а) В структуре выработки электроэнергии в мире первое место принадлежит ТЭС. Их доля составляет 63%
б) Второе место производства электроэнергии обеспечивает ГЭС. Их доля составляет 20%
в) Третье место принадлежит АЭС. Их доля составляет 17%

Сейчас мы будем заносить данные по традиционным видам электростанций в карточку №1. Приготовьтесь с ней работать. Внесите данные в графы тип электростанции и доля вырабатываемой ими электроэнергии.

К сегодняшнему уроку вы готовили рефераты о работе различных типов электростанций. Прослушаем учащихся, готовивших материал о ТЭС. По ходу выступлений докладчиков всем остальным надо будет заполнять карточку. Поэтому будьте предельно внимательны при заполнении колонки технико-экономические особенности.

Итак, слушаем материал о ТЭС, ГЭС и АЭС.

По ходу заполнения карточки идут дополнения учителей.

Учитель географии:

Десять крупнейших ГЭС мира.

Таблица №2

Учитель физики:

Третье место принадлежит АЭС. В мире 450 атомных реакторов. Атомная энергетика обеспечена сырьём. К числу главных производителей уранового концентрата (U₃ O₈) относятся Канада, Австралия, Намибия, США и Россия.

Выступление учащихся об АЭС.

Карточка №1(ожидаемый результат)

Учитель географии:

4. Проблемы отрасли.

Итак, как вы поняли из выступлений, что основными проблемами электроэнергетики является:

1. Истощение запасов первичных энергоресурсов и их удорожание.
2. Загрязнение и разрушение природной среды.

Об этом более подробно расскажет наш эколог.

Эколог:

Проблема загрязнения и разрушения природной среды стоит очень остро. Тепловая электроэнергетика выбрасывает в атмосферу огромное количество вредных веществ (двуокись серы, окись азота, зола и т.д.), тем самым изменяется газовый состав атмосферы, повышается температура воды и воздуха.

Гидроэнергетика приводит к экологическим нарушениям при строительстве ГЭС: затоплению земель и нарушению водного баланса территории, гибели рыб, изменению режима рек и растительного покрова.

Возникновение атомной энергетики породило проблему захоронения отходов и аварий на АЭС.

Учитель физики:

5. Перспективы развития – использование альтернативных источников энергии.

Решение проблем, перечисленных нашим экологом и проблем истощения запасов минерального топлива, видится в переходе к энергосберегающей политике, к использованию альтернативных (нетрадиционных) источников энергии.

Какие вы знаете нетрадиционные типы электростанций?

Ответ: ПЭС, СЭС, ВЭС, ГеоТЭС

Давайте послушаем наших докладчиков и заполним карточку №2, внося в неё названия стран.

Карточка №2 (ожидаемый результат)

Учитель географии:

Давайте обратимся к учебнику за справочным материалом о ВЭС стр. 166 и ГТЭС стр.166.

Международная транспортировка электроэнергии осуществляется с помощью магистральных ЛЭП.

Итак, вы узнали о состоянии мировой электроэнергетики, о различных типах электростанций и проблемах и перспективах отрасли.

А сейчас переходим ко второй части урока - практической работе.

IV. Практическая работа.

1. Постройте диаграмму, используя таблицу №1“Ведущие производители электроэнергии” в масштабе: в 0,5 см. 265 млрд кВт? ч Ответьте ,в каких странах электроэнергия развивается на собственном сырье, в каких на привозном?

2. Заполните карточку №3: “География промышленности”.

С помощью текста учебника (стр.130-131) заполните пропуски в предложениях.

(Ожидаемый результат).

1) Наиболее ярко ориентация на ТЭС выражена в таких “угольных ” странах, как Польша или ЮАР, и в таких “нефтяных” странах, как Саудовская Аравия, Кувейт, ОАЭ, Алжир, где ТЭС дают всю электроэнергию.
2) Гидроэлектростанции вырабатывают более 90 % электроэнергии в Норвегии, Бразилии и Киргизии.
3) Более всего электроэнергии на АЭС вырабатывают Франция, Литва и Бельгия.
4) Геотермальные электростанции в Исландии используются не только для получения электроэнергии, но и для отопления.

Давайте проверим правильность заполнения карточки (один ученик читает ответы, другие проверяют).

3. Заполните карточку №4, (задание выполняется на компьютере).

“Электроэнергетика” Карточка № 4

1. На рисунке показаны доли электроэнергии, производимой различными типами электростанций. Подпишите их, отметьте их процентное содержание.

2. Укажите, к каким типам электростанций относятся следующие технико-экономические особенности:

• Используют невозобновляемые ресурсы.
• Сильно загрязняют атмосферу.
• Воздействуют на водные ресурсы.
• Используют возобновляемые энергоресурсы.
• Длительное время строительства.
• Дают самую дешёвую электроэнергию.
• Создают опасность радиационного заражения.
• Дают много твёрдых отходов.
• Дают дорогую электроэнергию.

Учитель географии:

V. Заключительный этап.

1. Домашнее задание: на контурной карте разными цветами нанесите крупнейшие электростанции мира, используя карточку №1.

2. Пользуясь планом, скажите, пожалуйста, что вы узнали нового на уроке, чему научились? Сформулируйте вывод урока.

Вывод урока (ожидаемый результат):

Электроэнергетика – одна из отраслей “авангардной тройки”. Её роль заключается в обеспечении электроэнергией других отраслей хозяйства и населения.

Производство и потребление электроэнергии

УРОК 10 КЛАСС Электроэнергетика мира

10 класс. Электроэнергетика мира

Цели урока: сформировать представление об электроэнергии мира; странах с высоким количеством электроэнергии на душу населения и низким, о странах с различной структурой энергетического баланса.

Средства обучения: статистические материалы, учебник В.П.Максаковского (с.117-118), карты школьных атласов 9 и 10 классов, слайды крупнейших электростанций мира.

