Введение
Одной из самых острых проблем, стоящих перед современным обществом, является проблема экологии. Понятие «экология» подразумевает взаимодействие человека и природы на их общей «сцене» – Земле, и статус такого взаимодействия должен быть изменен с временного на долгосрочный. Экология и безопасность – основа нашего отношения к жизни и стратегии развития. Сегодня экологическая безопасность – одна из важнейших проблем человечества. Ухудшение экологической обстановки во всем мире и в нашей стране, в частности обусловлено увеличением количества источников загрязнения.
Источники загрязнения атмосферы принято подразделять на два вида: естественные (их число крайне невелико и влияние на атмосферу планеты в целом незначительно; сюда относятся извергающиеся вулканы, выветривание, пылевые бури, лесные пожары и т. д.) и искусственные (создаваемые человеком). Основными искусственными источниками загрязнений являются автотранспорт, промышленные предприятия и объекты энергетики. Загрязнители бывают физические (механические, шумовые и тепловые), химические (газовые) и биологические (бактериальные).
Ключевое место в процессе загрязнения занимают предприятия промышленности. На их долю приходится более 50% от общего числа вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу. Процесс сжигания топлива в промышленных установках никогда не бывает полным. Помимо угарного газа, с дымом в воздух попадают различные несгоревшие частицы: сажа, зола и пыль, которые оседают на землю в ближайших районах. Чтобы избежать вредного воздействия отравляющих веществ на людей, промышленные предприятия все чаще выносятся за пределы населенных пунктов. Промышленность также является источником выброса в атмосферу мельчайшей пыли, особенно это касается цементных заводов. Следует отметить, что введение высокотехнологичных пылеулавливателей позволило снизить выброс этого загрязнителя в несколько раз.
Второе место по количеству загрязняющих атмосферу выбросов занимает автотранспорт. Специалистами было установлено, что ежегодно один легковой автомобиль поглощает более 4 т кислорода, выбрасывая при этом свыше 1 т вредных веществ (около 800 кг окиси углерода, 100 кг окиси азота и 200 кг различных примесей). Учитывая тот факт, что по дорогам мира передвигается более 800 млн автомобилей, легко представить весь ужас возможных последствий. Необходимо приложить максимальные усилия к уменьшению объемов вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу.
Роль экологического фактора в энергетике возрастает по мере увеличения энергопотребления, которое вызвано ростом населения. Увеличивается нагрузка на окружающую среду от выбросов СО2, вызванных разработкой традиционных видов энергоносителей. Очевидно, что деятельность топливно-энергетического комплекса (ТЭК) наносит вред окружающей среде и является одним из катализаторов глобального потепления. Если предположить, что энергопотребление населения планеты будет расти, то энергетика в ее современном виде может стать одной из главных причин экологической катастрофы. Поскольку повышение температуры даже на 2–4°С может привести к гибели целых экосистем, необходимо минимизировать вредное воздействие ТЭК на природу. По данным источника (IEA, Data and statistics, 2019) структура выработки электроэнергии в мире выглядит следующим образом, рис.В1.
Рис.В1. Структура выработки электроэнергии в мире, %
Международное сообщество пока не разработало единого документа по охране окружающей среды, который соблюдали бы все страны. Киотский протокол устанавливает снижение совокупного среднего уровня 6 типов газов на 5,2%.
Ведущие экономики мира предпринимают определенные шаги по сокращению выбросов в атмосферу парниковых газов, которые вызывают глобальное потепление. Первое международное соглашение по сокращению выбросов – Киотский протокол – было принято 11 декабря 1997 г. и вступило в силу 16 февраля 2005 г. В первый период действия протокола – с 2008-го по 2012 г. – 37 промышленно развитых стран и Европейское сообщество обязались добиться сокращения выбросов парниковых газов в среднем чуть более, чем на 5 %, по сравнению с уровнем 1990 г. Киотский протокол стал замечательным достижением во многих отношениях. Он не только воплотил в жизнь научные выводы о необходимости сокращения выбросов парниковых газов, но и стимулировал появление новаторских концепций, гибких решений, практических мер и процедур отчетности.
Мировая тенденция роста антропогенного влияния на природу заключается в том, что эмиссия CO2 составляет 40 млрд т в год. Концентрация CO2 в атмосфере ежегодно нарастает со скоростью 2,9 ppm в год. В июне 2014 г. она достигла 397,52 ppm, в июне 2015-го приблизилась к критическому значению 400 ppm, которое соответствует росту среднегодовой температуры на 2°С. Дальнейшее потепление вызовет резкое усиление колебаний погоды, рост силы и частоты аномальных явлений на больших территориях. Следствием станет подъем уровня Мирового океана, что приведет к необходимости переселения сотен миллионов человек, к вымиранию многих видов растений и животных. Повышение глобальной поверхностной температуры планеты под влиянием антропогенных факторов делает погоду более изменчивой, а климатические стихийные бедствия – более разрушительными. В десятки раз возрос ущерб, наносимый стихийными бедствиями. За первое десятилетие XXI века от климатических катастроф в развивающихся странах пострадало более 3,5 млрд человек, или 80% общей численности населения, а число «экологических беженцев» превысило 25 млн. Самые крупные экономики мира обеспечивают свой рост за счет пренебрежения экологическими нормами. Китай и США – чемпионы по выбросам углекислого газа. Они поставляют 8 и 6 млрд т в год соответственно (в сумме эти две страны дают 28% объема всех мировых выбросов). Все больший объем парниковых газов производят развивающиеся страны, в частности Индия. При этом Индия и Китай под действие Киотского протокола не подпадают, ибо входят в категорию развивающихся стран.
