Нефть это возобновляемый источник энергии

Развитие возобновляемой энергетики в мире

Развитие возобновляемой энергетики в мире продолжается быстрыми темпами. Согласно отчету Международной энергетической агентства (МЭА), установленная мощность возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в мире достигла 2800 ГВт к концу 2020 года. Это более чем в два раза превышает мощность, установленную в 2010 году.

Сейчас возобновляемые источники энергии становятся все более доступными и экономичными по сравнению с традиционными источниками энергии, такими как нефть и газ. Солнечные и ветровые электростанции уже конкурентоспособны по цене с традиционными электростанциями, что означает, что они могут играть все более важную роль в обеспечении энергетической безопасности стран.

Ведущими странами по производству возобновляемой энергии являются Китай, США, Германия, Индия и Япония. В этих странах есть национальные программы поддержки возобновляемой энергии, которые способствуют быстрому развитию этого сектора.

Однако всё ещё есть препятствия для дальнейшего развития возобновляемой энергетики. Некоторые из них включают в себя ограниченную доступность земли и ресурсов, отсутствие необходимых технологий и инфраструктуры, а также недостаточную поддержку правительства и инвесторов.

Тем не менее, с учетом позитивной тенденции развития возобновляемой энергетики в мире, можно ожидать, что этот сектор будет продолжать расти и играть все более важную роль в производстве электроэнергии в будущем.

В чем разница между газом и нефтью?

Разница между газом и нефтью зависит от того, что вы имеете в виду – природный газ или бензин. По данным Управления энергетической информации США (EIA), и нефть, и природный газ можно найти в одних и тех же сланцевых отложениях, которые образовались из остатков древних растительных и животных веществ:

“Под воздействием давления и тепла часть этого богатого углеродом и водородом материала превратилась в уголь, часть – в нефть (петролеум), а часть – в природный газ”.

Бензин, с другой стороны, на самом деле не является газом. Это жидкое топливо, получаемое из сырой нефти, поэтому это искусственный нефтепродукт, а не природное соединение.

Нужна ли нефть и газ для получения электроэнергии?

Нам не нужно использовать нефть или газ для выработки электроэнергии – возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия и энергия ветра, вообще не используют ископаемое топливо, – но сжигание ископаемого топлива является одним из способов выработки электроэнергии. Уголь, нефть и природный газ могут быть использованы для производства пара, который вращает турбину, вырабатывающую электроэнергию.

Конечно, при сжигании ископаемого топлива (которое является невозобновляемым источником) в любом виде образуется углекислый газ – парниковый газ, являющийся одной из основных причин изменения климата. Природный газ, используемый в современных установках, производит на 50-60% меньше выбросов углекислого газа, чем уголь, при одинаковом количестве энергии, но он все равно оказывает значительное воздействие на окружающую среду.

Какой процент электроэнергии приходится на нефть и газ?

По состоянию на 2022 год, США получают 38,4% электроэнергии из природного газа и 21,9% из угля. Нефть, или нефть, составляет менее 1% от общего объема. С точки зрения мирового энергопотребления, уголь составляет еще большую долю. По данным Института Брукингса, до 63% угля в мире используется для производства электроэнергии на угольных электростанциях.

Почему больше стран не получают электроэнергию из нефти как источника энергии? В основном потому, что эффективнее использовать нефть в качестве транспортного топлива, а не для производства электроэнергии. Исключение составляют небольшие генераторы, которые обычно работают на бензине, дизельном топливе и других нефтепродуктах.

Как распределяются виды энергии в каждой системе

Различные виды энергии  используются в жилых и коммерческих зданиях, на транспорте, в промышленности и электроэнергетике. Электроэнергетическая система является крупнейшим потребителем первичной и используется для выработки электроэнергии. Почти вся электроэнергия используется в зданиях и промышленности. Общее количество электроэнергетической системы, используемой в жилых и коммерческих зданиях, промышленности и транспорте огромное.

Почти все ядерное топливо используется в электроэнергетической системе для выработки электроэнергии. Её доля в России составляет 18% от первичной энергии. Во Франции – 75%, Венгрии – 52% , Украине – 56%. В среднем в мире порядка 10%.

Смесь первичных источников широко варьируется в различных системах спроса. Энергетическая политика, призванная повлиять на использование конкретного основного источника с целью повлиять на  окружающую среду, экономическую или энергетическую безопасность сосредоточивается на системах, которые являются основными пользователями этого типа энергии. Например, 71% нефти используется в транспортной системе, где она потребляет  92% от общего объема первичного энергопотребления.

Политика по сокращению потребления нефти чаще всего относится к транспортной системе. Эта политика обычно стремится увеличить эффективность автомобильного топлива или поощрять развитие  альтернативных видов топлива.

Около 91% угля и только 1% из нефти, используется для выработки электроэнергии, что выявляет стратегию, влияющую на выработку электроэнергии, и имеет гораздо большее значение на использование угля, чем использование нефти.

Некоторые первичные виды энергии, такие как ядерная и угольная, полностью или преимущественно используются для добычи электричества. Другие, такие как природный газ и возобновляемые источники, более равномерно распределены по системам. Аналогичным образом сейчас транспорт почти полностью зависит от одного вида топлива (нефтяного).

Однако электроэнергетика с внедрением новых технологий больше использует различные источники энергии для выработки электричества. Например, идут практические реализации для получения электричества из биомассы.

Изменяется ли потребление топлива с течением времени

Источники потребляемой энергии с течением времени меняются, но изменения происходят медленно. Например, уголь когда-то широко использовался в качестве топлива для отопления домов и коммерческих зданий, однако конкретное использование угля для этих целей сократилось за последние полвека.

Хотя доля возобновляемого топлива от общего потребления первичной энергии еще относительно невелика, его использование растет во всех отраслях. Кроме того, использование природного газа в электроэнергетике возросло в последние годы из-за низких цен на природный газ, в то время как использование угля в этой системе сократилось.

Недостатки возобновляемой энергетики

Несмотря на многие преимущества, возобновляемая энергетика имеет также и некоторые недостатки:

1. Низкая плотность энергии: возобновляемые источники энергии, такие как солнце и ветер, обладают низкой плотностью энергии. Это означает, что для получения большого количества энергии требуется большая площадь или объем установок по производству энергии.

