PRIMARNA ENERGIJA temp
Cilj poglavlja
Cilj ovog poglavlja je familijarizirati se s glavnim oblicima primarne energije, njihovim rezervama u svijetu, proizvodnji i trgovini, te potrošnji, u Svijetu, Europi i Hrvatskoj, te ključnim pitanjima koja se javljaju tijekom njihove eksploatacije.
Svrha Poglavlja
Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:
1. Razumjeti pojam primarne energije. 2. Biti upoznat s geografskom raspodjelom i trajnošću rezervi glavnih primarnih energenata. 3. Biti upoznat s faktorima koji utječu na proizvodnju, trgovinu i potrošnju primarne energije. 4. Razumjeti pojmove efikasnosti potrošnje primarne energije i energetskog intenziteta.
Uvod:
Svjedoci smo medijske važnosti energetskih pitanja, te smo svjesni značaja koju energija zauzima u proizvodnim odnosima moderne ekonomije. Međutim, često smo nemoćni pred manipulacijama podacima o stanju rezervi energenata te značenjem fluktuacija cijena fosilnih goriva na svjetskim tržištima. Da bi izbjegao zamke površnih zaključaka, energetičar mora imati pregled primarnih energetskih resursa, njihove geografske razdiobe, njihovog predviđenog trajanja, te osnovnih karakteristika proizvodnje, trgovine i potrošnje pojedinih primarnih energenata.
Kamo ide cijena nafte?
Cijena nafte stalno raste, što zbog stanja u Svijetu (ratovi, odnosno krize), što zbog političkih odluka svijetskih moćnika. Cijenom nafte pokušava se kontrolirati zastrašujući rast bivših komunističkih zemalja, ili zemalja koje su se počele nedavno otvarati prema svijetu a imaju ogroman potencijal. Nafta je protekle godine uzrokovala mnoge krize svojim stalnim rastom cijene, a trenutna cijena barela nafte na svijetskom tržištu iznosi 67 $.
Slika 1. Rast cijene nafte
Slika 2. Troškovi proizvodnje nafte i plina po barelu ekvivalentne nafte
Momenti o kojima treba voditi računa pri procjeni budućih kretanja tržišta fosilnih goriva:
nepolitička (dakle tržišna) cijena nafte je cca 5$ po barelu
trenutna cijena nafte je 67$ po barelu
unatoč slabostima OPEC-a, cijena je kartelski podignuta smanjenjem proizvodnje, dakle postoji širi interes za višu cijenu nafte
kolaps očekivane potražnje zbog krize u Istočnoj Aziji u 1998 i njena obnova u drugoj polovici 1999
ekonomska kriza u svijetu koja je počela krajem 2000 dovela bi do kolapsa cijene, ali je zahvaljujući napetostima ostala visoka - spas za Rusiju
pad cijene ne izaziva značajni porast potrošnje u razvijenom svijetu zbog velikih poreza na gorivo, isto vrijedi za porast - visoki porezi kao obrana od fluktuacija cijena nafte
pad cijene - nerentabilna polja koja su u eksploataciji će nastaviti proizvodnju, ali se neće ulagati u nova
porast cijene - otvaraju se nova polja i time se povećava potencijalna ponuda i pritisak na kartel
značajan pad profita za naftne kompanije (restrukturiranje): BP je pojeo Amoco, ExxonMobil, fuzija francuske naftne industrije TotalFinaElf, itd. Nema mjesta za patuljke.
Rat na Bliskom Istoku i nafta
rat smanjuje ponudu, a povećava potražnju, dakle utječe na porast cijene (prije i tijekom)
poslije rata će doći do sniženja cijena, ali će dinamika ovisiti o štetama na instalacijama,
stalna napetost na Bliskom Istoku stvara nepredvidivo kretanje cijene nafte
Zašto gotovo nikome ne odgovara niska cijena nafte?
proizvođačima zato jer time manje zarađuju
razvijenima jer je to protiv njihove antifosilne politike, prvenstveno politički uvjetovane, zbog reperkusija naftnih kriza i opasnosti od energetske ovisnosti, ali odnedavna i ekološki, zbog globalnih klimatskih promjena, te im niska cijena nafte uništava ulaganja u ekonomsku efikasnost, obnovljive izvore i nuklearnu energiju
visokom cijenom nafte zadržava se poredak svijetskih velesila, koje su naravno navikle na takvo stanje.
nasuprot njih stoje zemlje u razvoju i zemlje u tranziciji koje nemaju nafte, te zbog toga jedino njima odgovara jeftina nafta.