Методы и формы обучения: поисковый (класс предварительно делится на группы, которым дается опережающее задание к уроку), объяснительно- иллюстративный; работа с текстом учебника и тетрадью ученика.

Ход урока

I. Организационный момент. Проверка готовности учащихся к уроку (атлас, учебник, рабочая тетрадь), сообщения учащихся об электростанциях.

II. Изучение нового материала.

Учитель: Неоспорима роль энергии в поддержании и дальнейшем развитии цивилизации. В современном обществе трудно найти хотя бы одну область человеческой деятельности, которая не требовала бы прямо или косвенно больше энергии, чем ее могут дать мускулы человека.

Потребление энергии – важный показатель жизненного уровня. В те времена, когда человек добывал пищу, собирая лесные плоды и охотясь на животных, ему требовалось в сутки около 8 МДж энергии,

– после овладения огнем эта величина возросла до 16 МДж,

– в примитивном сельскохозяйственном обществе – 50 МДж,

– в более развитом обществе человеку требуется в сутки 100 МДж.

Учитель: В 9 классе вы изучали электроэнергию России. Вспомним, какие виды электростанций вы знаете?

Ученики: Тепловые, атомные, гидроэлектростанции и альтернативные электростанции.

Учитель: Заслушаем сообщение о преимуществах каждого вида электростанций. Ученик: ТЭС — положительным по сравнению с другими типами электростанций является относительно свободное размещение, связанное с широким распространением и разнообразием топливных ресурсов; способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний.

ГЭС — они производят наиболее дешевую электроэнергию. Современные ГЭС позволяют производить более 10 млн. кВт энергии в год, что вдвое превышает показатели действующих в настоящее время ТЭС и, пока, АЭС.

АЭС — при нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду, не требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены практически везде, новые энергоблоки имеют мощность практически равную мощности средней ГЭС.

Электростанции на альтернативных источниках энергии:

• • более низкая стоимость электроэнергии и тепла, получаемая от нетрадиционных источников энергии, чем от всех других источников;

  • возможность практически во всех странах иметь локальные электростанции, делающие их независимыми от общей энергосистемы;

  • доступность и технически реализуемая плотность, мощность для полезного использования;

  • возобновляемость нетрадиционных источников энергии;

  • экономия или замена традиционных энергоресурсов и энергоносителей;

  • замена эксплуатируемых энергоносителей для перехода к экологически более чистым видам энергии;

  • повышение надежности существующих энергосистем.

Учитель: Практически каждая страна располагает каким-либо видом альтернативной энергии и в ближайшей перспективе может внести существенный вклад в топливно-энергетический баланс мира.

По картам атласов «Электроэнергетика» сравните энергетический баланс в России и в мире.

Ученики: Небольшое отличие долей электроэнергии, вырабатываемой на всех типах электростанций, в целом соотношение равное.

Учитель: При изучении топливной промышленности мира, мы рассмотрели, как изменится мировое потребление энергоресурсов в будущем (рис. 1). Какие изменения в будущем могут произойти в энергетическом балансе мира?

Рис.1. Мировое потребление энергоресурсов в будущем

Ученики: Сократится потребление нефти и газа. Тепловые электростанции будут работать на угле и возможно на торфе и горючих сланцах. В структуре энергетического баланса увеличится доля атомных и альтернативных электростанций.

Учитель: Проанализируйте данные в атласе «Доля ведущих стран в мировом производстве электроэнергии». Какие страны входят в первую десятку?

Ученик: В состав «первой десятки» стран по этому показателю входят семь стран Севера и три страны Юга.

Учитель: Но по размерам выработки электроэнергии из расчета на душу населения различия между развитыми и развивающими странами, как правило, остаются еще большими. Докажите это примерами, используя карту «Электроэнергетика мира».

Ученики: В странах Севера производство электроэнергии на душу населения от 10 000 до 20 000 кВт/ч, лидирует Норвегия – более 20 000. В странах Юга – не превышает 5 000, а в многих африканских странах производство электроэнергии на душу населения менее 100 кВт/ч.

Учитель: Заслушаем подготовленные сообщения о типах электростанций. Задача для отвечающих: дать полное представление о типе ЭС, задача слушающих – законспектировать ответ.

1 группа. ГЭС

2 группа. ТЭС

3 группа. АЭС

4 группа. Альтернативные источники энергии

Представители групп сообщают о результатах своей работы. Во время ответа одного представителя группы, другой – жетоном отмечает на настенной карте крупнейшие электростанции. Учащиеся класса в тетради кратко конспектируют их сообщения, получая в итоге достаточно полную характеристику электроэнергетики мира. Ответы учащихся сопровождаются слайдами (рис. 2-10).

Предполагаемые ответы групп:

1 группа: Примерно 20% мирового производства электроэнергии обеспечивают гидроэлектростанции. По общим размерам выработки электроэнергии на ГЭС выделяются Канада, США, Бразилия, Россия, Китай. Но более ярко ориентация на гидроэнергетику выражена в тех странах, где доля ГЭС особенно высока:

Швейцария и Новая Зеландия – более 90%;

Норвегия – 99,5% (около 200 ГЭС размещены под землей. Это объясняется экономическими и инженерными соображениями).

Среди развивающихся стран таких примеров можно привести значительно больше:

Бразилия – 93%, а также Танзания, Непал, Шри-Ланка, Киргизия, Таджикистан – страны, где горные реки, богатые гидроресурсами.

Экономически гидропотенциал планеты Земля оценивается в 15 трлн кВт/ч.

Среди крупнейших электростанций мира в первую десятку входят гидроэлектростанции:

Итайпу – мощностью 12.6 млн кВт/ч – Бразилия-Парагвай,

Гранд-Кули – 10,8 – США,

Гурии – 10,3 – Венесуэла,

Саяно-Шушенская – 6,4 – Россия,

Красноярская – 6,0 – Россия.