2. Непостоянство поставок энергии: возобновляемые источники энергии являются нестабильными и зависят от погодных условий. Это может приводить к колебаниям в производстве энергии, что затрудняет ее использование в качестве основного источника энергоснабжения.

3. Высокие затраты на производство: производство и установка оборудования для возобновляемых источников энергии может быть очень дорогим, что делает использование энергии из возобновляемых источников менее доступным.

4. Влияние на окружающую среду: строительство и эксплуатация возобновляемых источников энергии может иметь негативное влияние на окружающую среду. Например, гидроэлектрические дамбы могут приводить к изменению экосистем рек и озер.

5. Необходимость хранения энергии: для использования возобновляемой энергии в масштабах большого производства необходимо разработать системы хранения энергии, которые представляют собой дополнительные затраты на инфраструктуру.

Таким образом, возобновляемая энергетика имеет свои недостатки, однако, несмотря на это, она все еще является важным направлением для уменьшения зависимости от традиционных источников энергии и борьбы с изменением климата.

Недостатки возобновляемой энергетики по сравнению с традиционными источниками энергии могут включать в себя следующее:

1. Необходимость больших инвестиций: для того чтобы использовать возобновляемые источники энергии, такие как солнечные и ветровые установки, часто требуются значительные капиталовложения.

2. Необходимость большей площади для установки оборудования: возобновляемые источники энергии могут потребовать большего пространства для размещения своих установок, например, ветряных турбин или солнечных панелей.

3. Зависимость от погоды: возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия, зависят от погодных условий, что может приводить к нестабильности поставок энергии.

В то же время, традиционные источники энергии, такие как нефть, уголь и газ, также имеют свои недостатки, которые включают в себя:

1. Окружающая среда: производство и использование традиционных источников энергии могут быть вредными для окружающей среды, так как они могут выбрасывать в атмосферу вредные газы и отходы.

2. Ограниченность ресурсов: традиционные источники энергии являются не возобновляемыми ресурсами и могут быть истощены в будущем.

3. Необходимость добычи и доставки: процесс добычи и доставки традиционных источников энергии может быть опасным и затратным.

Как развивается возобновляемая энергетика, и когда она вытеснит уголь

Что относится к возобновляемым источникам энергии (ВИЭ)

Неточностей в вопросе определений быть не может, поскольку в российском законодательстве есть четкие формулировки касательно возобновляемых источников энергии. Согласно Федеральному закону «Об электроэнергетике» от 26.03.2003 N 35-ФЗ, к ним относятся:

• энергия вод (в том числе сточных вод), за исключением случаев использования такой энергии на ГАЭС;

• энергия волн водных объектов, в том числе водоемов, рек, морей, океанов;

• геотермальная энергия с использованием природных подземных теплоносителей;

• низкопотенциальная тепловая энергия земли, воздуха, воды с использованием специальных теплоносителей;

• биомасса, включающая в себя специально выращенные для получения энергии растения, в том числе деревья, а также отходы производства и потребления, за исключением отходов, полученных в процессе использования углеводородного сырья и топлива;

• газ, выделяемый отходами производства и потребления на свалках таких отходов;

• газ, образующийся на угольных разработках.

Отметим, что последние три пункта нельзя считать полноценными ВИЭ, так как с физико‑химической точки зрения такой газ является подобием природного. Но в подавляющем большинстве стран данные источники входят в список возобновляемых, поэтому принимаются и российской энергетикой.

• природа явлений зависит от геофизических процессов и имеет прямую связь с параметрами вращения планеты вокруг оси и Солнца;

• запасы энергии считаются практически неисчерпаемыми, поскольку в перспективе удовлетворяют все потребности человека на миллионы лет;

• относительно равномерное распределение источников по всей планете (отсутствует монополия у отдельных стран); 

• низкая плотность энергетического потока по сравнению с исчерпаемыми источниками;

• высокая зависимость от природных неопределенностей;

• прогнозирование основано по большей части на анализе предыдущего опыта.

Развитие ВИЭ в мире: ключевые тенденции

Мировая энергетика переживает трансформацию – это подтверждают многочисленные отчеты аналитических агентств. Так, авторитетное издание Ember опубликовало ежегодный обзор Global Electricity Review 2023, по результатам которого можно сделать следующие выводы:

• Выработка ветряных и солнечных электростанций достигла 12% от общемировой (в 2021 году значение не достигло 10%). Возобновляемая энергетика продолжает набирать обороты — это самый быстрорастущий сегмент (19% за год).

• Несмотря на высокие темпы развития, ВИЭ не успевают за спросом. Так, выработка угля продолжает увеличиваться (+1,1% за 2022 год).

• Количество вредных выбросов, генерируемых энергетической отраслью, увеличилось на 1,3%. То есть, в своем текущем состоянии ВИЭ не способны остановить пагубное влияние на природу.

• установленная мощность новых электростанций продолжит расти;

• ключевую роль в развитии отрасли сыграют Китай, США, страны Латинской Америки и Европы;

• Европа делает ставку на ускоренный переход в связи с геополитической нестабильностью;

• основная доля установленных мощностей ВИЭ в 2023 году придется на солнечную энергетику (около 60%).

За последние 10 лет суммарная установленная мощность электростанций, работающих на возобновляемых источниках энергии, выросла в 2,15 раза. Значительная часть выработки приходится на ГЭС, СЭС и ВЭС.

Возобновляемая энергетика в России

В конце 2022 года в Мурманской области была запущена крупнейшая в мире ветроэлектростанция за Полярным кругом. Суммарно 57 мощных турбин способны вырабатывать до 750 гигаватт‑час в год. В соответствии с политикой импортозамещения, большая часть оборудования — российского производства. На станции реализованы и уникальные решения вроде системы обнаружения обледенения. Это событие подтверждает активное участие России в энергопереходе.

Важно подчеркнуть особенности, в которых существует отечественная сфера ВИЭ. Во‑первых, в России огромные запасы ископаемых источников энергии. Так, по оценке Минэнерго и Правительства, угля хватит стране на 350 лет, а нефти и газа в текущих условиях — на 30 и 50 лет соответственно. По некоторым прогнозам и с учетом развития технологий, Россия вполне способна расширить запасы нефти и газа, увеличив срок до 500 лет. Как заявил директор департамента внешнеэкономического сотрудничества и развития топливных рынков Министерства энергетики Сергей Мочальников, «энергопереход — это не прыжок, это марафон, и каждый шаг в нем должен быть выверен, чтобы мы не спотыкались и не падали на каждом шагу, не просчитав всех последствий».