Доклад, подготовленный специалистами Международного энергетического агентства (МЭА), содержит прогноз роста выбросов углекислого газа в связи с увеличением энергопотребления в мире. Несмотря на рост низко углеродных источников энергии, в структуре мировых энергоресурсов продолжают преобладать ископаемые виды топлива, поддерживаемые субсидиями. В 2011 г. они составили 523 млрд долл., что на 30% больше, чем в 2010 г., и в 6 раз больше, чем субсидии для возобновляемых источников. Рост выбросов парниковых газов по этому сценарию соответствует долгосрочному увеличению средней глобальной температуры на 3,6°С.
Климатический саммит в Париже в декабре 2015 г. принял протокол, в котором намечены пути остановки глобального потепления за счет развития низко углеродной экономики и в перспективе – отказ от углеводородного топлива. Парижская конференция должна также помочь развитым странам собирать по 100 млрд долл. в год начиная с 2020 г. (частично через «Зеленый фонд» для помощи в борьбе с климатическими изменениями). На климатическом саммите некоторые страны отрицательно высказались по вопросам сокращения вредных выбросов в окружающую среду за счет постепенного отказа от углеводородов. О переориентации экономики на возобновляемые источники энергии и слышать не хотят в государствах Персидского залива и в Венесуэле. Против выступает и Индия, которая видит в сохранении своей нынешней модели залог экономического роста.
Парижское соглашение требует от каждой страны предоставить и постоянно обновлять стратегию низко- углеродного развития к 2050 г. К этому времени все государства обязаны достичь климатической нейтральности: выбросы должны равняться поглощению или абсорбции парниковых газов.
В данной работе приводится анализ и обобщается передовой опыт по экологической безопасности и использованию возобновляемых источников энергии в Европейском союзе, Соединенных Штатах, Японии, Китае, России, Украине и Беларуси.
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
1.1. Основные принципы экологической и энергетической безопасности
Охрана окружающей среды представляет собой деятельность предприятий, государственных органов, общественных объединений, а также юридических лиц и граждан, направленную на сохранение и восстановление природной среды, рациональное использование природных ресурсов, предотвращение загрязнения, деградации, повреждения, истощения, разрушения и иного вредного воздействия на окружающую среду хозяйственной и иной деятельности человека и ликвидацию ее последствий.
С целью обеспечения экологической безопасности и получения сертификата соответствия на предприятиях республики внедряется СТБ ИСО 14001-2005 «Система управления экологической средой. Требования и руководство по применению», идентичной версии международного стандарта ИСО 14001-2004.
На современном этапе решения проблемы охраны окружающей среды все большее значение приобретает такое понятие, как экологическая безопасность.
Экологическая безопасность – это состояние защищенности окружающей среды, жизни и здоровья граждан от возможного вредного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Основными принципами охраны окружающей среды являются следующие:
– приоритет охраны жизни и здоровья человека;
– научно обоснованное сочетание экологических и экономических интересов;
–рациональное использование природных ресурсов;
– платность природопользования;
–соблюдение требований природоохранного законодательства, неотвратимость ответственности за его нарушение;
–гласность в работе экологических организаций и их тесная связь с общественными объединениями и населением в решении природоохранных задач;
–международное сотрудничество в области охраны окружающей среды.
Устойчивое развитие государства в настоящее время невозможно без обеспечения его энергетической безопасности, которая представляет собой состояние топливно-энергетического комплекса, способного обеспечивать достаточное и надежное энергоснабжение страны, необходимое для устойчивого развития экономики и комфортных условий проживания населения в обычных условиях, и минимизацию ущерба в чрезвычайных ситуациях.
В общем случае энергетическая безопасность определяется как состояние общества, позволяющее при наличии внешних и внутренних угроз, а также влияния дестабилизирующих факторов экономического, социально-политического, природного и техногенного происхождения устранять и компенсировать их негативное влияние и тем самым поддерживать необходимый уровень национальной безопасности.
Первым и наиболее общим принципом экологической и энергетической безопасности является глобальность. Исходный природно-ресурсный потенциал в ходе исторического развития непрерывно истощается, что требует от человечества более полного его использования.
Второй основополагающий принцип– рациональность, то есть экологичное – экономично. Это значит, что чем расчетливее подход к природным ресурсам и среде обитания, тем меньше требуется энергетических и других затрат. Воспроизводство природно-ресурсного потенциала и затраты на его использование должны быть сопоставимы с экономическими результатами эксплуатации природы.
