Уровень материальной и духовной культуры людей находится в зависимости от количества энергоресурсов, имеющихся в их распоряжении, и их умения эффективно и с пользой для себя использовать эти ресурсы.
Область экономики, науки и техники, охватывающую энергетические ресурсы, производство, преобразование, аккумулирование, распределение и потребление различных видов энергии, называют энергетикой.
В ХХ веке человечество израсходовало больше ресурсов, чем за весь период своего существования. Для динамики потребления первичных энергоресурсов был характерен постоянный, хотя и не всегда равномерный рост. За двадцатое столетие общее потребление в мире увеличилось в 13–14 раз, достигнув в 2000 году 13,5 млрд т условного топлива. Понятие«условное топливо» введено для сопоставления различных видов топлива. Исторически в СССР, а ныне в странах СНГ, единицей измерения является тонна условного топлива (т. у. т.), равная по своей энергетической ценности тонне угля. За рубежом в качестве эквивалента используется тонна нефти.
До середины 1970-х годов развитие мировой энергетики не встречало на своем пути особых трудностей. Среднегодовые темпы прироста энергопотребления все время возрастали. Такая динамика объяснялась прежде всего быстрым увеличением добычи нефти, которую транспортировали в самые разные части света – под контролем крупнейших нефтяных компаний, владевших ее добычей, переработкой и доставкой к потребителю. Огромное стимулирующее воздействие на эти процессы оказывало и то, что цены на нефть были очень низкими: в начале 70-х годов 1 тонна нефти стоила всего 15–20 долларов.
Однако в середине 70-х в развитии мировой энергетики произошли очень большие изменения: наступил энергетический (прежде всего нефтяной) кризис, означавший конец длительной эпохи дешевого топлива. Начали разрабатывать новые национальные энергетические программы. Главная ставка была сделана на энергосбережение, которое стали рассматривать в качестве своего рода дополнительного энергоресурса. Эта стратегия дала положительные результаты.
В 80-е годы общие темпы роста энергопотребления замедлились. Это замедление продолжалось и в 90-х годах, когда помимо политики энергосбережения и повышения эффективности использования энергоносителей стали действовать и такие факторы, как топливно-энергетический дефицит в странах Центральной и Восточной Европы, наступивший после распада Совета экономической взаимопомощи, а также кризисные явления в топливно-энергетическом комплексе стран СНГ после распада СССР.
Новая энергетическая политика привела к определенным изменениям в структуре мирового энергопотребления. В течение ХХ века для нее была характерна смена двух последовательных этапов – угольного и нефтегазового. Угольный этап продолжался примерно до середины ХХ века (в 1900 году доля угля составляла почти 60 %, в 1913 году – 80 %, в 1950 году – 58 %). Затем начался нефтегазовый этап, связанный с большей эффективностью, лучшей транспортабельностью нефти и газа, а также с открытием новых богатейших нефтегазоносных бассейнов. Доля нефти и газа в мировом энергопотреблении достигла своего максимума (77 %) в 1973 году.
После того как разразился мировой энергетический кризис, стали говорить о новом, переходном, этапе в развитии энергопотребления, главной целью которого считали как можно более быстрый переход от использования органического топлива, в особенности нефти, к использованию возобновляемых, альтернативных источников энергии, к атомной энергетике. Однако после преодоления энергетического кризиса и нового удешевления нефти заговорили, напротив, об инерционности структуры мирового энергопотребления и необходимости сохранения ее относительной стабильности. В последние десятилетия ХХ века для нее была характерна относительная стабильность, хотя при этом доля нефти все же стала несколько уменьшаться, а доля природного газа – возрастать (таблица 3).
Таблица 3 – Структура мирового энергопотребления, %
| Первичный энергоноситель | |||||
| Уголь | 32,9 | 30,5 | 32,0 | 32,8 | 29,0 |
| Нефть | 45,3 | 44,6 | 39,4 | 7,1 | 35,0 |
| Природный газ | 19,5 | 21,4 | 23,7 | 24,9 | 24,0 |
| Гидроэнергия | 2,2 | 2,3 | 2,6 | 3,0 | 7,0 |
| Атомная энергия | 0,1 | 1,2 | 2,3 | 2,2 | 5,0 |
| Всего энергоносители | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
Сегодня традиционные источники энергии (различные виды топлива, гидроресурсы) и технологии их использования уже не способны обеспечивать требуемый уровень энерговооруженности общества. И хотя разведанные запасы природных топлив очень велики, проблема истощения природных кладовых при нынешних и прогнозируемых темпах их разработки переходит в реальную и недалекую перспективу. Уже сегодня ряд месторождений из-за истощения оказывается непригодным для промышленной разработки, и за нефтью и газом, например, приходится идти на труднодоступные, отдаленные территории, на океанские шельфы и т. п. Серьезные прогнозисты доказывают, что при сохранении нынешних объемов и темпов роста энергопотребления запасы органического топлива полностью иссякнут через 70–150 лет.
Другим фактором, ограничивающим значительное увеличение объемов выработки энергии за счет сжигания топлива, является все возрастающее загрязнение окружающей среды отходами энергетического производства. Эти отходы значительны по массе и содержат большое количество различных вредных компонентов. Природа уже не в состоянии переработать эти загрязнения и самостоятельно восстановиться.
В ядерной энергетике возникают экологические проблемы другого рода. Они обусловлены необходимостью исключить попадание ядерного топлива в окружающую среду, а также обеспечить надежное захоронение ядерных отходов, что при современном уровне развития техники и технологий связано с большими трудностями.
В настоящее время все более актуальным становится энергосбережение и широкое практическое использование так называемых нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, которые являются экологически чистыми, не загрязняющими окружающую среду. Современная «нетрадиционная» энергетика (малые гидроэлектростанции, солнечная, геотермальная, термоядерная, водородная энергетика, биоэнергетика) – это тот резерв, который дает надежду и возможность преодолеть многие проблемы и обеспечить возрастающие потребности человека в будущем. По мере совершенствования технологий и масштабов практического использования часть «нетрадиционных» энергоустановок перейдет в разряд традиционной «большой» энергетики, другая часть найдет свою нишу в «малой» энергетике для энергообеспечения локальных объектов. Так или иначе – за нетрадиционными источниками энергии большое будущее, и мы должны всемерно способствовать тому, чтобы это будущее скорее становилось настоящим. От этого зависят вопросы жизни и смерти на нашей планете.