В Китае в верхнем течении реки Янцзы начато сооружение гигантского гидроузла Санься («Три ущелья») с гидростанцией мощностью в 18 млн кВт/ч. В 2008 году были сданы в эксплуатацию 5 энергоблоков. Всего 26 энергоблоков. Гидроузел в прошлом году, помимо  выработки электроэнергии, сыграл важную роль в борьбе с  наводнениями, при обеспечении навигации на Янцзы и охране  экологии.  

В России с 1964 года строится крупнейший гидроузел на реке Зея. Выработка за I полугодие 2009 2 746,0 млн кВт*ч.

2 группа: В структуре выработки электроэнергии – как в мире, так и в большинстве отдельных стран – преобладают тепловые электростанции, работающие на угле, мазуте, природном газе. В мировом производстве электроэнергии их доля составляет 62%. По размерам выработки электроэнергии на ТЭС лидируют США, Китай, Россия, Япония, ФРГ. Но по доле ТЭС в общей выработке электроэнергии выделяются другие страны. Наиболее ярко ориентация на ТЭС в «угольных» странах – Польша, ЮАР;

«нефтяных» — Саудовская Аравия, Кувейт, ОАЭ, Алжир.

Крупнейшие в мире – Сургутская – мощностью 4,8 млн кВт/ч,

– Рифтинская – 3,8 млн кВт/ч, обе в России.

3 группа: Третье место принадлежит атомным электростанциям, которые обеспечивают 17% мировой выработки электроэнергии. В последние 20 лет производство электроэнергии на АЭС выросло более, чем в 10 раз. Особенно выделяются развитые страны. Это объясняется более низкими потребностями АЭС в сырье, чем ТЭС. Однако темпы роста в конце 90-х гг. резко замедлились, сказывалось падение цен на нефть и психологическое впечатление от последствий на Чернобыльской АЭС в России. Тем не менее, в 32 странах мира действуют АЭС.

Больше всего доля АЭС в общем производстве электроэнергии во Франции, Японии, США, ФРГ, Великобритании, России. А по доле в выработке энергии на АЭС выделяются Литва, Бельгия, Франция.

Крупнейший атомно-энергетический комплекс – «Фукусима» в Японии, насчитывает 10 энергоблоков.

К числу главных производителей уранового концентрата относятся Канада, США, Австралия, Намибия, Россия.

4 группа: На нетрадиционные (альтернативные) источники энергии приходится всего около 1% мировой выработки электроэнергии. Речь идет прежде всего о геотермальных электростанциях (ГеоТЭС), которые вырабатывают немалую часть электроэнергии в странах Центральной Америки, на Филиппинах, в Исландии. Исландия также являет собой пример страны, где термальные воды широко используются для обогрева, отопления.

Приливные электростанции (ПЭС) пока имеются лишь в нескольких странах – Франции, Великобритании, Канаде, России, Индии, Китае.

Солнечные электростанции (СЭС) работают более чем в 30 странах.

В последнее время многие страны расширяют использование ветроэнергетических установок (ВЭУ). Больше всего их в странах Западной Европы (Дания, ФРГ, Великобритания, Нидерланды), в США (Калифорния), в Индии, Китае.

В Дании работает более 4 тыс. ветроэнергетических установок, которые обеспечивают 4-5% общего производства электроэнергии. Предполагают, что к 2030 году эта доля возрастет до 25-30%, что позволит вдвое сократить выбросы углерода в атмосферу.

Перспективы использования альтернативных источников энергии во многом связаны с их экологической «чистотой».

Учитель предлагает ученикам сделать вывод:

Какие источники энергии по-прежнему занимают ведущее положение в мировой электроэнергетике и какие источники будут использовать в будущем?

Ученик: Вывод – Традиционные источники энергии по-прежнему занимают ведущее положение в мировой электроэнергетике. Однако за каждым новым кубометром газа или тонной нефти нужно идти все дальше на север или восток, зарываться все глубже в землю. Немудрено, что нефть и газ будут с каждым годом стоить всё дороже. Кроме того, природные ресурсы ограничены, и, в конце концов, человечество будет вынуждено перейти сначала на повсеместное использование атомной энергии, а потом полностью на энергию ветра, Солнца и Земли.

Учитель: Но почему сейчас повсеместно не используют экологически чистые, неисчерпаемые источники энергии? Заслушаем сообщение.

Ученик: Альтернативную энергию повсеместно можно будет использовать только тогда, когда традиционного топлива станет настолько мало, что его цена станет баснословно высокой; или когда экологический кризис поставит человечество на грань самоуничтожения. Уже сейчас можно существенно преуменьшить вероятность парникового эффекта и ликвидировать все экологически неблагоприятные районы за счёт использования чистой альтернативной энергии. Однако этого до сих пор не произошло из-за низкой рентабельности такого строительства. Никто не хочет вкладывать свои деньги в то, что сможет окупиться только через несколько столетий. Ведь подготовительные работы для использования любого альтернативного источника энергии стоят очень дорого, кроме того, они не всегда безопасны как для людей, так и для окружающей среды. Поэтому моментального введения в эксплуатацию «правильного» источника электричества ожидать в ближайшее время не стоит.

Учитель знакомит с Организациями, связанными с электроэнергетикой:

Евратом – Европейское Сообщество по Атомной Энергии

Интеграционная группировка 12 стран – членов Европейского Союза. Создано в 1958 году с целью объединения ресурсов ядерного сырья и атомной энергетики стран-участниц.

МАГАТЕ – Международное Агентство по Атомной Энергии

Создано в 1957 году для развития международного сотрудничества в области мирного использования атомной энергии. Объединяет 130 государств.

III. Проверка усвоения знаний.

Ученики выполняют тест

1. Укажите лидера по выработке электроэнергии в Африке.

