В 1920-1930 годы открыли и разработали новые месторождения в Бельгийском Конго (Заир), Канаде, США. Большая доля урана добывалась из побочных продуктов добычи радия, золота и других редкоземельных металлов.
В 1960-е годы значительные залежи урановых руд разработаны в Южной Африке, Южной Америке, Китае, СССР, Франции и других странах. Рост добычи урановых руд был обусловлен перевооружением в странах обладателях ядерного оружия.
В качестве энергоресурса для производства электрической и тепловой энергии добыча урана началась в 1950-60 годы. В мире известно около 80 стран, где имеются залежи урановых руд, но добычу ведут не более половины из них. Это связано в основном с высокими первоначальными капиталовложениями в добычу и переработку топлива.
Повышенный интерес к АЭС появился после нефтяного кризиса 1973-74 гг., когда стоимость повысилась в несколько раз. Но ряд аварий на АЭС и объектах топливно ядерного цикла (США, Канады, СССР и др.) привёл к пересмотру программ развития атомной энергетики практически всеми странами, где имеются АЭС или планировалось развитие атомной энергетики. Основная цель пересмотра программ – обеспечение безопасности ядерно энергетических объектов различного назначения.
Можно с уверенностью говорить о том, что все программы и прочие оценки развития атомной энергетики, выполненные до 1990 года неосуществимы.
Более подробно развитие ядерной энергетики и процессы получения тепловой и электрической энергии на АЭС рассматривается в специальной дисциплине – тепловые и атомные электрические станции.
Нетрадиционные источники энергии. К нетрадиционным источникам энергии относятся источник не применяемые для коммерческого производства, электрической и тепловой энергии. В настоящее время уже сложно их относить к нетрадиционным, т.к. они получили массовое развитие в регионах с малыми или труднодоступными традиционными энергоресурсами. Значительный эффект от их использования представляется в сохранении чистоты окружающей среды.
Из нетрадиционных источников наибольшее распространение может получить солнечная энергетика как в большой, так и в малой энергетике.
Потенциал солнечной энергетики огромен, при этом экологически чистый. В среднем Земля получает от Солнца энергии эквивалентно 195х1015т условного топлива. Даже с учётом поглощения энергии атмосферой такого количества хватит заменить все другие источники энергии на неограниченное время.
Ещё больше возможности использования солнечной энергии при создании солнечной электростанции в космосе. Однако существует ряд ограничений.
Во–первых, ресурсы солнечной энергии распределены по регионам мира не равномерно. Наиболее пригодная территория для создания солнечных электростанций расположена в Северной Африке и Ближнем Востоке, т.е. в регионах богатых нефтью и газом. По этому возникают дополнительные проблемы с передачей энергии на расстояния в страны с малым числом солнечных дней.
Во – вторых, солнечные электростанции требуют больших участков земли и значительных капиталовложений.
В – третьих, существенная зависимость поступления солнечной энергии от климатических условий и длительности зимы и лета. К тому же полученная энергия не постоянна по мощности и требует специальных установок по накоплению энергии и выдачи в соответствии с графиком нагрузки.
Кроме солнечной энергии используется энергия биомассы, гидроэнергия, ветровая, океанских отливов и приливов, температурных градиентов между слоями воды в океане и других природных явлений.
Технический потенциал перечисленных источников с учётом экологических и экономических ограничений приведён в таблице 3.2
Таблица 3.2
| Источники энергии | Потенциал Гвт.год/год |
| Биомасса Гидроэнергетика Ветровая энергия Геотермальная энергия Тепловая энергия океана Энергия приливов, течений и волн Солнечная энергия малой мощности | 6 3 3 2 1 0,045 2,2 |
Всего 17,245
Общий потенциал энергоресурсов малой энергетики вдвое превышает величину мирового потребления в 1975 году. Но он меньше потенциала ядерной энергии или возможностей больших систем солнечной энергии. Соответственно малая энергетика может иметь вспомогательную, но не менее важную роль в мировом энергетическом балансе.
Основную роль на ближайшие 50 лет в мировых энергоресурсах будут иметь органические (уголь, нефть, газ), ядерные (урановые, термоядерные) источники. И в настоящее время основной задачей энергетической науки является экологичность и эффективность использования данных источников.
В 1998 году в г.Иркутске проходила международная конференция / /, где были приведены результаты последних исследований по энергетике мира и отдельным регионам.
Прогноз населения мира по регионам.
Таблица 3.3
| Год | NA | EU | JK | AZ | SU | LA | ME | AF | CH | AS | W |
| 1990 2025 2050 2075 2100 | 276 358 370 376 378 | 554 587 565 542 541 | 170 175 161 150 148 | 21 26 26 26 26 | 289 295 294 292 296 | 448 684 800 855 874 | 271 536 985 771 803 | 502 1092 1487 1776 1903 | 1205 1663 1752 1786 1814 | 15562409 2847 3081 3179 | 5292 7825 8987 9655 9962 |
Примечание: NA – Северная Америка; EU – Европа; JK – Япония;
AZ – Австралия и Новая Зеландия; SU – Страны на территории бывшего СССР; LA – Латинская Америка; ME – Ближний Восток и Северная Африка;
AF – остальная часть Африки; CH – Китай, включая Тайвань, Северную Корею и Монголию; AS – Южная и Юго–Восточная Азия; W – весь мир.
Оценка перспективных межрегиональных
перетоков энергоресурсов, ТДж/год
Таблица 3.4
| Год | NA | EU | JK | AZ | SU | LA | ME | AF | CH | AS | W |
| Жидкое Топливо 1990 2025 2050 2075 2100 | 14,4 9,8 12,9 -1,8 0,0 | 19,4 28,6 16,2 19,8 0,0 | 13,9 13,7 6,1 3,5 1,2 | 0,4 0,3 0,0 -7,7 -21,2 | -4,9 -14,9 -25,2 -30,5 -63,4 | -6,6 -11,7 -14,8 0,0 5,5 | -38 -56,2 -76,1 -78,7 9,3 | -2,6 -1,8 -9,2 -1,7 0,0 | 0,6 12,8 28,3 17,2 0,0 | 1,7 19,5 61,8 79,9 68,6 | 50,4 88,1 125,3 120,3 84,6 |
| Газ + Гидро-энерге-тика 1990 2025 2050 2075 2100 | 0,6 -6,6 -1,9 -25,0 -11,1 | 4,0 6,3 10,1 8,7 1,2 | 2,2 1,4 9,3 11,3 12,2 | -0,2 -0,5 -0,9 -2,5 -7,2 | -3,5 -12,5 -45,7 -54,0 -82,6 | -0,4 -4,0 0,0 0,0 0,0 | -2,5 -12,1 -22,2 -37,1 -44,2 | 0,0 -1,0 -2,6 0,0 0,0 | 0,1 29,0 33,5 36,1 40,3 | -2,8 0,0 20,3 62,5 91,5 | 6,9 36,7 73,3 118,6 145,2 |
| Уголь 1990 2025 2050 2075 2100 | -3,0 -7,0 0,0 0,0 0,0 | 3,2 0,0 0,0 0,0 0,0 | 3,8 2,2 2,2 0,0 0,0 | -3,3 -3,0 0,0 0,0 0,0 | -0,6 -11,9 0,0 0,0 0,0 | -0,4 4,0 0,0 0,0 0,0 | 0,1 6,4 0,0 0,0 0,0 | -0,7 0,0 -2,2 0,0 0,0 | -0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 | 0,6 9,3 0,0 0,0 0,0 | 7,7 21,9 2,2 0,0 0,0 |
Примечание: (+) -импорт, (-) -экспорт.
Авторы работы / / оценивают газовое топливо как основное для поддержания энергопотребления в дефицитных регионах, а возможности перетоков угля практически (по разным причинам, включая экологические) исчерпаются уже лет через 20-25.
Располагаемые энергоресурсы по регионам мира.
Таблица 3.5
| Ресурсы | NA | EU | JK | AZ | SU | LA | ME | AF | CH | AS | W |
| нефть млн.Тдж | 25465 | 3374 | 0 | 5750 | 10740 | 24600 | 24915 | 2638 | 11020 | 2276 | 110778 |
| в т.ч с ц<44д/Гдж | 999 | 521 | 0 | 55 | 2100 | 1756 | 5326 | 517 | 755 | 374 | 12403 |
| природный газ | |||||||||||
| млн.Тдж в.ч с | 267125 | 34587 | 12 | 67856 | 189684 | 197035 | 16783 | 18052 | 22150 | 26203 | 839487 |
| ц<4.4 дол/Гдж | 1752 | 924 | 0 | 143 | 6262 | 1235 | 4120 | 740 | 537 | 848 | 16561 |
| уголь млн.Тдж | 37044 | 17598 | 23 | 19003 | 121170 | 1932 | 630 | 6468 | 54432 | 4116 | 262416 |
| в т.ч с ц<2.8дол/Гдж | 10878 | 5754 | 0 | 9156 | 5628 | 420 | 0 | 3108 | 17304 | 2436 | 54684 |
| ядерное топливо | |||||||||||
| млн.Тдж в.ч с | 1421,2 | 162,2 | 17 | 1596,2 | 1113,2 | 452,1 | 22,8 | 684,6 | 1655,9 | 55,7 | 7181,8 |
| ц<130 дол/кг | 1266,3 | 118,2 | 2,2 | 300,7 | 957,7 | 393,9 | 17,7 | 310,3 | 533 | 33,5 | 3973,5 |
| возобновляемые | |||||||||||
| млн.Тдж/год | 120,3 | 21,8 | 5,7 | 38,6 | 65,4 | 78,2 | 79,5 | 79,2 | 26,9 | 51,5 | 567 |
Сопоставляя эти данные с различным оптимальным потреблением энергоресурсов на всей планете располагаемых энергоресурсов хватит как минимум на XXI век, но экономически доступных на 50-60 лет.