку и 

транспортировку первичных энергоресурсов (включая возобновляемые 

источники энергии); 

2. Отрасли и организации,  обеспечивающие энергопредприятия машинами 

и оборудованием (энергомашиностроение), производящие средства 

транспорта, ведущие научные исследования,   конструкторские работы, 

подготовку и переподготовку кадров для энергосектора; 

3. Организации энергетической  инфраструктуры — как логистической 

(энергосбыт, энергоснабжение, распределительные сети и т. п.), так и 

экономической  (банки, биржи и т. п.); 

4. Потребители энергии в национальном хозяйстве, включая население; 

организации, занимающиеся экспортом и импортом энергоресурсов; 

5. Органы управления энергосектором и его звеньями. 

Экономика, рассматриваемая с энергетической точки зрения, включает 

три концентрических круга: 

1. ядро 
— 
предприятия 
и 
организации 
топливно-энергетического 

комплекса; 

2. второй круг — предприятия, поставляющие энергоресурсы их конечным 

потребителям, обслуживающие оборот этих ресурсов в обществе;  

3. третий круг — конечные потребители энергоресурсов.  

 

            
 

          Рис. 1.1. Структура энергосектора 

Энергосектор 
является 
иерархической 
системой. 
Он 
может 

рассматриваться в виде пирамиды  пространственных уровней: 

1. Локальный — уровень, связанный с удовлетворением потребностей в 

электроэнергии и тепле отдельного города, села (поскольку потребности в 

энергии всегда локализованы, привязаны к населению и предприятиям, 

размещенных в  конкретной местности); 

2. Региональный — уровень, отражающий энергопотребности экономики 

региона, которые могут удовлетворяться как за счет собственных, так и 

поступающих из других регионом источников; 

3. Национальный — уровень, отражающий энергопотребности национальной 

экономики в рамках конкретного государства, удовлетворяемые за счет 

отечественных источников и импорта, а также возможности экспорта 

энергоресурсов; 

4. Цивилизационный — уровень,  рассматриваемый  в рамках группы 

взаимосвязанных, образующих локальную цивилизацию стран (например, 

западноевропейскую, 
североамериканскую; 
латиноамериканскую, 

евразийскую и т.п.), что может регулироваться межгосударственными 

энергетическими программами и соглашениями; 

5. Глобальный — уровень, выражающий меняющиеся энергопотребности и 

источники их удовлетворения всего человечества, мировой экономики как 

единой целостности с присущими ей пропорциями, закономерностями и 

тенденциями цикличного развития. Ускоренные процессы глобализации, 

возможности 
и 
противоречия 
глобального 
устойчивого 
развития 

предопределяют исследование этого уровня наиболее значимым и 

перспективным.  

Так выглядит энергосектор в статике с точки зрения его структуры и 

взаимодействия между его звеньями в процессе функционирования и 

воспроизводства. 

1.2. Динамика энергосектора экономики. Энергоциклы, 

энергокризизы, энергетические революции 

 С точки зрения цикличной динамики энергосектор периодически 

проходит качественные преобразования, меняясь со сменой поколений техники, 

технологических 
укладов, 
технологических 
способов 
производства, 
что 

сопровождается энергокризисами и волнами энергоинноваций разной глубины и 

длительности. 

Соответственно, можно выделить такие категории, как энергоциклы — от 

краткосрочных до сверхдолгосрочных (цивилизационных), энергокризисы при 

смене циклов и энергетические революции, которых не так много в истории 

человечества. 

Сверхдолгосрочные (цивилизационные) энергоциклы характеризуются тем, 

что экономика к концу цикла в основном исчерпывает возможности 

удовлетворения своих энергопотребностей при сложившейся структуре ресурсов 

и 
энерготехнологиях, 
подходит 
к 
очередному 
энергетическому 
порогу, 

ограничивающему возможности и горизонты дальнейшего развития общества. 

Порог преодолевается на основе очередной энергетической революции, которая 

происходит раз в несколько столетий в ритме смены мировых цивилизаций. 

Доступ онлайн
200 ₽
В корзину