2. Выделите страну, лидирующую по выработке электроэнергии на душу населения:

Мавритания, Ливия, Мали, Чад, Нигер.

3. Отметьте страну, структура электроэнергетики которой отличается от других стран:

Южная Корея, Литва, Бельгия, Италия, Франция.

4. Составьте пару:

ГЭС а) ЮАР, Германия, Австралия, США, Китай

ТЭС б) Франция, Япония, Швеция, Бельгия, Южная Корея

АЭС в) Канада, Норвегия, Новая Зеландия, Бразилия, Танзания, Непал, Шри-Ланка

5. Установите соответствие:

1. Бразилия а) Занимает 4 место по производству электроэнергии, доля ТЭС – 62%

2. Франция б) Занимает 10 место по производству электроэнергии, доля ГЭС – 93%

3. Россия в) Занимает 8 место по производству электроэнергии, доля АЭС – 77%

Ответы:

1. ЮАР 2. Ливия 3. Италия – ТЭС 4. ГЭС в) ТЭС а) АЭС б) 5. 1б 2в 3а

В течении урока группы получают дополнительные баллы за правильные ответы на поставленные вопросы, оцениваются ответ задания и тест, суммируются все оценки и среднее арифметическое – это оценка группы и каждого ученика.

Гидроэнергетика — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Гидроэнергетика — область хозяйственно-экономической деятельности человека, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования энергии водного потока в электрическую энергию.

Данные в этой статье приведены по состоянию на 2006-2008 годы. Вы можете помочь, обновив информацию в статье.

На 2006 год гидроэнергетика обеспечивает производство до 88 % возобновляемой и до 20 % всей электроэнергии в мире, установленная гидроэнергетическая мощность достигает 777 ГВт.

Абсолютным лидером по выработке гидроэнергии на душу населения является Исландия. Кроме неё этот показатель наиболее высок в Норвегии (доля ГЭС в суммарной выработке — 98 %), Канаде и Швеции. В Парагвае 100 % производимой энергии вырабатывается на гидроэлектростанциях.

Наиболее активное гидростроительство на начало 2000-х ведёт Китай, для которого гидроэнергия является основным потенциальным источником энергии. В этой стране размещено до половины малых гидроэлектростанций мира, а также крупнейшая ГЭС мира «Три ущелья» на реке Янцзы и строящийся крупнейший по мощности каскад ГЭС. Ещё более крупная ГЭС «Гранд Инга» мощностью 39 ГВт планируется к сооружению международным консорциумом на реке Конго в Демократической Республике Конго (бывший Заир).

На 2008 год крупнейшими производителями гидроэнергии (включая переработку на ГАЭС) в абсолютных значениях являются следующие страны^[1]:

Принято считать, что впервые для выработки электричества гидроэнергию использовал в 1878 году англичанин Уильям Армстронг для питания единственной электродуговой лампы в своей художественной галерее.

Первая электростанция была запущена в 1882 году на Фокс-Ривер в городе Эплтон, штат Висконсин, США. Через пять лет в США и Канаде было уже 45 гидроэлектростанций, а к 1889 году — 200^[2].

Предыстория развития гидростроения в России^[3][править | править код]

В Советский период развития энергетики упор делался на особую роль единого народнохозяйственного плана электрификации страны — ГОЭЛРО, который был утвержден 22 декабря 1920 года. Этот день был объявлен в СССР профессиональным праздником — Днём энергетика. Глава плана, посвященная гидроэнергетике, называлась «Электрификация и водная энергия». В ней указывалось, что гидроэлектростанции могут быть экономически выгодными, главным образом, в случае комплексного использования: для выработки электроэнергии, улучшения условий судоходства или мелиорации. Предполагалось, что в течение 10-15 лет в стране можно соорудить ГЭС общей мощностью 21 254 тыс. лошадиных сил (около 15 млн кВт), в том числе в европейской части России — мощностью 7394, в Туркестане — 3020, в Сибири — 10 840 тыс. л.с. На ближайшие 10 лет намечалось сооружение ГЭС мощностью 950 тыс. кВт, однако в последующем было запланировано сооружение десяти ГЭС общей рабочей мощностью первых очередей 535 тыс. кВт.

Хотя уже за год до этого в 1919 году Совет труда и обороны признал строительства Волховской и Свирской гидростанций объектами, имеющими оборонное значение. В том же году началась подготовка к возведению Волховской ГЭС, первой из гидроэлектростанций, возведенных по плану ГОЭЛРО.

Однако и до начала строительства Волховской ГЭС Россия имела достаточно богатый опыт промышленного гидростроительства, в основном, частными компаниями и концессиями. Информация об этих ГЭС, построенных в России за последнее десятилетие 19-го века и первые 20 лет двадцатого столетия достаточно разрознена, противоречива и требует специальных исторических исследований.

Наиболее достоверным считается, что первой гидроэлектростанцией в России была Березовская (Зыряновская) ГЭС, построенная в Рудном Алтае на реке Березовка (приток р. Бухтармы) в 1892 году. Она была четырехтурбинная общей мощностью 200 кВт и предназначалась для обеспечения электричеством шахтного водоотлива из Зыряновского рудника.^[5]

На роль первой также претендует Ныгринская ГЭС, которая появилась в Иркутской губернии на реке Ныгри (приток р. Вачи) в 1896 году. Энергетическое оборудование станции состояло из двух турбин с общим горизонтальным валом, вращавшим три динамо-машины мощностью по 100 кВт. Первичное напряжение преобразовывалось четырьмя трансформаторами трехфазного тока до 10 кВ и передавалось по двум высоковольтным линиям на соседние прииски. Это были первые в России высоковольтные ЛЭП. Одну линию (длиной 9 км) проложили через гольцы к прииску Негаданному, другую (14 км) — вверх по долине Ныгри до устья ключа Сухой Лог, где в те годы действовал прииск Ивановский. На приисках напряжение трансформировалось до 220 В. Благодаря электроэнергии Ныгринской ГЭС в шахтах установили электрические подъёмники. Кроме того, электрифицировали приисковую железную дорогу, служившую для вывоза отработанной породы, которая стала первой в России электрифицированной железной дорогой.^[6]

• использование возобновляемой энергии.
• очень дешевая электроэнергия.
• работа не сопровождается вредными выбросами в атмосферу.
• быстрый (относительно ТЭЦ/ТЭС) выход на режим выдачи рабочей мощности после включения станции.
• смягчение климата вблизи крупных водохранилищ.