Во‑вторых, цель российской энергетики — не стремительная декарбонизация, а обеспечение надежного и стабильного энергоснабжения промышленности и населения. Это подтверждают представители Министерства энергетики. Ярким примером ошибочного пути, по мнению того же Сергея Мочальникова, является нынешний энергетический кризис в Европе. «Развивать только возобновляемые источники энергии невозможно. Обязательно должна совершенствоваться традиционная энергетика, которая обеспечивает стабильность и безопасность энергоснабжения», — отметил он.

По данным агентства IRENA, рост суммарной установленной мощности электростанций России, работающих на ВИЭ, составил 12,3% в период с 2013 по 2022 гг — с 50,6 до 56,9 ГВт.

Данные по вводу СЭС, ВЭС и малых ГЭС приводит Ассоциация Развития Возобновляемой Энергетики (АРВЭ). Суммарная мощность перечисленных «зеленых» станций в России по состоянию на 1 апреля 2023 года – 5,81 ГВт. Зафиксирован более чем трехкратный рост в период с 2014 по 2022 гг.

Вывод: возобновляемая энергетика России развивается медленно, но планомерно. С учетом традиционных источников энергоотрасль РФ стабильна и надежна. Сейчас силы направлены на импортозамещение, разработку собственных технологий и их «обкатку» в тяжелых условиях, например, в Арктике. Сфера развивается согласно «Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики до 2035 года». Так, в общей сложности запланировано строительство станций на ВИЭ суммарной установленной мощностью 11,6 ГВт.

Геологические требования

Происхождение нефти зависит от обильного количества органического вещества.

Лучшим источником пород, обогащенных органическим веществом, глинистыми сланцами, известняками и песчаниками является величина от 0,5% до 5 % органического вещества.

Залежи нефти, как правило, образуются в относительно более молодых породах, особенно тех, которые не подверглись метаморфическим процессам.

Пористость исходной породы влияет на качество образовавшихся углеводородов. Это единственный наиболее критический фактор для определения качества нефтяного пласта, поскольку он устанавливает максимальный объем, доступный для накопления нефти.  Слоистое строение земли с высокой пористостью имеет много открытых пространств.  Примерами хороших исходных пород с высокой пористостью являются крупнозернистые песчаники или известняки.  Если пространства хорошо соединены, то смолоподобный продукт может мигрировать.  Способность пород передавать жидкость, или линейный расход, называется «проницаемостью». Качественные пластовые породы обладают как хорошей пористостью, так и хорошей проницаемостью.

Как уменьшить зависимость от нефти как источника энергии?

Лишь небольшая часть американских домохозяйств получает электроэнергию из нефти. Несмотря на то, что в США насчитывается более 1000 электростанций, использующих нефть в качестве источника энергии, Гавайи – единственный штат, в котором они составляют большую часть энергоснабжения. Они более распространены на Восточном побережье, чем на Западном, а в штате Орегон их вообще нет.

Даже если вы не получаете электроэнергию из нефти, у вас могут быть другие бытовые приборы, использующие нефть в качестве источника энергии. Например, если у вас есть котел, работающий на нефти, подумайте о его замене на систему лучистого отопления, чтобы уменьшить зависимость от ископаемого топлива и повысить энергоэффективность дома.

Медленное образование исходного вещества

Когда живой организм умирает, он обычно перерабатывается одним из двух способов:

• Его едят хищники, падальщики или бактерии.
• Через доступ к окружающему воздуху или воде бывший организм окисляется. Это означает, что водород, углерод, азот, сера и фосфор, содержащиеся в веществе, соединяются с атомами кислорода, присутствующими в воздухе. Органическое вещество распадается на воду (H2O), углекислый газ (CO2), нитраты, сульфаты и фосфаты, которые питают новые растения.

Крошечная часть  органического вещества — около 0,1%  не распадается.  Транспортируемое водой вещество  опускается на дно моря или крупных континентальных озер. Остаток частично сохраняется в этих плохо насыщенных кислородом средах, вдали от приливных течений. Эта часть смешивается с неорганическими веществами, такими как частицы глины и очень мелкий песок, и с мертвым морским планктоном (микроскопическими организмами). Эта смесь преобразовывается в темную, протухшую грязь анаэробными бактериями.

Со временем эта грязь накапливается и затвердевает. Грязь которая содержит хотя бы от 1 до 2% органического содержания дает предпосылки для образования нефти и газа. Этот процент может показаться низким, но это связано с тем, что для выполнения процесса необходимо выполнить одно или несколько конкретных требований:

• жаркий климат, способствующий росту большого количества планктона;
• место недалеко от устья крупной реки, несущей много растительного мусора;
• нет близлежащих гор, которые могли бы ограничить объем неорганических отложений в земной коре.

Масса накапливающихся отложений очень медленно толкает этот состав дальше под земную кору, от нескольких метров — до сотен метров каждые миллион лет или около того. Это постепенное погружение называется просадкой и приводит к образованию осадочных бассейнов.

Шестьдесят миллионов лет: средняя продолжительность образования нефти и газа.

По мере погружения под землю исходная порода подвергается все более высоким температурам. Органическое вещество, из которого состоит порода, измельчается под весом накапливающихся отложений, а давление увеличивается в среднем на 25 бар каждые 100 метров. На километре под землей температура составляет 50°C, а давление — 250 бар.

В этих физических условиях атомы азота, серы и фосфора постепенно превращаются в кероген, промежуточный материал, состоящий из воды, углекислого газа, углерода и водорода, из которого затем происходит нефть или газ как ископаемое топливо.

Возобновляемая энергетика

План статьи о возобновляемой энергетике:

• Что такое возобновляемая энергетика и почему это важно для будущего нашей планеты

II. Типы возобновляемых источников энергии

• Солнечная, ветряная, гидроэнергетика, биомасса и геотермальная энергетика
• Как каждый источник работает и как можно использовать его для производства энергии.