Третий принцип – комплексность. Все компоненты природной среды (атмосферный воздух, вода, почва и др.) охранять и защищать следует не по отдельности, а в целом – как единую среду обитания. Только при таком экологическом подходе возможно сохранение недр, ландшафтов, генофонда животных и растений, физико-химических условий среды.
Основными условиями энергетической безопасности являются:
–наличие энергоресурсов или запасов энергетического сырья;
–имеющиеся резервы электрических и тепловых мощностей;
–надежность эксплуатируемого энергетического оборудования;
–подконтрольность энергосистемы страны государству.
Для обеспечения энергетической безопасности в развитых странах, как правило, создается не менее чем 15-процентный избыток энергетических мощностей по сравнению с пиковой нагрузкой в энергосистеме. В случае если энергетика государства основывается на импорте энергоресурсов, то в целях энергетической безопасности закупки топлива не должны осуществляться в одной стране. При этом доля каждого вида закупаемого топлива должна иметь свою составляющую величину. По мнению специалистов, доля каждого источника энергопоставок и вида, приобретаемого страной, топлива не должна превышать 50 %.
Проблема энергообеспечения на современном этапе стоит очень актуально для всех стран мира. Это обусловлено резким увеличением затрат на разведку, добычу и транспортировку топлива.
На состояние международной энергетической безопасности огромное влияние оказывают три мировые структуры: промышленно-развитые страны, объединенные в Международное энергетическое агентство, страны – члены ОПЕК и ведущие энергетические транснациональные и национальные корпорации. Несмотря на различие интересов, все участники рынка основных энергоресурсов заинтересованы в поддержании их стабильности, отсутствии нарушения поставок энергоносителей и скачков цен. На международную энергетическую безопасность большое влияние оказывает глобальный дисбаланс в обеспечении энергетическими ресурсами, а также взаимосвязанные аспекты, такие как ресурсный, военно-политический, экологический и технологический. Ресурсные аспекты энергетической безопасности обусловлены высокими темпами роста потребления ТЭР. Международный военно-политический аспект связан с опасной поляризацией мирового ТЭК.
Технологические аспекты международной энергетической безопасности тесно связаны с экологическими. Страны Запада обусловливают импорт нефтепродуктов необходимостью выполнения жестких экологических требований. Страны-экспортеры вынуждены тратить колоссальные средства на модернизацию своих производственных мощностей. Защита окружающей среды превратилась в ряде развитых стран в высокорентабельный бизнес. В США в сфере производства средств контроля за состоянием окружающей среды, борьбы с различными видами загрязнения и в самой природоохранной деятельности занято почти 6 млн человек, которые обеспечивают более 500 млрд долл. годового дохода. Еще один важный аспект международной энергетической безопасности связан с тенденциями глобализации и либерализации, наметившимися в последние десятилетия XX века. В результате глобализации мировая энергетическая система приобретает все более интегрированный характер. В частности, это проявляется в том, что конечные пользователи потребляют все больше энергоносителей, импортированных из других стран. Объем торговли энергоносителями составляет около 55% от производства первичной энергии.
Глобализация ведет к ограничению способности государств проводить полностью самостоятельную политику. Перед отдельными странами встают новые задачи, связанные с необходимостью координации своей энергетической политики с другими государствами, а также с поиском новых форм взаимодействия рынка и государства. Либерализация связана с расширением дерегулирования и конкуренции, развитием региональных, межрегиональных и межгосударственных рынков топлива и электроэнергии. Она дает возможность производителям принимать активное участие в добыче, переработке, производстве, распределении и поставках энергетических ресурсов, а потребителям – выбрать наиболее приемлемые для них по цене и качеству энергоресурсы и поставщиков.
В результате либерализации повышается эффективность энергетических отраслей, но также увеличивается неопределенность условий их функционирования и развития, усиливаются взаимовлияние и взаимозависимость систем, регионов, государств. Либерализация приводит к изменению рамочных условий, в которых принимаются решения, влияющие на надежность поставок. Если ранее обеспечение энергетической безопасности относилось к сфере компетенции правительств, то под влиянием либерализации значительная доля ответственности и рисков переносится на участников рынка. Это приводит к резкому увеличению числа рыночных игроков и изменению взаимоотношений между ними от партнерства к конкуренции. Либерализация энергетических рынков меняет роль национальных правительств в управлении энергетикой. Вместо полного контроля требуется «точная настройка», чтобы гарантировать соответствие рынка и рыночных механизмов общественным, социальным и экономическим целям. По мере совершенствования рыночных структур и перехода от незрелого рынка к его развитым формам прямое государственное регулирование во многом заменяется разнообразными косвенными регуляторами. Однако совокупная регулирующая роль государства неуклонно возрастает. Наиболее развитые страны стремятся использовать процесс глобализации прежде всего в своих национальных интересах. Процессы либерализации и глобализации мировых рынков ставят на повестку дня создание международных регулирующих институтов в сфере ТЭК.