• затопление пахотных земель
• строительство ведётся там, где есть большие запасы энергии воды
• на горных реках опасны из-за высокой сейсмичности районов
• сокращенные и нерегулируемые попуски воды из водохранилищ по 10-15 дней приводят к перестройке уникальных пойменных экосистем по всему руслу рек, как следствие, загрязнение рек, сокращение трофических цепей, снижение численности рыб, элиминация беспозвоночных водных животных, повышение агрессивности компонентов гнуса (мошки) из-за недоедания на личиночных стадиях, исчезновение мест гнездования многих видов перелётных птиц, недостаточное увлажнение пойменной почвы, негативные растительные сукцессии (обеднение фитомассы), сокращение потока биогенных веществ в океаны.

• Владимир Сидорович. Мировая энергетическая революция: Как возобновляемые источники энергии изменят наш мир. — М.: Альпина Паблишер, 2015. — 208 с. — ISBN 978-5-9614-5249-5.

Отрасли промышленности

Электроэнергетика США — Википедия

Данные в этой статье приведены по состоянию на 2012-2013 годы. Вы можете помочь, обновив информацию в статье.

Электроэнергетика США — совокупность компаний, предоставляющих генерацию электроэнергии, её передачу и распределение между индустриальными, публичными и частными потребителями. Также к отрасли относят множество регуляторов.

На 1996 год в США было 3,2 тысячи организаций, занятых в электроэнергетике, из них немного менее тысячи участвуют в генерации. Множество небольших компаний обеспечивают работу электрических сетей и дистрибьюцию электричества. Среди всех организаций две тысячи публичных и 10 федеральных^[1]. Сети электропередач контролируются некоммерческими независимыми системными операторами (Independent System Operator) и региональными сетевыми организациями (Regional Transmission Organization), которые обязаны предоставлять неизбирательный доступ для любых поставщиков электроэнергии для поддержания конкуренции.

Регуляторами в электроэнергетике выступает несколько публичных институтов. Общие правила устанавливает федеральное правительство в лице Министерства энергетики США (DoE), политику в отношении окружающей среды — Агентство по охране окружающей среды, защитой потребителей занимается Федеральная торговая комиссия. Безопасность ядерных электростанций контролирует Nuclear Regulatory Commission. Экономические правила в сегменте распределения устанавливают штаты, обычно путём создания комиссий «Public Utilities Commission», передачу электроэнергии между штатами регулируют федеральные власти через Federal Energy Regulatory Commission.

В 2013 году в США было произведено 4058 млрд кВт⋅ч электроэнергии^[2]. По данным на 2012 год США производит 18,8 % и занимает второе место в мире по производству электроэнергии, уступая лишь КНР^[3].

В 2013 году 67 % электроэнергии выработано тепловыми электростанциями, работающими на ископаемом топливе: 39 % на угле, 27 % — на природном газе, 1 % — на нефти. 19 % электроэнергии выработано атомными электростанциями, 7 % — гидроэлектростанциями, 6 % — возобновляемая энергия: 1,5 % — выработано электростанциями на биотопливе, 0,4 % — геотермальная энергия, 0,2 % — солнечная энергия, 4,1 % — энергия ветра^[2]. Доля возобновляемых источников постепенно растет. Импорт электроэнергии в США в 2012 году составил 47 млрд кВт⋅ч^[3].

В 2008 году средний тариф на электроэнергию составлял около 10 центов за киловатт-час (кВт⋅ч)^[4]. В 2006—2007 годах тарифы на электричество в США были выше, чем в Австралии, Канаде, Франции, Швеции и Финляндии, но ниже, чем в Германии, Италии, Испании и Великобритании^[5]. Тарифы для населения значительно различаются по штатам, составляя от 6.7 цента за кВт⋅ч в штате Западная Виргиния до 24,1 цента за кВт⋅ч на Гавайях. Средний счет домовладения в 2007 году составлял примерно 100 долларов в месяц.

Большинство инвестиций в электроэнергетическом секторе США финансируется частными компаниями с помощью заемных и собственных средств. Тем не менее, некоторые инвестиции косвенно финансируются налогоплательщиками через различные субсидии от налоговых льгот до субсидий на научные исследования и разработки, льготные тарифы на возобновляемую энергетику и поддержку семей с низкими доходами.

Потребление электроэнергии на жителя рассчитывается по данным DOE Energy Information Administration, отчету «Electric Power Annual 2012»^[6][7] Население указано по данным census.gov^[8]. Потребление на жителя в 2012 году упало на 3,2 % по сравнению с 2002 годом, и на 6 % по сравнению с пиковым 2007 годом.

1. Графа «Газ» включает природный газ и другие виды газа.
2. Солнечная энергия включает фотовольтаику (фотоэлементы) и гелиотермальную энергетику
3. Иное включает различные виды генерации, гидроаккумуляцию, импорт
4. В Био включена энергия полученная от прямого сжигания мусора, из свалочного газа и т. п.
5. Из гидроэнергии исключены гидроаккумулирующие станции
6. В графу общего итога «Всего» дополнительно включены импортируемые объемы.