III. Преимущества возобновляемой энергетики

• Экологические и экономические преимущества использования возобновляемой энергии
• Сравнение с традиционными источниками энергии, такими как нефть, газ и уголь

IV. Недостатки возобновляемой энергетики

• Потенциальные недостатки возобновляемой энергетики, например, колебания в производстве энергии из-за погодных условий или высокие инвестиционные затраты
• Сравнение с традиционными источниками энергии

V. Развитие возобновляемой энергетики в мире

• Наиболее развитые страны в производстве возобновляемой энергии
• Какие меры принимаются для содействия развитию возобновляемой энергетики

VI. Перспективы развития возобновляемой энергетики

• Какие изменения можно ожидать в будущем в области возобновляемой энергетики
• Как это может повлиять на экологические, социальные и экономические аспекты общества.

• Основные идеи статьи

Возобновляемая энергетика — это процесс производства энергии из источников, которые возобновляются безопасным для окружающей среды способом. Различные типы возобновляемой энергии включают в себя солнечную, ветряную, гидроэнергетику, биомассу и геотермальную энергетику.

Использование возобновляемой энергии имеет множество преимуществ. Во-первых, она является экологически чистой и не загрязняет окружающую среду. Это особенно важно в условиях растущих экологических проблем, таких как изменение климата, загрязнение воздуха и уменьшение запасов воды и природных ресурсов.

Кроме того, возобновляемая энергия экономически выгодна. Ее стоимость снижается, а привлекательность ее использования для инвесторов растет, поскольку риски связанные с добычей традиционной энергии (такой как нефть и газ) увеличиваются.

Наконец, использование возобновляемой энергии является необходимым шагом для защиты нашей планеты и обеспечения устойчивого будущего для всех ее жителей. Отказ от использования традиционных, все еще доминирующих источников энергии и переход на возобновляемые источники становится все более необходимым в свете растущих глобальных проблем и вызовов.

Невозобновляемые ресурсы

К невозобновляемым источникам энергии относятся ископаемые виды топлива, которые включают уголь, нефть и природный газ, потому что потребовались миллионы лет для их формирования. После того, как ископаемые виды топлива используют они безвозвратно будут потеряны.

Многие электростанции используют ископаемое топливо. Ископаемое топливо сгорает с выделением тепла, которое используется для производства пара. Пар затем используется, чтобы провернуть лопасти турбины соединенные с генератором, вырабатывающем электроэнергию.

Некоторые электростанции работают на атомной энергии которая представляет невозобновляемые источники энергии.

Атомные электростанции полагаются на уран: тип металла, который добывают из земли и специально обработанный. Тепло, выделяющееся от расщепления атомов урана используется для преобразования воды в пар, который также вращает турбины.

Перспективы развития возобновляемой энергетики

Перспективы развития возобновляемой энергетики в будущем являются очень обнадеживающими. С учетом того, что цены на технологии ВИЭ продолжают снижаться, возобновляемые источники энергии становятся все более доступными и экономически выгодными. В будущем можно ожидать, что доля возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии будет расти быстрее, чем доля традиционных источников, таких как нефть, газ и уголь.

Одним из основных изменений, которые можно ожидать в будущем, является увеличение масштабов использования возобновляемых источников энергии. Это позволит снизить зависимость от импорта традиционных источников энергии, что повысит энергетическую безопасность стран. Кроме того, это приведет к сокращению выбросов парниковых газов и других загрязняющих веществ, что положительно скажется на состоянии окружающей среды и здоровье людей.

Развитие возобновляемой энергетики также может привести к созданию новых рабочих мест и стимулированию экономического роста. Например, строительство и эксплуатация солнечных и ветровых электростанций требуют большого количества специалистов, что может увеличить занятость в этих отраслях.

Однако следует также отметить, что развитие возобновляемой энергетики также может повлечь за собой некоторые вызовы для общества. Например, производство и утилизация технологий, используемых в ВИЭ, могут иметь определенные негативные последствия для окружающей среды, если не будут приняты соответствующие меры по управлению отходами. Кроме того, развитие ВИЭ может потребовать больших инвестиций со стороны правительства и частного сектора, что может быть непросто в условиях экономической неопределенности.

В целом, можно сделать вывод, что развитие возобновляемой энергетики имеет значительный потенциал для того, чтобы положительно повлиять на экологические, социальные и экономические аспекты общества. Однако важно учитывать проблемы и вызовы, которые могут возникнуть на пути этого развития, и работать над их решением с учетом интересов всех заинтересованных сторон.

Больше о возобновляемой энергетике: технологиях, тенденциях, передовом оборудовании; можно узнать на ежегодной выставке RENWEX, проходящей в ЦВК «Экспоцентр».

Типы возобновляемых источников энергии

1. Солнечная энергия: это способ генерации электроэнергии из солнечного света. Энергия солнца может быть использована для нагрева воды или воздуха, а также для производства электричества с помощью солнечных панелей (фотоэлектрические ячейки). Она является одним из самых доступных и масштабных источников возобновляемой энергии.

2. Ветряная энергия: это способ генерации электроэнергии из ветра, который приводит в движение лопасти ветрогенератора. Эта энергия также является доступной и масштабной и может быть использована на открытых пространствах, таких как поля, холмы и равнины.

3. Гидроэнергетика: это способ генерации электроэнергии из потоков воды, используемых для создания электрической энергии. Она может быть получена из водопадов, дамб, приливов и других водных систем. Гидроэнергетика является одним из самых старых и наиболее эффективных способов генерации энергии.

4. Биомасса: это способ генерации электроэнергии из органических материалов, таких как дерево, растительность, сельскохозяйственные отходы и др. Она может быть использована для производства тепла и электричества.

5. Геотермальная энергетика: это способ генерации электроэнергии из геотермальной энергии земли. Она используется для создания электрической энергии и обогрева жилья. Это также один из наиболее доступных и масштабных источников возобновляемой энергии.

Каждый из этих типов возобновляемой энергии имеет свои преимущества и недостатки, и выбор зависит от многих факторов, таких как доступность источника энергии, экономическая эффективность и экологические соображения.

Сколько нефти требуется для производства электроэнергии из нефти?

Для производства 1 киловатт-часа (кВтч) электроэнергии требуется 0,08 галлона жидкой нефти – это примерно 12,69 кВтч на галлон нефти. 