Linkovi:
BP Statistical Review of World Energy
The World Bank Group
The World Bank Group - Energy Sector
The World Bank Group - Energy Data
The World Bank Group - Country Data
International Atomic Energy Agency
EPRI
Power Magazine
OECD
OECD - Energy Data
Nuclear Energy Agency
Inogate
International Energy Agency
IEA - Key World Energy Statistics
Selected Energy Statistics - Key Indicators per Country
Department of Energy - Fossil Energy: International Activities
Energy Information Administration
Monthly Energy Review
Oblici primarne energije
Primarna energija je ona uzeta iz prirode bez pretvorbe, bilo da se radi o kemijskom potencijalu fosilnih goriva, drva ili biomase, nuklearnoj energiji, kinetičkoj energiji vjetra, potencijalnoj energiji vodenih tokova ili toplinskoj energiji geotermalnih izvora.
Komercijalni
Slika 3. "Komercijalni" oblici primarne energije
Neobnovljivi
fosilna goriva nafta plin ugljen nuklearna energija
Obnovljivi
hidroenergija vjetar
Obnovljivi
balega drvo biomasa sunčeva energija geotermalna energija
Cumulative installed OECD solar PV capacity
Električna energija i vodik nisu primarne energije, nego sekundarne, tzv. energy carrieri.
Bilance primarne energije
Slika 1. Cijena struje iz pojedinih primarnih izvora
(ABB: Renewable Energy, Status and Prospects, 1998)
Tablica 1. Potrošnja primarne energije [TPES, milijuni tona ekvivalentne nafte], prema BP. Za usporedbu, ukupna iskorištena primarna energija vjetra u 1999. godini bila je 2.5 mtoe u svijetu.
potrošnja primarne energije milijuna toe, 1999 nafta prirodni plin ugljen nuklearna energija hidroenergija ukupno SAD* 883 555 543 198 26 2205 Amerike 1266 735 602 219 104 2929 Francuska* 96 34 14 102 7 252 EU* 632 327 206 223 29 1417 Norveška* 10 3 1 - 11 25 Rusija 126 327 109 31 14 608 Hrvatska 4 2 1 - 1 7 Evropa 937 882 519 299 68.4 2709 Kina 200 19 511 4 18 753 Indija 95 21 150 3 6.2 276 Japan* 259 67 92 82 7 507 Azija i Pacifik 929 242 913 126 46 2255 Afrika 116 47 89 4 6 261 Bliski istok 215 158 7 - 1 380 Svijet 3462 2064 2130 651 227 8534 Svijet, porast 1.6% 2.4% -5.1% 3.8% 0.9% 0.2% od toga OECD* 2171 1129 1079 564 117 5060
Slika 2. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj svjetskoj potrošnji - težište na fosilnim gorivima
Slika 3. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji OECD-a - 59% svjetske potrošnje
Slika 4.
Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj evropskoj potrošnji - 32% svjetske potrošnje - naglasak na prirodnom plinu
Slika 5. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji Evropske Unije - 17% svjetske potrošnje - nešto jači udio nuklearne energije
Slika 6. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji SAD-a - 26% svjetske potrošnje
Slika 7. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji Francuske - 3% svjetske potrošnje - težište na nuklearnoj energiji
Slika 8. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji Norveške - 0.3% svetske potrošnje - težište na hidroenergiji i nafti
Slika 9.
Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji Rusije - 7% svjetske potrošnje - težište na plinu
Slika 10. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji Kine - 9% svjetske potrošnje - težište na ugljenu
Slika 11. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji Hrvatske, 1998- 0.1% svjetske potrošnje - naglasak na hidroenergiji i prirodnom plinu. Energy in Croatia.
Razne zemlje su prema svojim mogućnostima dodijelile udjele pojedinih primarnih energenata, ali za veći dio zemalja i svijet u cjelini može se reći da su fosilna goriva goriva današnjice.
Rezerve primarne energije
Dokazane su rezerve nafte za oko 40 godina uz sadašnju potrošnju, 65 godina za prirodni plin i 220 godina eksploatacije ugljena sadašnjim tempom. (Slika 12.)
Slika 12. Odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za fosilna goriva - vrijeme trajanja
Kako vrijeme protiče, tako dokazane rezerve uglavnom rastu, kao posljedica otkrivanja novih rezervi. U svijetu je polovinom sedamdesetih godina nastala uzbuna kad se shvatilo da ima nafte za samo 25 godina (slika 13.), da bi danas rezerve nafte značajno narasle (slika 14.) te se povećao i odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio), a tako i rezerve prirodnog plina (slike 15. i 16.).
Slika 13. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu - vrijeme trajanja 1973-99 - otkrivanje novih rezervi brže nego rast proizvodnje
Slika 14. Kretanje rezervi nafte 1974-99, milijarde barela - otkrivanje novih rezervi brže nego rast proizvodnje
Slika 15. Kretanje rezervi prirodnog plina 1974-99, tisuće milijardi m3 - otkrivanje novih rezervi brže nego rast proizvodnje
Slika 16. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za prirodni plin - vrijeme trajanja 1973-99 - otkrivanje novih rezervi brže nego rast proizvodnje
Nafte će jednog dana nestati, ali svijet se pokazao spremnim da preživi peterostruki skok cijena . Smanjivanje rezervi nafte podiglo bi njenu cijenu, što bi učinilo rentabilnim alternativne izvore energije.Veći dio rezervi tekućih fosilnih goriva nalazi se u nestabilnom području Bliskog istoka. (Slike 17. i 18.)