На 2012 год суммарная установленная мощность электрогенерации в США составляла 1063 гигаватт. Основные источники по установленной мощности:^[9]

• Тепловые станции на горючих ископаемых: 776 ГВт
• Атомные станции: 102 ГВт
• Гидроэнергетика: 79 ГВт
• Ветроэнергетика: 59 ГВт

Производство электроэнергии в 2012 году составило 4047 ТВт*ч. Также было импортировано 59.3 ТВт*ч и экспортировано 12 ТВт*ч^[10], с общим итогом 4095 ТВт*ч доступных внутри страны. Основные источники произведенной энергии::

• Тепловые станции на горючих ископаемых: 2775 ТВт*ч
• Атомные станции: 769 ТВт*ч
• Гидроэнергетика: 276 ТВт*ч
• Другие виды возобновляемой энергетики: 218 ТВт*ч (включая энергию из мусора, геотермальную, ветро- и солнечную энергетику)

Доля угольных и атомных электростанций в объеме произведенной энергии гораздо выше, чем их доля в установленной мощности, поскольку именно эти станции обеспечивают базовую электрогенерацию, работая в длительных режимах. Электростанции на газе и нефти покрывают пиковую нагрузку, тогда как ветрогенераторы и солнечные установки поставляют электроэнергию лишь при возможности.

1. Графа «Газ» включает природный газ и другие виды газа.
2. Солнечная энергия включает фотовольтаику (фотоэлементы) и гелиотермальную энергетику
3. Иное включает различные виды генерации, гидроаккумуляцию, импорт
4. В Био включена энергия полученная от прямого сжигания мусора, из свалочного газа и т. п.
5. Из гидроэнергии исключены гидроаккумулирующие станции
6. В графу общего итога «Всего» дополнительно включены импортируемые объемы.

В следующей таблице указана установленная мощность по видам источника энергии и выработка, по данным Electric Power Annual 2012^[12]].

Уголь, нефть и природный газ[править | править код]

Ископаемые горючие топлива, в первую очередь уголь, затем природный газ, составляют основу производства электроэнергии в стране. Доля таких тепловых электростанций достигает 68 % от установленной мощности (на 2010).

В 2007 году министерство энергетики США оценило необходимость в новых мощностях на 2008—2012 года в 92 ГВт, из которых 48 ГВт составят станции на природном газе и 19 ГВт — на угле.^[13]

В связи со «сланцевой революцией» наблюдается постепенное сокращение объемов закупаемой нефти. Если в 2005 году США импортировали 10,1 млн баррелей в день, то в 2014 году — только 7,4 млн баррелей в день^[14]. При этом в 2010 — 2013 годах закупки нефти США сократили в Венесуэле на 33,5 %, в Нигерии на 76,4 %, в Мексике на 26,1 %^[14]. Зато в этот период были увеличены закупки нефти в Саудовской Аравии и в Кувейте^[14].

Атомная энергетика[править | править код]

На 2007 год в США работало 104 ядерных реактора, генерируя около 20 % электроэнергии, потребляемой в стране. Почти 40 % топлива для них в период с 2000 по 2013 годы обеспечивала Россия, разубоживая запасы высокообогащенного урана, наработанного в военных программах СССР, до состояния энергетического по соглашению ВОУ-НОУ^[15][16][17]. В течение нескольких десятилетий в стране не строились новые АЭС. Однако, с 2005 года интерес в атомной энергетике вырос, например, в 2002 году была начата федеральная Nuclear Power 2010 Program.^[18] а в 2005 был принят Energy Policy Act.^[19][20] На март 2009 Nuclear Regulatory Commission получила 26 заявок на строительство новых ядерных реакторов для электроэнергетики^[21] Однако на 2013 год многие из заявок были отозваны из-за низких цен на электричество, полученное на тепловых электростанциях из дешевого природного газа, который стал доступен в больших количествах из-за сверхактивной разработки нетрадиционных сланцевых газовых месторождений США (например, с помощью многостадийного ГРП и горизонтального бурения). Цены на энергию с тепловых электростанций могут достигать 4 центов за кВт*ч, тогда как на атомных станциях — 10 центов за кВт*ч и выше.^[22]

Возобновляемая энергия[править | править код]

Возобновляемая энергетика в США активно развивается. Например, в 2009 году было запланировано двукратное увеличение таких электростанций за три года.^[23][24]

За счет возобновляемых источников в США было произведено чуть более 10 % от всей энергии (первая половина 2008), причем большую часть этой энергии, 6 % выработали гидроэлектростанции.^[25] Минэнерго США не исключает, что к 2030 году ветроэнергетика (в том числе ветротурбины, установленные в море) сможет генерировать до 20 % требуемой электроэнергии (в настоящее время лишь 3 %).^[26][27][28]

Строятся многочисленные солнечные тепловые станции, в том числе 64 МВт Nevada Solar One. Крупные электростанции — группа SEGS в пустыне Мохаве общей установленной мощностью 354 МВт.^[29] Крупнейшая солнечная станция США на фотоэлементах — 14 МВт Nellis Solar Power Plant вблизи Лас-Вегаса (Невада), которая, вероятно, сможет вырабатывать около 30 миллионов кВт*ч для Nellis Air Force Base.^[30]

Федеральное правительство поощряет развитие энергосбережение в стране с помощью программы Energy Star. Также в этой области работает индустриальная группа «Alliance to Save Energy».

Законодательство[править | править код]

Основные законы, регулирующие отрасль:

• Federal Power Act (1935)
• National Energy Act (1978) и Public Utility Regulatory Policies Act (PURPA)
• Energy Policy Act (1992)
• Energy Independence and Security Act (2007) — запретил лампы накаливания

Дерегулирование и конкуренция[править | править код]

Генерация[править | править код]

Электросети[править | править код]

В настоящее время в США имеется две основные сети электроснабжения на переменном токе: Eastern Interconnection и Western Interconnection. Кроме них имеется две небольшие энергосистемы: Alaska Interconnection (Аляска) и Texas Interconnection (Техас). Три энергосистемы, Eastern, Western и Texas связаны друг с другом через соединения постоянного тока, позволяя передавать электроэнергию по континентальным штатам США, в Канаду и в Мексику. Операторами сетей являются некоммерческие transmission system operator (TSO)

Стандартные параметры бытовой электросети — 120 В, 60 Гц.