Поскольку большинство электростанций не используют нефть в качестве источника энергии, это лишь приблизительная цифра, которая не отражает реальную статистику производства энергии в вашем регионе.

Производится ли газ из нефти?

Бензин получают из сырой нефти, а добыча нефти почти всегда начинается под землей – или под морем, в случае морского бурения. Хотя мы можем подумать, что “нефтяной пласт” – это большой бассейн с жидкой нефтью, правильнее будет описать его как “капли” нефти, рассеянные в массивных слоях горных пород.

Под первичной добычей понимается сбор сырой нефти по мере ее поступления через нефтяные скважины под действием естественного давления в Земле. Вторичная добыча использует дополнительные методы, такие как закачка воды в пласт, для сбора большего количества сырой нефти.

Поскольку оба эти метода позволяют улавливать лишь около 30-40% нефти, могут использоваться новые методы, такие как гидроразрыв пласта (ГРП) и повышение нефтеотдачи пластов (ПНП).

Как производится газ?

В одном барреле нефти содержится 42 галлона. Примерно половина из них – 20 галлонов – используется для производства бензина, а остальное – для реактивного топлива и других нефтепродуктов.

Термин “баррель” – это всего лишь мера, и в большинстве случаев сырую нефть не загружают в бочки. Обычно ее доставляют на нефтеперерабатывающий завод по трубопроводам, а с нефтеперерабатывающего завода – в хранилища или транспортные средства для доставки.

Бензин производится в процессе дистилляции, в ходе которой сырая нефть нагревается и ее компоненты разделяются на различные слои. Тяжелые углеводороды оказываются внизу, а более легкие превращаются в пар и оказываются наверху.

Затем эти отдельные компоненты, включая бензин, могут быть подвергнуты дальнейшей переработке и очистке для получения широкого спектра нефтепродуктов и продуктов нефтехимии.

Из чего делают бензин?

Хотя бензин получают из сырой нефти, на самом деле он состоит из 150 химических компонентов, включая бензол и этилбензол. В его состав также входят “смазочные материалы, антикоррозийные средства и антиобледенители”, которые повышают его полезность, но могут представлять определенную опасность для здоровья, согласно данным Департамента здравоохранения штата Вирджиния.

В настоящее время почти весь бензин содержит некоторое количество этанола, который помогает ему гореть более эффективно и снижает риск взрыва. Этанол получают из таких культур, как кукуруза и сахарный тростник, и может использоваться как самостоятельное биотопливо.

Помните, что бензин – это не то же самое, что природный газ, который в основном состоит из метана и смеси других газов, таких как азот и двуокись углерода.

Что вызывает рост цен на газ?

Цены на газ зависят от ряда факторов, включая спрос и предложение, а также геополитику и рыночные силы. Поскольку сырая нефть является невозобновляемым ресурсом, а запасы нефти распределены по миру неравномерно, страны с ограниченными запасами нефти зависят от других стран, которые добывают ее для них.

По данным EIA, только пять стран экспортируют большую часть мировых запасов нефти: США, Китай, Россия, Саудовская Аравия и Иран. В США добыча нефти ведется в основном в Калифорнии, Техасе, Луизиане, Оклахоме и на Аляске.

Чтобы сохранить некоторый контроль над ростом цен на газ, США поддерживают “Стратегический нефтяной резерв” с более чем 700 миллионами баррелей нефти. Нефть хранится под землей в массивных соляных пещерах, и каждый день может высвобождаться до 4,4 миллиона баррелей нефти, что снижает влияние дефицита нефти на цены на газ.

Что важнее, газ или нефть?

Нефть является основным источником энергии в мире, на нее приходится около трети всего энергопотребления. Поскольку бензин получают из нефти, он представляет собой небольшую часть этого объема, но является основным источником топлива для многих двигателей внутреннего сгорания.

В глобальном масштабе нефть является основным источником топлива на душу населения во многих странах, включая США, Японию и Германию. Китай и Индия больше зависят от угля, а Швеция получает большую часть энергии от гидроэнергетики. Исключением является Франция, где атомная энергия обеспечивает до 40% всех энергетических потребностей.

Что касается природного газа, то он составляет все большую часть мирового энергобаланса и в настоящее время является основным источником энергии в Великобритании и вторым после нефти в США.

Что мешает развитию ВИЭ

Переход на возобновляемые источники энергии — крайне тяжелое мероприятие, сопряженное с массой проблем. Среди них выделяются:

Отметим, что ранее противники возобновляемой энергетики ссылались на высокую стоимость такого электричества. Сейчас это утверждение потеряло актуальность, поскольку цена «зеленой» электроэнергии в РФ сблизилась по стоимости с традиционной еще в 2021 году. В будущем, как показывает практика, тарифы упадут еще ниже: чем больше строится станций на ВИЭ, тем дешевле обходится каждый новый проект. 

Перспективы сферы и прогнозы экспертов

Сейчас наибольшую активность в сфере возобновляемой электроэнергетики проявляют страны Европы. Связано это, по аналитике IRENA, с нестабильной геополитической обстановкой. На европейском континенте уже есть страны, которые практически полностью перешли на потребление от ВИЭ (проценты, приходящиеся на ВИЭ, в общей доле энергопотребления):

Большие планы у Китая и Индии. Так, власти КНР хотят к 2030 году добиться ввода 1200 ГВт «зеленой» установленной мощности. Индийское Правительство заявило о планах увеличить объемы со 100 до 500 ГВт к этому же сроку.

По прогнозам Международного энергетического агентства (МЭА), к 2027 году 38 % всей электроэнергии мира будет вырабатываться за счет возобновляемых источников. Доля атомной, угольной и газовой энергетики при этом продолжит снижаться. Эксперты полагают, что упор будет сделан на солнечные и ветровые станции — они обеспечат 80 % прироста.

Что касается России, то в 2021 году был озвучен новый вариант стратегии низкоуглеродного развития РФ. Так, к 2050 году планируется сократить выбросы парниковых газов на 79 %, а к 2060 году добиться полной углеродной нейтральности страны. Также хорошие результаты показывает программа развития возобновляемых источников энергии ДПМ ВИЭ. За 10 лет ее существования было введено 4 ГВт мощностей ВИЭ.

Если возвращаться к вопросу, озвученному в заголовке, то МЭА прогнозирует вытеснение угля энергией солнца и ветра к 2027 году. К этому сроку ВИЭ должны занять доминирующее положение на мировом рынке электроэнергии.

Преимущества возобновляемой энергетики

Преимущества возобновляемой энергетики включают:

1. Экологическая безопасность: Возобновляемые источники энергии не выбрасывают в атмосферу вредных газов и не приводят к загрязнению окружающей среды. Это означает, что использование возобновляемых источников энергии может существенно сократить зависимость от ископаемых топлив.

2. Экономические преимущества: Использование возобновляемых источников энергии может привести к значительной экономии затрат на производство энергии. Например, солнечные и ветровые установки могут быть установлены ближе к местам потребления, что позволяет избежать затрат на транспортировку.

3. Независимость от поставщиков топлива: Использование возобновляемых источников энергии позволяет уменьшить зависимость от внешних поставщиков топлива. Это важно для государств, которые зависят от импорта энергии.

4. Развитие новых технологий: Развитие возобновляемой энергетики требует разработки и использования новых технологий, что может привести к созданию новых рабочих мест и стимулированию экономического роста.

5. Устойчивость и стабильность: Возобновляемая энергетика обеспечивает устойчивую и стабильную поставку энергии, что является особенно важным в условиях изменения климата и нестабильности глобальной политической ситуации.

Экологические и экономические преимущества использования возобновляемой энергии

Использование возобновляемой энергии имеет множество экологических и экономических преимуществ:

1. Экологические преимущества:

• Уменьшение выбросов парниковых газов и загрязнения воздуха, что способствует борьбе с изменением климата и улучшению качества воздуха;
• Сокращение потребления природных ресурсов, таких как нефть и газ, что помогает сохранить природные богатства нашей планеты;
• Отсутствие радиоактивных отходов и других опасных отходов, связанных с использованием ядерной энергии.

2. Экономические преимущества:

• Снижение зависимости от импорта энергии, что может быть особенно выгодным для стран, которые имеют ограниченный доступ к традиционным топливам;
• Создание новых рабочих мест в секторах производства, установки и обслуживания систем возобновляемой энергии;
• Снижение затрат на производство энергии, так как возобновляемые источники энергии становятся все более доступными и экономически выгодными.

В целом, использование возобновляемой энергии имеет множество преимуществ, которые могут быть особенно полезны для борьбы с изменением климата, сохранения природных ресурсов и стимулирования экономики.

Сравнение возобновляемой энергетики с традиционными источниками энергии, такими как нефть, газ и уголь, зависит от многих факторов, в том числе от затрат на производство, экологических последствий, доступности и конкурентоспособности.

Одним из основных преимуществ возобновляемой энергетики является то, что она использует источники энергии, которые никогда не иссякнут, такие как солнце, ветер и вода. В отличие от нефти, газа и угля, которые являются конечными ресурсами и будут исчерпаны со временем.

Кроме того, возобновляемые источники энергии обычно имеют гораздо меньший углеродный след, чем традиционные источники энергии. Это означает, что использование возобновляемой энергетики может быть более экологически чистым и способствовать борьбе с изменением климата.

Однако, стоимость возобновляемых источников энергии все еще выше, чем у традиционных, и иногда их использование может быть ограничено доступностью их ресурсов. Кроме того, возобновляемые источники энергии могут быть менее надежными, чем традиционные источники, так как они зависят от погодных условий и других внешних факторов.

Таким образом, выбор между возобновляемой энергетикой и традиционными источниками энергии зависит от конкретных условий каждой страны, а также от ее целей и приоритетов в области экологии и экономики.

Географическое распределение и качество углеводородов

В зависимости от возможных методов добычи месторождения природного газа и сырой нефти классифицируются как традиционные или нетрадиционные. В то время как добыча сырой нефти и природного газа из традиционных месторождений с проницаемыми слоями горных пород относительно проста, на нетрадиционных месторождениях применяется гидроразрыв пласта.

В случае нетрадиционных месторождений сырая нефть или природный газ должны быть смыты из горных пород с помощью гидроразрыва пласта. Так добывают сланцевый газ.

Нефтедобывающие регионы различаются по нескольким фундаментальным признакам.

Сырая нефть часто определяется географическим положением, в котором она добывается (например, West Texas Intermediate, Brent или Oman), ее плотность зависит от многих факторов и от  содержания серы.  Легкая или тяжелая, зависит от плотности;  может называться сладкой, если мало серы или кислой при  значительном количестве серы или других примесей. «Sweet» (сладкая) или «sour» (кислая), «light» (легкая) или «heavy» (тяжелая).

Географическое положение и происхождение нефти важно, поскольку оно влияет на транспортные расходы. Легкая сырая нефть более желательна, чем тяжелая, так как она производит более высокий выход топлива бензина, в то время как сладкая нефть имеет более высокую цену, чем кислая, потому что она имеет меньше экологических проблем и требует меньше переработки, чтобы соответствовать стандартам серы, введенным на топливо в странах-потребителях.

Ирак исторически был одним из ведущих производителей сладкой сырой нефти.

Венесуэла и Канада являются ведущими производителями кислой сырой нефти.

Российская имеет высокую плотность и большое содержание серы.

Каждая сырая нефть имеет уникальные молекулярные характеристики, которые понимаются с помощью анализа проб в нефтяных лабораториях.

Молекулярные характеристики связанные с происхождением нефти  классифицируются и используются в качестве ценовых различий при нефтедобыче в мире.

Некоторые из самых общих:

• West Texas Intermediate (WTI) так называемая Техасская очень высококачественное, легкое сырье для производства бензина.
• смесь Брент — эталонная марка добываемая между Норвегией и Шотландией в бассейне Северного моря. Представляет ориентир по цене.
• Дубай-Оман, используемый в качестве ориентира для ближневосточного товара, поступающего в Азиатско-Тихоокеанский регион.
• Тапис —  нефтегазовое месторождение на востоке от полуострова Малакка Малайзии, используется в качестве эталона для легкой  Юго — Восточной нефти.
• Минас из Индонезии, используется в качестве эталона для тяжелой Юго-Восточной части сероводородов.
• эталонная ОПЕК (ORB)- средневзвешенное значение смешанного состава из различных стран ОПЕК
• Midway Sunset Heavy, крупное нефтяное месторождение в США штате Калифорния.
• Российская нефть рассчитывается, в основном, как марки Брент.

Возобновляемые энергетические ресурсы

Возобновляемые источники энергии включают использование древесины, ветра, солнца, геотермальную мощность, биомассу и воду, хранящуюся на плотинах, озерах и водохранилищах. Электрический ток может быть получен с использованием нескольких видов энергетических ресурсов.

К возобновляемым источникам относится то, что можно использовать снова, потому что может быть создано заново довольно быстро.

Ресурсы ветра могут производить электричество в тех регионах, где дуют устойчивые ветры. Гигантские ветряные турбины захватывают энергию ветра и используют её для генераторов.

Биомасса является материалом, который сформирован из живых организмов, таких как древесина или сельскохозяйственные отходы. Биомасса может быть сожжена для производства электроэнергии или быть преобразована в газ используемый в качестве топлива.

Геотермальная энергия привлекает горячую воду или пар из глубины или под поверхностью земли для производства электроэнергии.

Гидроэлектростанции применяют энергию падающей воды, чтобы вращать генератор турбины.

Солнечная энергия может также использоваться для производства электроэнергии. Солнечные батареи преобразуют лучистую энергию солнца в электрическую. Некоторые калькуляторы и портативные радиоприемники питаются от солнечных батарей. Панели солнечных батарей или модули, расположенные на крыше могут поставлять электроэнергию в здание. Большая часть электроэнергии производится на разного типа электростанциях.

Использование возобновляемых и неисчерпаемых источников энергии

Ископаемые и ядерные виды топлива не возобновляемые, потому что эти виды топлива были созданы миллионы лет назад. Между тем, древесина, этанол, биодизель, сельскохозяйственные отходы и метан от коров считаются возобновляемыми, несмотря на то, что использование этих видов топлива генерирует большое количество двуокиси углерода. Некоторые из них, как древесина, производят опасные в воздухе макрочастицы. Разница заключается, что возобновляемые источники энергии топлива вырабатываются из растений, которые росли сравнительно недавно. Сторонники утверждают, что новые растения для следующего цикла топлива используют двуокись углерода от первого цикла выбросов. На практике этот аргумент не всегда справедлив по разным причинам. В некоторых регионах поглощение углерода происходит в тропических лесах удаленно от места производства биотоплива где увеличивается двуокись углерода, которая не будет скомпенсирована. Кроме того биотопливо обрабатывается и транспортируется с помощью формы энергии, которая по-прежнему во многом использует ископаемые виды. Кроме того использование пищевых растений для топлива увеличивает цены на продовольствие.

Некоторые возобновляемые виды топлива имеют замкнутый цикл производства. Некоторые отрасли как сельское хозяйство поддерживают производство метана из биологических источников.

Конечно возобновляемые источники топлива, как энергетические ресурсы ветра, солнца, геотермальная и океана не полагаются на сельское хозяйство.

Природные топливно энергетические ресурсы

Энергетические природные  ресурсы, которые не производят значительного парникового эффекта во время генерации включают геотермальную, ветроэнергетику, силу океана, ядерную, гидроэлектроэнергию и солнечную. Ресурсы океана, ветра и солнечная фотоэлектрическая являются источниками с «нулевой эмиссией», но требуют нефтяное топливо в связи с энергоемкостью при изготовлении, а ядерная энергетика производит ядерные отходы.

Если сокращение выбросов парниковых газов является одной из национальных целей, важно получить всю картину включая побочные продукты. Все возобновляемые источники энергии в части выбросов вредных веществ не являются равными.

Все ресурсы имеют влияние на растения и животный мир. Хотя они не выделяют углерод или токсичные выбросы, приливная энергия и ГЭС может помешать движению рыбы и других водных обитателей. Тепловые электростанции океана могут нарушить распределение температуры в воде, что может иметь пагубные последствия для водной жизни.

Солнечная и ветровая энергия требует больших площадей земли, которые могут нарушить дикую природу. Ветряные мельницы убивают птиц и летучих мышей. Солнечная тепловая станция использует воду для турбин, и это может быть проблемой, если солнечная электростанция находится в пустыне. Солнечные фотоэлектрические станции используют неприятные химикаты для производства солнечных батарей.

Тем не менее ископаемые виды топлива, вероятно, по любым меркам, гораздо более экологически вредные. Все они добавляют больше двуокиси углерода в атмосферу, способствуют выбросам парниковых газов:

• Уголь является наиболее известный источник. Он добавляет твердые частицы, оксиды серы, оксиды азота, ртути, загрязняют воду и способствуют кислотным дождям. Угольные шахты разрушительны для человека, источников воды и природной среды.
• Сжигание природного газа значительно чище, чем уголь, и если сжигается в электростанциях комбинированного цикла природный газ, то производит меньше двуокиси углерода, чем уголь. Однако новая технология получения сланцевого газа считается основной причиной загрязнения подземных вод.
• Нефть также выделяет углекислый газа, когда используется, и он приходит с частицами. Каждый год происходят бесчисленные нефтяные пожары, разливы нефти и буровые аварии.

Но  если источник энергии возобновляемый, это не значит, что производится мало выбросов парниковых газов. Этот тип может быть токсичным, опасным или экологически катастрофическим.

Нефтеобразование

На глубине 2000 метров, когда температура достигает 100°C, органические материалы (кероген) начинает выделять консервацию (углеводороды).
Между 2000 и 3800 метрами, состав преобразуется в смолоподобный продукт. Этот интервал глубины называется нефтяным окном.
Когда источник  находится дальше, от 3800 до 5000 м преобразование жидких углеводородов предельно. Добываемая жидкость становятся легче и постепенно превращаются в метан (CH4) газ легких углеводородов. Этот интервал глубины называется газовым окном.
Происхождение нефти не происходит ниже глубины  8 — 10 километров, потому что углеводороды разрушаются высокой температурой.

Пропорция жидкостей и газа произведенного таким образом топлива зависит от типа  источника. Если органический мусор состоит в основном из животного происхождения, он будет производить больше нефти, чем газа. Если он составлен главным образом из твердых частиц, то будет образован  газ.

При среднем осадконакоплении в 50 метров каждые миллион лет мертвым животным требуется 60 миллионов лет, чтобы превратиться в жидкие углеводороды. Поэтому неудивительно, что нефть классифицируется как невозобновляемый источник энергии.

Одновременно с процессом образования в органическом веществе происходило его физическое изменение. Под давлением верхних слоев на протяжении миллионов лет вещество уплотнялось, образуя песчаники.
Их зерна соединялись клеевыми субстанциями, поставляемыми органической массой. По мере уменьшения пористости породы, битуминозные вещества выталкивались в свободное пространство между  зернами. В таких местах, окруженных со всех сторон непроницаемыми слоями породы (ловушках), скапливались газ, нефть и вода.

Согласно законам физики месторождения располагались в следующем порядке: сверху накапливался газ, ниже — нефть, а на дне — вода, как наиболее тяжелый ингредиент.
Первоначально, нефтеносные слои были плоскими и горизонтальными, однако, под влиянием сдвигов земной коры, в них образовывались трещины, седла (антиклинали) и другие неровности. В результате, началась миграция всех трех компонентов породы и их аккумуляция. Так образовались месторождения нефти и газа, имеющие промышленное значение.

Следовательно, в нефтегазонакоплении большую роль играют глубинные процессы. Хотя, с ними, вряд ли, связано первичное образование нефтяного вещества, однако под их действием происходит миграция углеводородов, образование коллекторов и, наконец, попадание нефти в ловушки.

Согласно современным представлениям, образование неровностей (прогибов) земной коры обусловлено глубинными процессами верхней мантии Земли. За счет неоднородности состава и разности температур в верхних и нижних частях мантии, развиваются конвекционные перемещения вещества (потоки). При этом более легкие расплавленные продукты поднимаются вверх, образуя вздутия, приподнимающие земную кору. Последняя раскалывается и раздвигается в виде отдельных блоков. Так формируются глубокие впадины — рифты и геосинклинальные прогибы.

Впадины отражаются в рельефе долинами рек или отдельными участками дна морей, в которых накапливаются огромные массы осадочных пород толщиной 5-10 км. Эти отложения интенсивно прогреваются за счет воздействия глубинного тепла Земли. В таких условиях происхождение нефти происходит в залежах.

Как работают возобновляемые источники

Солнечная энергия — использует солнечную радиацию для производства электроэнергии. Для этого используются солнечные панели, которые содержат фотоэлектрические ячейки. Когда свет падает на эти ячейки, они создают электрический ток. Это может быть использовано для прямой подачи электричества в дом или передачи его в сеть, где он может быть использован другими людьми.

Ветряная энергия — использует силу ветра для генерации электричества. Ветряные турбины, установленные на высоте, поворачиваются от потока воздуха, который движет лопасти турбин. Это вращение турбин приводит к созданию электрического тока, который может быть использован для питания электрических приборов и систем.

Гидроэнергетика — использует силу потока воды для генерации электричества. Это делается, когда вода направляется через турбину, которая запущена генератором электроэнергии. Вода может поступать из рек, озер и других водных масс.

Биомасса — это использует растительные и животные отходы для производства энергии. Это может быть сделано путем сжигания древесных опилок, коры или непродовольственных культур. Методы биомассы могут варьироваться, включая использование этого в форме топлива для тепла и электричества.

Геотермальная энергия — это использует тепло, которое происходит внутри земли, для создания пара и производства электричества. Геотермальные установки строятся на грунтовых скважинах, где горячая вода и пар поднимаются на поверхность и используются для привода турбин. После этого пар и вода возвращаются в грунт, чтобы снова усваивать тепло.

Эти разнообразные источники энергии помогают людям двигаться к более устойчивому будущему и обеспечивать наши потребности в энергии.

Можем ли мы жить без нефти как источника энергии?

Опасения по поводу “пика нефти” оказались преждевременными, в основном благодаря новым открытиям нефти и более эффективным методам добычи. Вместо того чтобы исчерпать запасы нефти, нам придется добровольно от нее отвыкать из-за ее воздействия на планету.

Но сможем ли мы жить без нефти как источника энергии? А как насчет ее использования в нефтепродуктах, таких как краски и пластмассы? Хотя переход к миру без нефти потребует времени, на горизонте есть несколько перспективных альтернатив.

Что произойдет после того, как закончится нефть?

Статья в Business Insider представляет, что произойдет, если мировые запасы нефти внезапно иссякнут: “в краткосрочной перспективе электросети, скорее всего, останутся активными для большинства американцев”, поскольку лишь небольшая часть электростанций использует нефть в качестве источника энергии.

Вырабатывать электроэнергию без нефти было бы легко, поскольку существует множество альтернатив, от гидроэлектростанций до атомных электростанций. Более сложной задачей будет найти альтернативу бензину и другим продуктам, произведенным из нефти.

Можно ли производить пластик без нефти?

Хотя многие повседневные продукты, такие как пластиковые пакеты, производятся из нефти, это не единственный способ производства пластика. Британская федерация пластмасс отмечает, что пластик также может быть изготовлен из растительных масел, углеводов, таких как сахарный тростник, и бактерий.

Более того, биопластики уже давно используются в производстве: в 1940-х годах Генри Форд экспериментировал с соевым пластиком для изготовления кузова автомобиля.

Ученые также работают над новыми способами производства пластиковых изделий без использования сырой нефти. Процесс, называемый электросинтезом, позволяет получать этилен, входящий в состав некоторых пластмасс, путем расщепления молекул воды и углекислого газа, вместо использования более энергоемкого процесса, называемого паровым гидроразрывом пласта.

Можно ли сделать газ без нефти?

Хотя мы не можем производить бензин, как мы знаем, без нефти, это не единственный способ приведения в действие двигателя внутреннего сгорания. Исследователи из Принстона обосновали возможность получения синтетического топлива из “угля, природного газа и непродовольственных культур”.

Мы также можем производить водородные топливные элементы с помощью процесса, называемого электролизом, который вообще не требует двигателя внутреннего сгорания.

Хотя появление электромобилей может уменьшить нашу зависимость от газа, потребуется время, чтобы найти альтернативы для других видов транспорта. Аккумуляторы электромобилей имеют меньшую плотность энергии, чем углеводороды, поэтому они не являются жизнеспособной альтернативой, например, авиационному топливу.