Slika 17. Dokazane rezerve nafte, milijarde barela - nafta je na Bliskom istoku
Slika 18. Dokazane rezerve prirodnog plina, tisuće milijardi m3 - plin je na Bliskom istoku i na području bivšeg SSSR
Proizvodnja i trgovina primarnom energijom
Nafta
Proizvodnja nafte blago raste, što znači da joj udio u ukupnoj primarnoj energiji značajno pada, sve kao posljedica naftnog šoka i posljedične "politički" visoke cijene nafte. Središte naftne proizvodnje je Bliski istok, koji je i najveći izvoznik.
Slika 19. Proizvodnja nafte po regijama u milijunima barela dnevno
Slika 20. Trgovina sirove nafte između regija u milijunima tona godišnje
Plin
Proizvodnja prirodnog plina rapidno raste. Gradnja plinovoda i LNG postrojenja omogućila je trgovanje plinom na velike daljine, tako da se sada polako plin prestaje spaljivati na naftnim poljima Bliskog istoka, te se ukapljuje i prodaje istočnoj Aziji. Istočna se Azija, prvenstveno Japan, snabdijeva ukapljenim plinom iz jugoistočne Azije. Evropa se snabdijeva iz Rusije i Sjeverne Afrike, što plinovodima, a što pomoću LNG tehnologije.
Slika 21. Proizvodnja prirodnog plina po regijama u milijunima tona ekvivalentne nafte
Slika 22.Trgovina prirodnim i ukapljenim (LNG) plinom između regija u milijardama m3 godišnje
Ugljen
Uočljiv je pad proizvodnje ugljena u Evropi i bivšem Sovjetskom Savezu, zbog prelaska na čišća fosilna goriva. U ostalim regijama, a naročito u Aziji zamjetno je povećanje proizvodnje i potrošnje ugljena. Značajno je primijetiti da nema značajne razmjene ugljena među regijama, jer se ugljen uglavnom troši na mjestu proizvodnje.
Slika 23. Proizvodnja i potrošnja ugljena po regijama 1989 i 1999,
u milijunima tona ekvivalentne nafte
Uran
Većina proizvodnje urana je u vojne svrhe. Samo se jedan mali dio troši na proizvodnju električne energije, i to vrlo neefikasno.
Naftovodi, plinovodi i geopolitika
Slika 24. Mreža naftovoda i plinovoda prema Evropi. Rusija kao energetski izvor. Geopolitičke konzekvence.
Potrošnja primarne energije
Nafta
Slika 25. Potrošnja sirove nafte po regijama, milijuni tona - rast istočne Azije i pad Sovjetskog Saveza
Plin
Slika 26. Potrošnja prirodnog plina po regijama, milijuni tona ekvivalentne nafte - rast svih i pad SSSR-a
Ugljen
Slika 23 daje podatke o trendu u potrošnji ugljena.
Nuklearna energija
Slika 27. Potrošnja nuklearne energije po regijama, milijuni tona ekvivalentne nafte
- veliki rast od male baze, početak pada u Sjevernoj Americi
Hidroenergija
Slika 28. Potrošnja hidroenergije po regijama, milijuni tona ekvivalentne nafte - veliki rast od male baze, male ukupne količine
Ostala obnovljiva energija
Slika 28. Potrošnja ostalih obnovljivih izvora, milijuni tona ekvivalentne nafte - veliki rast vjetra od male baze, male ukupne količine
Primarna energija i kvaliteta života
Tablica 1. Usporedba potrošnje energije kgoe - kg of oil equivalent Svijet bogate zemlje (OECD) zemlje u tranziciji Hrvatska kgoe/capita 1684 5259 2732 1418
Efikasnost potrošnje primarne energije
Tablica 2. Usporedba efikasnosti potrošnje energije u stvaranju dobara kgoe - kg of oil equivalent Svijet bogate zemlje (OECD) zemlje u tranziciji Hrvatska GDP1995$/kgoe 3.2 5.0 0.8 2.8
Zaključak
rezerve fosilnih goriva rastu brže nego potrošnja
i dalje politički utjecaj na cijenu nafte
dostupnost plina u Evropi - plinovodi + LNG
Materijal za digitalni udžbenik sakupio : Neven Duić
Materijal multimedijalno obradili : Marko Ban, Mario Colnar, Goran Krajačić
Pri obradi pomogli : Ivan Štern
Digitalni udžbenik financiran od Ministarstva znanosti i tehnologije, projektom IT 2002-044.
Neke su slike preuzete s drugih stranica na webu.
Material for digital textbook collected by : Neven Duić Multimedia processing by : Marko Ban, Mario Colnar, Goran Krajačić Processing assistance by : Ivan Štern Digital textbook is financed by the Croatian Ministry of Science and technology, project IT 2002-044 Some pictures are taken from other web pages