1. ↑ Electric Trade in the United States 1996 // EIA DoE  (англ.)
2. ↑ ^{1 2} What is U.S. electricity generation by energy source? (англ.). Energy Information Administration, U.S. Department of Energy (13 June 2014). Дата обращения 4 февраля 2015.
3. ↑ ^{1 2} Key World Energy Statistics 2014 (англ.). OECD, IEA (2014). Дата обращения 4 февраля 2015.
4. ↑ Average Retail Price of Electricity to Ultimate Customers: Total by End-Use Sector // EIA CNEAF
5. ↑ Power Engineering International: GLOBAL ELECTRICITY PRICING: Ups and downs of global electricity prices Архивная копия от 6 сентября 2009 на Wayback Machine  (англ.)
6. ↑ [1] retrieved 2014-1-17
7. ↑ [2] retrieved 2014-1-17
8. ↑ 2012 Population retrieved 2014-1-17
9. ↑ Existing Capacity // EIA DoE
10. ↑ Import/Export // EIA DoE
11. ↑ Total Electric Power Summary // EIA DoE
12. ↑ [3] Electric Power Annual 2012 // EIA DoE, проверено 2014-1-15
13. ↑ Planned Nameplate Capacity Additions from New Generators, by Energy Source // EIA DoE
14. ↑ ^{1 2 3} Хлопов О.А. Внешнеполитические аспекты энергетической политики администрации Б. Обамы // Вестник Московского государственного областного университета. — 2015. — № 2. — С. 6
15. ↑ America’s Addiction to Foreign Uranium (неопр.) (недоступная ссылка). Casey Research (13 мая 2013). Дата обращения 25 августа 2014. Архивировано 2 июля 2014 года.
16. ↑ Обама продлил срок действия указа о поставках российского урана // Взгляд, 21 июня 2013
17. ↑ В.И. РЫБАЧЕНКОВ. Обращение с оружейными ядерными материалами, высвобождаемыми в процессе сокращения ядерного оружия: проблемы и их решение (неопр.). Тезисы лекции В.И. Рыбаченкова, состоявшейся 4 апреля 2002 г. в Московском физико-техническом институте (4 апреля 2002). Дата обращения 5 декабря 2013.
18. ↑ «The Daily Sentinel.» Commission, City support NuStart Архивная копия от 28 сентября 2007 на Wayback Machine. Retrieved on December 1, 2006
19. ↑ US energy bill favors new build reactors, new technology, Nuclear Engineering International (12 August 2005). Архивировано 27 сентября 2007 года. Дата обращения 26 декабря 2007.
20. ↑ Michael Grunwald and Juliet Eilperin. Energy Bill Raises Fears About Pollution, Fraud Critics Point to Perks for Industry, Washington Post (July 30, 2005). Дата обращения 26 декабря 2007.
21. ↑ Combined License Applications for New Reactors
22. ↑ Nuclear power: Fracked off: Thanks to cheap natural gas, America’s nuclear renaissance is on hold (June 1, 2013). Дата обращения 31 мая 2013.
23. ↑ EERE News: President Obama Touts Clean Energy on Earth Day
24. ↑ Remarks of President Barack Obama — Address to Joint Session of Congress
25. ↑ Renewable Energy Tops 10 % of U.S. Energy Production
26. ↑ http://www1.eere.energy.gov/windandhydro/pdfs/1_overview-demeo.pdf
27. ↑ A mighty wind: Feds want wind power to generate 20% of US electricity by 2030 | Network World
28. ↑ Архивированная копия (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 25 августа 2014. Архивировано 23 апреля 2009 года.
29. ↑ SEGS I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII & IX (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 25 августа 2014. Архивировано 5 августа 2014 года.
30. ↑ Nellis activates Nations largest PV Array (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 25 августа 2014. Архивировано 11 сентября 2010 года.

Страны-лидеры по производству электроэнергии | VivaReit

Производство электроэнергии человеком началось в конце 1870-х гг., когда баварский инженер З. Шуккерт построил в городе Этталь первую электростанцию. Местом ее расположения стал дворовой сад Линдерхофа. Там находился грот, который необходимо было осветить. Свеч для этого было недостаточно, и Шуккерт решился на эксперимент. Его электростанция состояла из 24 динамоэлектрических генераторов, соединенные между собой приводом от парового двигателя.

Сейчас в мире электроэнергия производится разными путями – тепловыми двигателями, гидродинамикой, силой ветра и солнца, приливами и отливами, расщеплением атома. Генерируется электричество на ТЕС, ГЭС, АЭС, которые помогают получить электроэнергию традиционными способами.

Но, все чаще, распространение получают и альтернативные методы по производству энергии. В частности, уже много лет практикуется установка в полях ветряков, солнечных батарей на крышах зданий, сжигание мусора и других отходов жизнедеятельности человека на заводах.

Лидерами по производству электрической энергии являются Китай (на первом месте), США (на втором) и Индия (на третьем).

10. Южная Корея, 517 млрд кВт/час в год

В этой стране сосредоточено огромное количество тепловых станций, на которые приходится более половины производства электричества. Появление ТЭС было вызвано тем, что правительство Южной Кореи недостаточно использует возможности рек. В результате чего, гидроэнергетика плохо развивается и не оказывает серьезного влияния на энергетический сектор.

