Атомная энергетика

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

Географический факультет

Кафедра экономической географии  зарубежных стран

Специальность «География. Научно-педагогическая деятельность»

 

 

 

 

ГЕОГРАФИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ МИРА: СОВРЕМЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕЕ РАЗВИТИЯ

(Курсовая  работа)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студента 1-го курса

Кудряшова П.А.

 

Научный руководитель

Ст. преподаватель Трифонова  И.К.

 

Оценка____________________

Дата защиты_______________

Подпись научного

руководителя______________

 

 

 

 

 

 

 

Минск

2011

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 4

Глава 1. Атомная энергетика как подотрасль мировой энергетики 5

1.1 Структура топливно-энергетического баланса мира 5

1.2 Основные этапы развития атомной энергетики мира 8

1.3 Сырьевая база атомной энергетики 14

Глава 2. Географические аспекты развития мировой атомной энергетики 21

2.1 Политика разных стран по отношению к атомной энергетике 21

2.2 География крупнейших атомных электростанций мира 23

2.3 Перспективы развития атомной энергетики мира 25

Глава 3. Атомная энергетика Республики Беларусь. проблемы и перспективы развития 29

Заключение 36

Список использованных источников 37

 

 

АННОТАЦИЯ

УДК 338 (4/9)

 

Кудряшов  П.А. География атомной энергетики мира: современные особенности, проблемы и перспективы ее развития (курсовая работа). – Минск, 2011. – 34 с.

 

История развития, современное состояние, проблемы, перспективы  развития атомной энергетики в мире и Республике Беларусь.

В работе рассматривается  атомная энергетика, ее история развития, современное состояние, проблемы, перспективы  развития отрасли в мире и Республике Беларусь. Анализируется география  атомных станций мира, месторождений  урана, приводятся типы реакторных установок по странам, их количество и эксплуатирующие организации.

Библиогр. 14 назв., табл. 4, рис. 7.

 

АНАТАЦЫЯ

 

Кудрашоў П.А. Геаграфія атамнай энергетыкі свету: сучасныя асаблівасці, праблемы і перспектывы яе развіцця (курсавая работа). – Мінск, 2011. – 35 с.

 

У рабоце разглядаецца атамная энергетыка, яе гісторыя, сучаснае становішча, праблемы, перспектывы развіцця ў свеце і Рэспубліцы Беларусь. Аналізуецца геаграфія атамных станцый свету, радовішч урану, прыводзяцца тыпы реактарных установак па краінах з указаннем іх колькасці і эксплуатючых арганізацый.

Бібліягр. 14 назв., табл. 4, рыс. 7.

 

SUMMARY

Kudryashov P.A. The geography of the world's nuclear energy: the modern features, problems and prospects of its development (course work). – Minsk, 2011. – 35 p.

 

In work, are resulted nuclear power, its development history, current status, problems and prospects of the industry in the world and in the Republic of Belarus. Examines the geography of the world's nuclear power stations, uranium deposits, showing types of reactors by country, their numbers and operators.

Bibliogr. 14 ref, tabl. 4, fig. 7.

 

 

ВВЕДЕНИЕ

С древнейших времен человек  использовал топливо и его энергию для своих нужд. Первоначально это была древесина, затем ее сменил уголь, а в первой половине 20 века – нефть.

Радиоактивные элементы были известны человечеству со средних веков, однако о возможности их использования  как топлива тогда еще не знали. Лишь с открытием в 1896 году Беккерелем излучения урана началось активное изучение тяжелых элементов. Вскоре уже были известны помимо урана торий, радий и полоний. Необычайная мощность энергии, выделяемой радиоактивными элементами, нашла в первую очередь военное применение. Есть свидетельства, что работы по созданию атомной бомбы велись еще нацистами. И первое масштабное применение энергии атома было как раз военным. В 1945 году были сброшены бомбы на японские города Хиросима и Нагасаки.

Но всё же велись и исследования возможностей мирного использования. Были построены первые промышленные АЭС: Обнинская в СССР, Колдер-Холл в Великобритании, Шиппингпорт в США. Началось бурное строительство атомных электростанций. Однако мирный атом оказался не таким уж безопасным, как полагали вначале. Авария на Три-Майл-Айленд, а затем катастрофа на ЧАЭС пошатнули репутацию АЭС как безопасного и дешевого источника энергии – слишком тяжелы оказались последствия этих двух аварий. Атомная энергетика вступила в долгий период стагнации. По прошествии нескольких лет после катастрофы ЧАЭС страны возвращаются к вопросам использования атомной энергии. Потому как альтернативы ядерному топливу до сих пор не найдено, а существующие нетрадиционные источники не в состоянии дать столько же энергии, сколько дает ядерный распад.

Именно поэтому атомная энергетика на сегодняшний день является одним из наиболее перспективных направлений получения электроэнергии, в силу своей относительной экономической дешевизны и низкой себестоимости производимого продукта. По причине сокращения запасов топливных ископаемых (угля, нефти, газа), а так же высокого загрязнения при сжигании этих видов топлива, проблема развития атомной энергетики становится для мирового сообщества одной из важнейших.

Цель данной курсовой работы – изучить географию атомной энергетики, направления и перспективы ее развития в настоящее время, и на основании политики стран в отношении ядерной энергетики, а так же последних научных разработок, сделать прогноз о будущем атомной энергетики в целом.

В задачи, поставленные перед  автором, входит обзор атомной энергетики как подотрасли мировой энергетики, изучение географических аспектов развития этой отрасли. Кроме того необходимо изучить перспективы развития этого направления в Республике Беларусь.

1. АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА КАК ПОДОТРАСЛЬ МИРОВОЙ  ЭНЕРГЕТИКИ

1. Структура топливно-энергетического баланса  мира

Овладение источниками энергии  всегда было способом выживания человечества. И поныне ее потребление является одним из важнейших экономических  и социальных показателей, во многом определяющих уровень жизни людей.

Современная энергетика включает в себя все топливные отрасли  и электроэнергетику. Она охватывает все стадии использования топлива  от добычи первичных ресурсов (ПЭР) до выработки электроэнергии. Все в целом эти отрасли образуют топливно-энергетический комплекс (ТЭК), который является одним из самых капиталоемких сфер производства.

Статистика показывает, что  для динамики потребления ПЭР  на протяжении 20 века был характерен постоянный, хоть и не всегда равномерный  рост. Пользуясь рисунком 1.1, можно рассчитать, что за 20-е столетие потребление ПЭР увеличилось в 17-18 раз, достигнув к 2000 году 12,2 млрд. тонн условного топлива (т.у.т.). ¹ Из того же вытекает, что за первые полвека потребление возросло на 3,2 млрд. т.у.т, а во второе пятидесятилетие – на 8,3 млрд. т.у.т.. Однако в пределах второй половины 20-го века рост потребления так же был неодинаков: в 1950- 1960 гг. потребление возросло на 0,8 млрд. т.у.т, в 1960-1970 гг. – на 1,9 млрд.,  в 1970-1980 гг. – на 2,4 млрд., в 1980-1990 гг. – на 1,8 млрд., в 1990-2000 гг. – на 1,4 млрд. т.у.т. В колебаниях значений потребления нет ничего странного, потому как они определяются темпами мирового экономического развития, спросом и предложением, ценами на энергоносители и рядом других факторов.

Рис. 1.1 Динамика мирового потребления ПЭР в 20-м – начале 21-го вв. с прогнозом до 2020 г., в млрд. т.у.т. (составлено автором по [7],[8])

Анализ показывает, что  до середины 70-х энергетика развивалась  без каких-либо препятствий, т.к. среднегодовой  прирост за 1950-1970 достигал почти 5%, что в 2,5 раза превышало прирост населения. Такая динамика объясняется быстрым увеличением добычи нефти и ее низкой стоимостью.

Однако в середине 70-х  в развитии энергетики в целом  произошли серьезные изменения, вызванные энергетическим кризисом который ознаменовал конец эпохи  дешевого топлива. По этой причине мировому сообществу пришлось принимать экстренные меры по его преодолению. Одной из таких мер стала политика энергосбережения. Но она послужила дальнейшему замедлению темпов роста потребления ПЭР, т.к. высвобождались своего рода дополнительные ресурсы. К тому же после распада в 90-х СЭВ в Европе появился дефицит энергоресурсов. Страны СНГ так же столкнулись с проблемами в топливно-энергетическом комплексе. Для большей наглядности силы кризисных явлений, достаточно вспомнить, что прогнозы, составлявшиеся в 70-х, предусматривали достижения в 2000 году уровня потребления ПЭР в 20 – 25 млрд. т.у.т.

Новая политика привела к  изменениям в структуре мирового энергопотребления. Так, несмотря на относительную стабильность энергетики в целом, происходит перераспределения доли различных видов топлива в структуре мирового энергопотребления.

 

Таблица 1.1

Структура мирового энергопотребления 1960-2007 гг. (составлено автором по [8])

 

Первичный энергоноситель	Доля в мировом энергопотреблении, %
	1960	1980	2000	2005	2007
Уголь	51,0	29,5	22,0	21,5	32,7
Нефть	41,4	43,0	39,2	38,5	15,1
Природный газ	13,5	21,6	24,2	24,8	27,6
Гидроэнергия и другие возобновляемые источники энергии	4,0	5,0	8,1	9,1	9,5
Атомная энергия	0,1	1,9	6,5	6,1	11,7

 

По таблице 1.1 можно отследить это перераспределение. Так, за период с 1960 по 2005 доля угля уменьшилась на 29,5%, доля нефти изменилась незначительно – всего на 2,9% по сравнению с углем, а доля природного газа напротив, увеличилась с 13,5% до 24,8%, так же увеличилась доля гидроэнергии и возобновляемых источников до 9,1% в общей структуре потребления. Атомная энергия, представленная в 1960-м ничтожной долей в 0,1% совершила большой скачок на 6%. Отдельно следует рассматривать 2007 год,  т. к. здесь произошли значительные изменения. Так, на фоне роста потребления остальных энергоносителей доля нефти по сравнению с 2005 годом уменьшилась на 23,4%, угля напротив, увеличилась в 11,2 раза. Подобный скачок объясняется как скачком цен на нефть. Еще один значительный скачок в объеме потребления совершила атомная энергия. Ее доля увеличилась на 5,6%. Рост цен на нефть и увеличение объемов добычи урана привело в конечном итоге к перераспределению энергоносителей в структуре мирового потребления. В потреблении остальных энергоресурсов значительных сдвигов не наблюдалось, доля газа возросла на 2,8% доля гидроэнергии и других ВЭС на 0,4%,

Мировая электроэнергетика. Электроэнергетика входит в энергетику, образуя «верхний этаж» топливно-энергетического комплекса. Можно сказать, что она является одной из базовых отраслей мирового хозяйства. Важность ее роли объясняется необходимостью электрификации всех сфер хозяйственной деятельности человека. Именно поэтому уровень электрификации топливно-энергетического баланса мира, который измеряется количеством ПЭР, расходуемых на производство электроэнергии, постоянно возрастает, и в развитых странах уже превысил ²/₅. Динамика мирового производства электроэнергии показана в таблице 1.3, из которой следует, что во второй половине 20 века – начале 21-го выработка электроэнергии увеличилась в 20 раз. На протяжении всего этого периода темпы роста спроса на электроэнергию превышал темпы спроса на сами энергоносители. В первой половине 90-х они составляли соответственно 2,5% и 1,5% в год. Согласно прогнозам мировое потребление электроэнергии может достигнуть к 2020 г. 26 – 27 трлн. кВт\ч. Соответственно будут возрастать и установленные мощности электростанций.

Рис. 1.2 Динамика мирового производства электроэнергии (составлено автором по [8])

 

Структура производства электроэнергии так же не остается неизменной. Так, на угольном этапе развития энергетики в ней резко преобладали ТЭС, преимущественно работавших на угле, с небольшой долей ГЭС. Затем, по мере развития гидро- и атомной энергетики мировое производство электроэнергии приобрело к началу 21 века структуру, изображенную на рисунке.

Рис. 1.3 Структура мирового производства электроэнергии на 2008 год. (составлено автором по [8])

Из него вытекает, что сейчас на долю ТЭС приходится 67% мирового производства электроэнергии, на ГЭС  и АЭС по 16% на каждую. Согласно прогнозам  доля топлива на ТЭС может измениться: доля газа может возрасти, а доля мазута уменьшиться.

2. Основные  этапы развития атомной энергетики мира

В развитии атомной энергетики, как и в развитии любой другой отрасли, выделяются этапы зарождения, становления развития, стагнации и возрождения. В истории энергетики атома можно выделить следующие этапы:

I этап: Зарождение. На этом этапе были сделаны первые попытки использовать энергию ядерных реакций в мирных целях для производства электроэнергии. 

II этап: Становление и подъем. Строительство первых в мире АЭС промышленного значения. Период бурного строительства и исследований в области ядерной энергетики.

III этап: Накопление опыта. Первые крупные аварии, создание международных организаций по контролю эксплуатации существующих и строительством новых станций

IV этап: Стагнация отрасли. Спад темпов развития на фоне катастрофы ЧАЭС