Быстро восполнить потребности в энергии, в которой нуждались промышленные предприятия, жители страны, армия, производство, помогло строительство атомных электрических станций. Сейчас правительство стремится развивать возобновляемые источники электроэнергии, чтобы снизить загрязнение атмосферы и уровень применения АЭС.

9. Бразилия, 582 млрд кВт/час в год

Энергетический сектор государства формируется из самых различных видов источников и ресурсов. Это и ветровая энергия, и применение природного газа, угля, масла, биотоплива, и атомная энергетика, и водоемы.

В основном, электричество производится с помощью ГЭС (более 80%). Проблемы начинаются в период засухи, которая может длиться несколько месяцев подряд. В такие моменты правительство выдает распоряжение использовать другие ресурсы получения электроэнергии. В частности, запускаются на полную мощность АЭС, ТЭС, где в качестве топлива используют уголь, биотопливо, мусор.

Гидросистема Бразилии очень развитая, поэтому руководство страны старается максимально использовать ее возможности, создавая новые ГЭС. Бразилия экспортирует часть получаемой энергии в соседние южноамериканские государства.

8. Франция, 555 млрд кВт/час в год

Долгое время данное европейское государство было лидером по производству и экспорту электроэнергии на всем Европейском континенте. Но последние лет пять уступает свои позиции Германии.

Ежегодно Франция производит больше 550 миллиардов киловатт-часов чистого «продукта». На территории страны сосредоточено огромное количество АЭС, с помощью которых изготавливается 75% всей электроэнергии Франции.

«Атомный» прорыв начался после Второй мировой войны, обеспечив производство и население дешевым электричеством.

7. Германия, 614 млрд кВт/час в год

Отличительной особенностью самого крупного государства в ЕС является наличие, как традиционных источников производства энергии, так и альтернативных. В частности, в Германии очень много ветряков, позволяющих получать ветровую энергию. Есть и станции, работающие на солнечных батареях. Также правительство огромные суммы бюджета вкладывают в то, чтобы развивать так называемые неводные и возобновляемые источники энергии.

Станции страны работают на ветре и биотопливе, что позволяет получать экологически чистую электроэнергию. Это помогает уменьшить выбросы в атмосферу, делает более безопасным производство энергии в стране, снижает риск аварий на атомных станциях.

6. Канада, 615 млрд кВт/час в год

Основными источниками получения электроэнергетики считаются АЭС, ГЭС и ТЕС. Большое внимание уделяется тому, чтобы развивать возобновляемые ресурсы электроэнергии. Поэтому правительство старается максимально использовать особенности географического расположения Канады, ее климата, специфику водного и ветрового режима.

В частности, в регионах, где постоянно дуют ветра, устанавливаются ветряки и ветровые станции. На горных реках и более крупных водных артериях строятся ГЭС. Дополнительно используются природные ископаемые – уголь, древесный газ, древесина, кокс, нефть и нефтепродукты.

5. Япония, 1061 млрд кВт/час в год

Такое огромное количество чистой электроэнергии уже давно сделало Японию энергетически независимой от других стран мира и Тихоокеанского региона. Правительство страны полностью обеспечивает производственные мощности, поддерживает работу инфраструктурных объектов, жилые дома, транспорт и т.д. Часть японских энергетических ресурсов экспортируется за границу, в том числе, в страны Азии. В другие государства

Япония также отправляет оборудование, которое очень необходимо для энергетического сектора. Его большую часть составляют АЭС и ядерная энергетика. Но после аварии на Фукусима-1 в 2011 году и масштабных загрязнений природы, практически все атомные станции были закрыты. Поэтому акцент в получении энергии был перемещен на развитие системы гидроэнергетики, а также использование возобновляемых источников энергии.

4. Россия, 1064 млрд кВт/час в год

На территории Российской Федерации находится много разных станций, производящих энергию. Более 60% – это тепловые станции, которые работают с помощью угля и природного газа. Еще 40% приходится на альтернативные ресурсы, а также ГЭС (чему способствует развитая водная система) и АЭС. Получают электроэнергию в России и с помощью ветровых, солнечных станций. Экспортируются энергоресурсы в Польшу, Турцию, Финляндию.

3. Индия, 1200 млрд  кВт/час в год

Государство замыкает тройку лидеров стран-производителей энергии в мире. 50% электричества поступают от ТЭС, которые работают от угля. Гораздо меньше ресурсов поступает от гидростанций и других источников.

Производящие мощности постоянно увеличиваются, что позволило Индии занять первое место в Азии по количеству энергетических ресурсов. Данный сектор экономики постоянно стимулируется спросом и потребностями фирм, компаний, заводов, самих индусов.

2. США, 4300 млрд. кВт/час в год

На благосостояние этой страны работают разные виды станций, способных производить электроэнергию. Благодаря климатическим условиям, разветвленной гидросистеме, близости океана, разной розе ветров, богатым природным ископаемым, по всей территории Соединенных Штатов были установлено огромное количество ГЭС, ТЭС, АЭС.

К основным источникам, которые занимаются производством энергии, относятся тепловая, ядерная, геотермальная, ветровая, атомная и гидроэнергетика. Правительством разрабатываются специальные программы развития альтернативных энергетических ресурсов, чтобы развивать энергокомплекс США. Возобновляемые источники включают использование биотоплива, солнечной энергетики, сжигание мусора, установку на домах и фирмах солнечных батарей.

1. Китай, 5600 млрд. кВт/час в год

КНР богата природными запасами угля, что позволяет наладить бесперебойную работу тепловых станций. Значительную помощь в их работе оказывают гидроэнергетические ресурсы, строительство и запуск АЭС.

Чтобы правильно распределять полученный продукт и ресурсы, в 1996 году был принят специальный закон об электроэнергии. Его суть состоит в том, чтобы регулировать производство энергии, защищать инвесторов, которые вкладывают средства в развитие энергокомплекса.

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/кВт⋅ч). 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: