Energetica Mondiala

ENERGETICA MONDIALĂ

1. Importanța, locul și structura energeticii mondiale

2. Geografia consumului de energie și balanța energetică mondială

3. Geografia industriei de combustibili

4. Geografia industriei carbonifere

5. Geografia industriei petroliere

6. Geografia industriei gazelor naturale

7. Industria energiei electrice

1. Importanța, locul și structura energeticii mondiale

Energetica ca ramură a industriei se ocupă cu explorarea, extragerea, prelucrarea, utilizarea tuturor surselor energetice, cu producerea energiei electrice și cu distribuirea ei. Importanța energeticii rezidă și din faptul că ei îi revine 1/3 din costul alocărilor fondurilor fixe și asignațiilor capitale. În această ramură lucrează 1/5 din populația activă ocupată în industrie. Totodată, energetica este un mare consumator de materie primă din alte ramuri: 2/3 din producția totală de țevi, 10-12% din totalul produselor metalurgice, 10% din materialele de construcție etc. Ea cuprinde:

– sursele de energie primară: cărbuni, petrol, gaze naturale, hidroenergie, șisturi bituminoase;

– producția de energie secundară: energie electrică și termică, obținute prin folosirea energiei primare.

Cu alte cuvinte, energetica prezintă un complex industrial compus

din două subramuri:

industria de combustibili;

industria energiei electrice, sau electroenergetica.

2. Geografia consumului de energie și balanța energetică mondială

Energetica contemporană se bazează, în principal, pe utilizarea resurselor energetice primare (petrol, gaze naturale, cărbune, hidroenergie și energia atomică), numite „comerciale" sau „industriale". Consumul mondial al resurselor energetice este în continuă creștere, dar neuniform de la o perioadă la alta. În primii 50 de ani ai secolului al XX-lea consumul total de energie la nivel global se dublează la fiecare 18-20 de ani, iar în a doua jumătate a secolului ritmurile de creștere a consumului de energie constituie 3-5% pe an.

Urmărind evoluția consumului mondial de energie începând cu anul 1900, se observă că până în anul 2000 acesta prezintă o creștere de 12,9 ori, respectiv de la circa 1 miliard t.c.c. în anul 1900 la 12,9 miliarde t.c.c. Prognozele efectuate de Banca Mondială pentru anul 2005 prevăd un consum de 15 800 milioane t.c.c.

Repartiția geografică a consumului total de energie este neuniformă de la continent la continent și de la țară la țară. Această disproporție este condiționată atât de prezența resurselor proprii, cât și de locul pe care îl dețin în economia mondială. Astfel, în 2000 consumul mondial de energie era dominat de Europa, inclusiv Rusia, (32%) și de America de Nord (28,4%), celelalte continente înregistrând consumuri modeste.

Analiza consumului energetic la nivel de țări pune în evidență mari diferențe în ceea ce privește consumul atât global, cât și pe cap de locuitor. Astfel, primele 7 state (S.U.A., China, Rusia, Japonia, Germania, Marea Britanie și Canada) dețin cca. 70% din consumul mondial de energie.

Consumul anual de energie pe cap de locuitor la nivel global este de circa 2 t.c.c, înregistrându-se diferențe foarte mari pe țări și grupe de țări. în cadrul țărilor dezvoltate cu consum ridicat se evidențiază Luxemburg (14-15 t.c.c. pe cap de locuitor), după care urmează S.U.A. și Canada, unde după o anumită reducere se menține la nivelul de circa 10 t.c.c. pe cap de locuitor. Dintre țările în curs de dezvoltare cu economia de piață, un consum foarte ridicat îl au țările Golfului Persic – Qatar, Emiratele Arabe Unite și Bahrain (13-27 t.c.c. pe cap de locuitor); la polul opus se află state cu un consum sub 50 kg c.c. pe cap de locuitor – Bangladesh, Laos, Afganistan, Tanzania, Haiti etc.

Paralel cu creșterea rapidă a consumului mondial de energie, s-au produs modificări esențiale cantitative și structurale în balanța energetică mondială. Balanța energetică mondială reprezintă raportul dintre diferite tipuri de combustibil și energie la producția și consumul lor.

Analiza evoluției ponderii combustibililor fosili în balanța energetică mondială în secolul XX, pune în evidență importante modificări. Astfel, la începutul secolului al XX-lea, cărbunele ocupa o poziție dominantă în balanța energetică mondială (peste 90%), pentru ca după cel de al doilea război mondial ponderea lui să scadă vertiginos, ajungând în 1975 la 28,7%. În schimb crește ponderea altor surse, cum sunt petrolul, gazele naturale, hidroenergia, energia nucleară etc. Dintre acestea, hidrocarburile au avut cea mai puternică ascensiune, de la 16,4% în 1925 la cea 70% în 1970 (tab. 1). Această perioadă este numită „epoca petrolului ieftin”.

Ca urmare a crizei energetice s-au produs modificări considerabile în structura balanței energetice mondiale. Astfel, cota de participare a hidrocarburilor în balanța de consum s-a redus la 63%, iar ponderea hidroenergiei și mai ales a energiei atomice a crescut până la 10%.

În anul 2000, ponderea resurselor energetice în balanța energetică mondială era următoarea: petrol – 36,8%, cărbune – 25,1%, gaze naturale -23,5%, hidroenergie – 7,0%, energie nucleară – 6,4%, alte surse – 1,2%.

Balanța energetică în diferite țări are specificul său, care depinde de gradul asigurării cu anumite resurse energetice, de particularitățile dezvoltării economiei naționale, precum și de posibilitățile de import.

3. Geografia industriei de combustibili

Industria de combustibili se ocupă cu extragerea de cărbune, petrol, gaze naturale, uraniu, turbă, șisturi bituminoase, nisipuri asfaltice, cu prelucrarea și cu transportarea lor. Industria de combustibili cuprinde următoarele subramuri:

industria petrolului;

industria gazelor naturale;

industria carboniferă;

alte surse de combustibil (lemn, turbă, șisturi bituminoase).

Peste 80% din totalul energiei electrice este produsă în baza utilizării combustibililor minerali.

Combustibilii sunt destul de neomogeni ca greutate, putere calorică și densitate. Valoarea tipurilor de combustibili este determinată, în primul rând, de puterea calorică a acestora. La arderea 1 kg de cărbune de piatră se degajă o cantitate de căldură egală cu 7 000 kcal; 1 kg de turbă – 1600-3000 kcal; la descompunerea 1 kg de uraniu se degajă energie echivalentă cu 21 miliarde kcal sau cu energia obținută la arderea a 3 000 tone de cărbune.

În calculele tehnico-economice drept etalon pentru compararea puterii de ardere a diferite tipuri de combustibil se folosește termenul de „combustibil convențional". „Combustibil convențional" (sau „echivalent cărbune") – combustibil a cărui capacitate calorică pentru calcul s-a acceptat convențional egală cu 7 000 kcal/kg.

Dacă puterea calorică alt cărbune de piatră sau huilă e de 7 000 kcal/kg și este considerată drept unitate de combustibil convențional sau echivalent cărbune (t.c.c. sau t.e.c), atunci 1 t de antracit este echivalentă cu 1,2 t.c.c; 1 t de petrol – cu 1,3-1,5 t.c.c; 1 t de gaz condensat – cu 1,67 t.c.c; 1 000 m3 gaze naturale – cu 1,33 t.c.c; 1 000 kcal energie electrică- cu 0,125 t.c.c. etc.

Geografia rezervelor de combustibili. Pe suprafața Terrei se cunosc peste 3,5 mii de bazine carbonifere și zăcăminte, care ocupă împreună 15% din suprafața uscatului. Sunt cunoscute și cercetate peste 600 de bazine petrogazeifere, din care 450 se află în exploatare, iar numărul total de zăcăminte petroliere este de 35 de mii.

Conform evaluărilor Congresului Energetic Internațional (2000), rezervele certe de combustibili fosili se estimează la 1 418,1 miliarde t.cc., dintre care (în miliarde t.c.c): 1 030,0 – cărbune (72%), 207,9 – petrol (14%), 199,5 – gaze naturale (14%).

Actualele rezerve mondiale certe de combustibili fosili pot asigura un consum energetic pe o perioadă de 100-120 ani, la nivelul producției și consumului actual. Din care, rezervele de petrol – pentru 30-40 de ani, rezervele de gaze naturale – pentru 55-63 de ani, iar rezervele de cărbune – pentru 220-230 de ani (rezervele de cărbuni superiori – pentru aproximativ 190 de ani și 270 de ani – în cazul cărbunilor inferiori).

Problema rezervelor de combustibili devine mult mai complexă atunci când se analizează situația lor la nivel de regiuni și țări. Această complexitate este determinată, de distribuția neuniformă a zăcămintelor pe diferite regiuni mari ale Terrei.

Rezervele certe de uraniu sunt de 8,2 milioane tone. Ele o repartiție teritorială neuniformă. Astfel, rezervele totale de uraniu sunt concentrate în proporție de peste 90% în patru regiuni, respectiv în America de Nord (35,5%), Europa, inclusiv ex-U.R.S.S. (25,6%), Africa (18,6%) și Australia (10,8%). Resursele de toriu la un preț sub 75 dolari S.U.A./kg sunt apreciate aproximativ la 630 mii tone, dintre care circa 50% se află în India, restul în Australia, Brazilia, Malaysia și S.U.A.

Rezervele certe de șisturi bituminoase și nisipuri asfaltice se apreciază la 100 miliarde tone, iar cele probabile – la 1 080 miliarde tone. Cele mai mari rezerve cunoscute de șisturi bituminoase și nisipuri asfaltice se află în America de Nord, America de Sud și ex-U.R.S.S., care dețin peste 80% din totalul mondial.

Rezervele mondiale de turbă se evaluează la peste 330 miliarde tone și sunt concentrate în 40-50 de țări ale lumii aflate pe toate continentele. Cele mai mari rezerve de turbă le deține Europa (peste 76% din total), America de Nord (11%) și Australia (11%).

Geografia producției de combustibili. Cantitatea tot mai mare de energie solicitată de dezvoltarea economică și socială din ultimele decenii a dus la creșterea producției mondiale de combustibili. Numai în perioada 1950-2000 producția mondială de combustibili a crescut de la 2,5 milioane tone în 1950 la 13,09 milioane tone în 2000, sau de peste 5 ori.

Producția de combustibili este puternic influențată de repartizarea neuniformă a rezervelor, nivelul tehnologic atins, volumul și structura consumului, conjunctura pieței combustibililor, strategia adoptată etc., factori care se intercondiționează diferit de la o regiune la alta și de la o țară la alta.

La nivel de continente, datele statistice pun în evidență o concentrare a producției totale de combustibili în Asia (33,7%), Europa (28,3%) și America de Nord (21,4%), în timp ce restul continentelor însumează doar 16,6% din producția totală a globului.

Analiza producției pe categorii de combustibili pune în evidență aceeași evoluție ascendentă. Cea mai mare producție, începând cu anii '60, o are petrolul. A doua poziție o deține cărbunele, care, după cele două „șocuri" petroliere, a revenit în atenția omenirii, având perspectiva ca în primele două decenii ale secolului al XXI-lea să devină principalul combustibil fosil utilizat.

Producția de combustibili la nivel de țări semnalizează o concentrare puternică într-un număr redus de state. Astfel, în 1999 numai primele 9 țări: S.U.A., China, Rusia, Arabia Saudită, Canada, India, Marea Britanie, Australia și Germania dețineau circa 60% din producția mondială de combustibili fosili.

Producția mondială de uraniu a înregistrat o creștere importantă de la 12 2001 în anul 1970 la 50 0001 în anul 1988. După anul 1990 producția de uraniu scade atât la nivel global, cât și în majoritatea țărilor producătoare, în 2001 producția mondială de uraniu a fost de 37 258 tone, din care circa 1/3 o deține America de Nord, 19% – Africa, 1/3 – Asia și circa 1/4 – Europa (inclusiv Rusia). Primele 9 state (Canada, Australia, Rusia, Niger, Namibia, Uzbekistan, Kazahstan, S.U.A., Republica Africa de Sud) în 2001 dețineau 90% din producția mondială de uraniu.

O dată cu creșterea consumului de resurse energetice, crește și comerțul internațional cu ele. în 1999 au fost comercializate pe piața mondială cea 4 miliarde t.c.c. de energie, ceea ce constituie 1/3 din producția globală a acesteia. Cei mai mari exportatori de combustibili minerali sunt țările în curs de dezvoltare, iar cei mai mari importatori – țările dezvoltate.

Energetica include două subramuri mari: industria combustibililor (carboniferă, petrolieră, gaziferă etc.) și .c.c. de energie, ceea ce constituie 1/3 din producția globală a acesteia. Cei mai mari exportatori de combustibili minerali sunt țările în curs de dezvoltare, iar cei mai mari importatori – țările dezvoltate.

Energetica include două subramuri mari: industria combustibililor (carboniferă, petrolieră, gaziferă etc.) și electroenergetica.

Industria carboniferă. Cărbunii reprezintă o valoroasă sursă de combustibil, precum și materie primă pentru siderurgie și industria chimică. Cărbunii ca combustibil sunt cunoscuți încă din antichitate, dar pe scară industrială au fost folosiți începând cu Revoluția Industrială din Anglia și îndeosebi în secolul XIX.

Cărbunii asigură 40% din producția mondială de electricitate. Din industrializarea cărbunilor rezultă cocsul folosit în siderurgie. Tot în procesul de cocsificare rezultă gaze, ape amoniacale, amoniac, benzen, iar în procesul de industrializare au loc gazeificarea și hidrogenarea.

În urma hidrogenării cărbunilor se produc hidrocarburi sintetice: gaze, benzină și motorină. În SUA și Japonia s-a trecut la gazeificarea subterană a cărbunelui, aceasta soldându-se cu un randament superior în valorificare și cu reducerea poluării.

Cărbunii, combustibili minerali și fosili, sunt roci sedimentare de natură omogenă, care s-au format în timpul erelor geologice, începând cu Paleozoicul (cu 360 milioane de ani în urmă) și până în Neozoic (cu 65 milioane de ani în urmă). După geneză, tip, formă de zăcământ, conținutul în carbon, se deosebesc următoarele grupe: superiori, cu categoriile de antracit, huilă și cărbuni inferiori, cu cărbune brun, lignit, turbă. După conținutul în carbon și puterea calorică, situația se prezintă astfel: antracitul (95% carbon, 8 200 – 9 200 kcal/kg), huila (93% – 75% carbon, și 7500-8600 kcal/kg); cărbunele brun (carbon 75-50%, 350-7200 kcal/kg), lignitul (30-50 % carbon, 1600-3500 kcal/kg) și turbă (sub 3000 kcal/kg).

Rezervele de cărbuni. Cărbunii reprezintă 80% din combustibilii fosili. Rezervele sunt apreciate la 10 386 miliarde tone. Geografic cărbunii sunt reprezentați inegal: 90 % în emisfera nordică; continentul Asia deține 34,3% din huila mondială și 26,0 % lignit; SUA este cea mai bogată țară în cărbuni (20,4% din huila și 26,1 % lignit).

Producția de cărbuni și repartiția geografică. În 2003 s-au extras 3,7 miliarde tone de cărbuni superiori și 918 milioane tone de lignit și cărbune brun.

Principalii producători mondiali sunt: China (1,4 mlrd t) – bazinele Datong, Taiyuan, SUA (856 mln t) – vestul Munților Apalași, India – nord-estul Podișului Deccan și în valea Damodarului, Australia – New Castle, Victoria; Rusia – Kuznețk, Kansk-Acinsk, Peciora; Kazahstan – Karaganda și Ekibastuz; Ucraina – Donbas; Germania – Ruhr, Saar; Africa de Sud; Polonia etc. În aceste țări predomină exploatarea cărbunelui superior (cu excepția țărilor europene, unde predomină cel inferior).

Din totalul producției mondiale doar 10-11% fac obiectul comercializării. Principalii exportatori sunt: Australia, SUA, Africa de Sud, Indonezia, Canada, China etc. Importă cărbune – Japonia, Coreea de Sud, Taiwan, Franța, Spania, Suedia etc.

4. Geografia industriei petroliere

Industria petrolieră este principala ramură a energeticii mondiale. Creșterea accelerată a cererii la produsele petroliere, cheltuielile relativ scăzute la exploatarea și transportarea petrolului în comparație cu cele ale cărbunelui, concentrarea marilor rezerve în țările în curs de dezvoltare cu brațe de muncă foarte ieftine – toate acestea luate în ansamblul lor au transformat industria petrolieră în una dintre cele mai rentabile sfere de aplicare a capitalului.

Petrolul prezintă nu numai o sursă de energie, dar, totodată, și o valoroasă materie primă pentru petrochimie.

Petrolul brut, sau țițeiul, este o rocă sedimentară causto-biolitică, lichidă, de culoare neagră sau brună (cafeniu întunecat), uleioasă și inflamabilă. Această hidrocarbură s-a format în urma proceselor de descompunere lentă a materiei organice și a planctonului depuse pe fundul unor bazine marine cu apă sărată sau salmastră și puțin adâncă (mări interioare, golfuri, lagune), care sub influența bacteriilor s-au transformat în nămoluri sapropelice, asupra cărora au acționat un complex de factori, printre care se detașează presiunea litostatică. Ca urmare, petrolul migrează din zona de formare (roci de origine sau rocile „mamă") într-o altă masă de roci poroase (numite și „roci magazin") formate din: nisipuri, gresii, calcare, dolomite. Migrarea petrolului în zăcământ are o mare importanță permițând apropierea de suprafață și extracția cu cheltuieli mult mai reduse. În cazul în care petrolul se găsește în roca de formare, avem zăcăminte primare, iar în cazul în care migrează în alte roci – zăcăminte secundare.

Din punct de vedere tectonic, zăcămintele petroliere se pot găsi, de regulă, în anticlinale sau în domuri. În zăcământ se stratifică în partea inferioară – apa de zăcământ, în partea mijlocie – petrolul, iar în partea superioară – gazele naturale.

Clasificarea petrolului. Condițiile geologice variate de formare și înmagazinare au condus la existența mai multor tipuri de petrol. Astfel, după greutatea specifică se distinge: petrol ușor, cu o densitate de 0,75-0,82, mediu, cu o densitate de 0,82-0,88, și greu, cu o densitate de peste 0,88.

Pentru rafinare sunt cunoscute următoarele tipuri de categorii: parafinic, naftenic (sau asfaltic) și mixt. După conținutul în sulf se deosebește: petrol bogat în sulf (1-5%) și cu un conținut foarte redus de sulf (sub 1%). Valoarea petrolului este determinată după conținutul în sulf și după vâscozitate, care, la rândul său, influențează asupra calității produselor petroliere obținute din el. După tipul de zăcăminte petroliere se disting zăcăminte de platformă și de geosinclinală.

Datorită unui randament energetic considerabil, petrolul este o sursă energetică de o foarte bună calitate, dispunând de o putere calorică cuprinsă între 9 000 și 11 000 kcal/kg. La aceasta se adaugă avantajul arderii fără cenușă și transportarea prin conducte la distanțe mari a petrolului.

Rezervele sigure mondiale de petrol, în anul 2002 erau apreciate la 140,7 miliarde tone. Corelând aceste rezerve cu producția mondială a anului 2001 (3 565,9 milioane tone), ele ar asigura lumea cu petrol până în anul 2040.

Pe glob se numără 50 de zăcăminte gigant de petrol, cu rezerve de peste 500 milioane tone sau chiar peste 1 miliard tone. Mai mult de jumătate din acestea se găsesc în Orientul Apropiat și Mijlociu.

Geografia producției de petrol. Primele mențiuni despre petrol apar în lucrările savanților din antichitate. În anul 3000 î.e.n., sumerienii foloseau țițeiul ca liant în construcții. În China, cu cca. 2000 ani î.e.n. se foloseau chiar forajele. În Evul Mediu petrolul în unele țări din Europa (Italia, Franța, Elveția, România) și din Asia (India, Birmania-Myanmar, Japonia ș.a.), unde era utilizat la iluminat și încălzit, ca izolant și liant În construcții de ziduri și clădiri, la călăfătuirea corăbiilor.

Dar începutul formării industriei petroliere contemporane ține de a doua jumătate a secolului al XIX-lea, datorită sistemului de forare prin sonde mecanice, experimentat în S.U.A., apoi în Rusia și România, descoperirii sistemului de separare a petrolului lampant (Franța, 1854) și construirii primelor rafinării în zonele de exploatare (Pennsylvania, S.U.A.; Baku și Caucazul de Nord, Rusia; Rahov, lângă Ploiești, România; apoi în Polonia, Canada etc.). În această perioadă se consemnează și prima înregistrare statistică a producției de petrol – în România (1857), cu exploatări în văile râurilor Prahova și Tratuș, apoi în S.U.A. (1859), în Canada (1865) etc. Se construiesc primele conducte în S.U.A. (1862) și primele nave specializate pentru transportul „aurului negru".

Industria de extracție și prelucrare modernă a petrolului se dezvoltă după anul 1900, ca urmare a invenției motorului cu ardere internă (1862-1855) și a motorului Diesel (1893). Utilizarea tot mai largă a petrolului în transport a generat o dezvoltare fără precedent a exploatărilor acestuia, secolul al XX-lea fiind denumit „secolul petrolului".

Producția mondială de petrol a crescut de la 21 milioane tone în anul 1900 la 146 milioane tone în 1925 și până la 400 milioane în 1938, sau de 19 ori. În această perioadă, peste 4/5 din producția mondială de petrol este susținută de țările din emisfera vestică, în special de S.U.A. și Venezuela, care erau și principalele exportatoare pe piața mondială.

După cel de al doilea război mondial, petrolul deține un rol important ca sursă energetică și ca materie primă pentru petrochimie.

Ritmul cel mai ridicat se înregistrează după anul 1950, când producția crește de la 523 milioane tone la 2 270 milioane tone în 1970 și până la 3 565,9 milioane tone în anul 2001, din care 27% provin din exploatările submarine.

La nivel de state, se evidențiază următorii producători de petrol:

Arabia Saudită – prima producătoare din zonă și din lume (422,9 milioane tone în 2001 sau 11,9% din producția mondială). Zăcămintele cele mai importante sunt Ghawar (cu o suprafață de 200 km2 și rezerve peste 10 miliarde tone de petrol), Safaniya, etc.

S.U.A., cu o producție anuală de 361,4 milioane tone (66,2% din producția regiunii sau 10% din cea mondială, locul II în lume). Principala zonă petrolieră a S.U.A. o reprezintă regiunea Golfului Mexic, unde sunt concentrate 1/3 din rezerve și circa 40% din producția națională. A doua zonă petrolieră este Middlecontinent (35% din rezerve și 30% din producția țării). Alte regiuni petroliere: Vestică, în statele California, Colorado, Utah, New Mexico; sudul Marilor Lacuri cu statele Illinois, Indiana și Michigan; peninsula Alaska cu exploatări terestre și submarine.

Rusia, cu o pondere de 9,6% din totalul mondial (locul întâi în Europa și locul 3 în lume). În ultimii ani, producția de petrol în Rusia a scăzut la 343,3 milioane tone în 2001. Pe teritoriul Rusiei se evidențiază câteva zone petroliere importante: Siberia de Vest (circa 300 de zăcăminte de petrol și gaze naturale cu peste 70% din producția națională de petrol și gaze). În partea europeană a Rusiei, cea mai mare parte a producției se obține în zona Volga-Ural. O altă zonă importantă este Caucazul de Nord, între Marea Caspică și Marea Neagră.

Iranul, cea mai veche țară producătoare din zonă, cu o producție anuală de 182,9 milioane tone. Exploatările principale se fac în sud-vestul țării, în spațiul dintre Munții Zagros și Golful Persic la Gurren, Marun și Ahwaz. A doua zonă este situată la granița cu Irakul.

Venezuela se impune atât prin rezerve, în plan mondial, cât și prin producție (locul întâi în regiune și cinci în lume), petrolul fiind principala resursă a acestei țări și principalul produs de export. Cea mai mare zonă petrolieră, cu exploatare terestră și submarină, este Lacul Maracaibo, care asigură 80% din producția națională; după care urmează Provincia Oriente și platforma continentală a Oceanului Atlantic.

Mexic a avut o creștere rapidă a producției la 182,8 milioane tone în 2001. Pe teritoriul său se disting trei zone petroliere: peninsula Yucatan, istmul Tehuantepec (Minatitlan) și Golful Mexic.

China, țară cu o producție de 164,9 milioane tone în 2001 (locul 7 în lume). Cele mai importante exploatări se realizează în China de Nord (Tekeng), China de Nord-Est, cu 1/3 din producția țării (Taching), și China de Nord-Vest (Yumen). Se extrage petrol și pe platforma continentală a Golfului Bohai, în delta fluviului Huang-He și Huag, iar recent și din platforma continentală a Mării Chinei de Est (din 1990).

Norvegia, primul producător de petrol din Europa de Vest (locul 8 în lume și 2 în Europa), cu peste 163 milioane tone producție anuală (sau 4,6% din producția mondială), cu exploatări submarine în platforma continentală a Mării Nordului, care se extind spre nord, la Marea Barents, unde au fost depistate rezerve importante (Ekofisk).

Irakul, cu o producție de petrol de 117,9 milioane tone. Cel mai important zăcământ se află la Kirkuk (în nordul țării), după care urmează câmpurile petroliere de la Rumaila, Mufthia și Basrah (în sudul țării).

Marea Britanie cu o producție de 117,8 milioane tone sau 3,3% din totalul mondial (locul 10 în lume și 3 în Europa), cu exploatări submarine din largul Mării Nordului.

Emiratele Arabe Unite cu o producție anuală de 113,2 milioane tone. Producția se realizează în cea mai mare parte în emiratele Abu Dhabi și Dubai.

Zona Golfului Guineea, cu prelungirea sa sudică, furnizează cea mai mare parte din producția submarină a Africii. Aici se remarcă Nigeria – cel mai mare producător african, cu o producție anuală de 105 milioane tone.

Kuwait – produce anual peste 104 milioane tone petrol. El cantonează unul dintre cele mai producătoare zăcăminte ale lumii – Burgan, situat în sudul țării, în apropierea Golfului Persic, și care participă cu 90% la producția țării. Este statul care obține cel mai ieftin petrol raportat la prețul de extracție.

Canada, țară cu o producție în creștere ușoară (101,4 milioane tone în 2001). Cea mai mare parte a producției (75%) este realizată în provincia.

Alte țări producătoare în Asia sunt: Indonezia (68,6 milioane tone), Oman (47,4 milioane tone), India (36,1 milioane tone), Qatar (36 milioane tone), Malaysia (35 milioane tone), Siria (27,3 milioane tone), Yemen (21,7 milioane tone), Vietnam (17 milioane tone) ș.a. În Africa de Nord zăcămintele se întind din Egipt și până în Tunisia. Aici cel mai mare producător este Libia, cu o producție în scădere (de la 97 milioane tone în 1978 la 67 milioane tone în 2001), Algeria (65,8 milioane tone), Egipt (37,3 milioane tone).

Industria de rafinare a petrolului. Rafinarea petrolului este un proces tehnologic de obținere a produselor petroliere (uleiuri minerale, hidrocarburi și aditivi) din petrolul brut.

La amplasarea teritorială a industriei de rafinare a petrolului influențează două tendințe: prezența ofertei, sau producătorul (țările în curs de dezvoltare) și prezența cererii, sau consumatorul (țările dezvoltate). În primul caz, capacitățile de rafinare sunt amplasate în zonele de extracție sau în porturile specializate pentru export. În cel de al doilea caz, rafinăriile funcționează în porturi sau în interior, la capătul unor însemnate conducte petroliere.

În anul 2000 în lume funcționau peste 700 de rafinării, dispuse în 114 țări, cu o capacitate de prelucrare de peste 4 miliarde tone anual. Dintre acestea, 507 rafinării erau concentrate în 28 de state ale lumii, fiecare cu o capacitate ce depășea 500 000 barili/zi.

Cele mai numeroase rafinării și cele mai mari capacități de rafinare a petrolului le dețin S.U.A. (163), Japonia (40), Rusia (29), China (34) etc.

Geografia transportului și comerțului mondial cu petrol. Dintre cele 3,5 miliarde tone de petrol produse în anul 2001, statele industrializate au consumat 3/4 din producție, cea mai mare parte din această cantitate provenind din import. Circa 1,68 miliarde tone de petrol și 475 milioane tone produse petroliere au făcut obiectul operațiunilor de comerț (2001).

Principalii exportatori de petrol sunt statele din Orientul Apropiat și Mijlociu, cu 30-35% din exportul mondial (Arabia Saudită, Kuwait, Iran, Emiratele Arabe Unite, Irak, Siria ș.a.), spre Europa de Vest, S.U.A., Japonia; Africa, cu 16-17% (Nigeria, Algeria și Libia), spre Europa de Vest, S.U.A., Japonia; America Latină, cu 13% (Mexic, Venezuela, Ecuador), spre S.U.A., țările din zonă și spre Europa de Vest; ex-U.R.S.S., cu 13% (Rusia, Azerbaidjan, Turkmenistan, Kazahstan), spre Europa de Est și de Vest. Alte fluxuri importante de export al petrolului se dirijează dinspre Indonezia și China spre Japonia.

6. Geografia industriei gazelor naturale

Gazele naturale s-au format pe parcursul a milioane de ani din depunerile organice de pe fundul apelor oceanice, în lagune, golfuri sau în lacuri. Ele se găsesc de obicei singure în zăcământ, formând gaze naturale uscate sau neasociate în cantități mai mici, adeseori asociate zăcămintelor de petrol sau cărbune, formând gaze naturale umede sau de sondă.

Gazele uscate au un conținut foarte ridicat de metan (CH4), până la 99,9%, și o putere calorică ridicată (9 860-13 850 kcal/m3). Gazele de sondă au un conținut mai redus de metan și mai conțin hidrocarburi: etan (1,5-4,4%), propan și butan (câte 1,5% fiecare) și alte componente: azot, bioxid de carbon, diferiți compuși cu sulf, heliu etc., cu o putere calorică de 5 500-6 000 kcal/m3. Aceste componente înrăutățesc calitatea de ardere și de condensare a gazului, ceea ce impune prelucrarea gazelor în locurile de extracție, înainte de utilizarea lor în procesele tehnologice. Dintre acestea, importanță economică prezintă heliul, datorită gamei largi de utilizare (industria atomică, medicină, astronomie etc.). În lume există trei bazine gazifere cu un conținut înalt de heliu, și anume: Astrahan, Orenburg (Rusia) și statul Colorado (S.U.A.). Producția mondială anuală de heliu este de 140 milioane m3.

Gazele naturale au o largă utilizare în viața economică, sunt o sursă energetică (cu ardere completă, cu foarte puține reziduuri și fum), înlocuiesc cărbunii în anumite procedee tehnologice din siderurgie, și mai ales la termocentrale, pentru producerea de energie electrică, la încălzirea locuințelor. Importanța gazelor naturale a crescut o dată cu utilizarea lor ca materie primă în industria chimică pentru producerea unei game largi de produse chimice (peste 1 000): îngrășăminte minerale, polimeri, negru de fum pentru obținerea cauciucului sintetic, mase plastice, fire și fibre sintetice etc. Gazele naturale se folosesc, de asemenea, în tehnica criogenă pentru crearea mediului inert, în aeronautică ș.a.

Gazele naturale sunt cunoscute încă din antichitate, când chinezii le foloseau pentru extragerea sării din apa marină, pentru încălzit și iluminat, trasportându-le prin țevi de bambus.

Folosirea gazelor la scară mai largă a anticipat-o pe cea a petrolului: în 1814 gazul este introdus în iluminatul public al orașului Baltimor (S.U.A.), iar în 1921, gazul captat la Fredonia este valorificat în industrie la New York; din 1875 începe fabricarea negrului de fum, iar în 1885 se introduce pentru prima dată gazul natural la furnale.

Comparativ cu petrolul, gazele naturale au început să fie utilizate industrial mult mai târziu; de exemplu, în S.U.A. extracția pe scară largă a început în 1930, în U.R.S.S. – după 1956, iar în țările din Orientul Apropiat și Mijlociu – după 1970.

Această valorificare târzie a gazelor naturale a fost cauzată de „euforia petrolului", de prețul extrem de scăzut al acestuia până la declanșarea „crizelor petroliere". Creșterea prețului la petrol, precum și avantajele tehnologice și energetice pe care le au gazele naturale, au dus la creșterea importanței lor. Gazele naturale au devenit din ce în ce mai solicitate de consumatori, iar ponderea lor s-a mărit în balanța energetică mondială a țărilor mari consumatoare de surse energetice. Astfel, în anul 1970 gazele naturale participă cu cca. 19% în structura balanței energetice mondiale, în 1988 – cu 23%, iar în 2000 – cu 23,5%. De exemplu, în balanța energetică a S.U.A., gazele naturale dețineau 20,3% în anul 1950, 35,2% în 1969, 35,3% în 1975 și 38% în 1996; iar în Canada – 15% în 1975, 32% în 1996. Pentru viitor se preconizează o creștere a consumului mondial de gaze naturale în majoritatea țărilor lumii.

Resursele de gaze naturale sunt cantonate în roci poroase și permeabile (calcare, gresii), la adâncimi cuprinse între 300 și 1 200 m și chiar mai mult. Totuși, cea mai mare concentrare a așezărilor se află la 1 000-3 000 m adâncime.

În ceea ce privește rezervele mondiale de gaze naturale, acestea sunt evaluate de la 70 trilioane m3 – rezerve sigure.

În lume există peste 20 de zăcăminte gigant de gaze naturale, cu resurse de 1 trilion m3, care dețin peste 70% din totalul rezervelor mondiale. Asemenea zăcăminte se găsesc îndeosebi pe teritoriul Rusiei.

Repartizarea rezervelor certe de gaze naturale are o distribuție neuniformă, atât la nivel de regiuni, cât și la nivel de țări. Astfel, în 1999 două regiuni, Europa de Est (inclusiv spațiul ex-U.R.S.S.) și Orientul Apropiat, concentrează peste 73% din total.

La nivel de țări, primul loc îi revine Rusiei (47,7 trilioane m3), urmată de Iran (26 trilioane m3) și Qatar (14,4 trilioane m3). Primele cinci state dețin 60% din totalul rezervelor certe.

Cele mai mari rezerve de gaze naturale se află în spațiul ex-U.R.S.S., care deține 25,3% din totalul rezervelor exploatabile. Pe teritoriul ex-U.R.S.S. sunt concentrate cea 20 de bazine mari cu rezerve de un trilion m3 fiecare. Printr-o poziție avantajoasă se remarcă Rusia, cu peste 28% din rezervele mondiale. Aceste rezerve sunt cantonate în Siberia de Vest, în regiunea Volga-Ural, în Extremul Orient și în Caucazul de Nord. în spațiul ex-U.R.S.S. de importante rezerve dispune și Uzbekistan, Turkmenistan, Azerbaidjan și Kazahstan.

Ponderea țărilor din Orientul Apropiat și Mijlociu în rezervele mondiale este de asemenea mare și constituie 33,6%. Aici cea mai importantă poziție o deține Iranul – a doua țară în lume ca rezerve, după care urmează Qatar și Arabia Saudită.

Americii de Nord îi revin 4,4% din totalul rezervelor mondiale. Prin poziție dominantă aici se evidențiază S.U.A., care deține 3,0%, cu importante zăcăminte în Golful Mexic, Middlecontinent, California și Alaska. De rezerve importante dispune de asemenea Canada (în Alberta și Columbia Britanică) și Mexic (în Golful Mexic și până la Yucatan).

În Europa mari cantități de gaz sunt deținute și de Norvegia, Olanda, Marea Britanie, România ș.a.

De importante rezerve de gaze naturale dispune Asia (Indonezia, Malaysia, China, India ș.a.); Africa (Algeria, Nigeria, Libia, Egipt); America Latină (Venezuela și Argentina). Rezerve modeste sunt în Australia și Oceania.

Geografia producției și consumului de gaze naturale. În ceea ce privește producția mondială de gaze naturale, aceasta a crescut accelerat după anul 1975, ca urmare a crizei petrolului (preț mai redus decât la petrol și cărbune), a progreselor însemnate în transportul și distribuția gazelor naturale prin lichefiere (prima mare uzină de lichefiere a gazelor a fost construită în 1961 în Algeria, la Aizew), îndeosebi în construcția metanierelor și gazoductelor de mari dimensiuni, a descoperirii unor noi utilizări ale gazelor în industria chimică.

Prin urmare, în ultimii 30 de ani gazele naturale au devenit un concurent puternic al altor surse energetice (petrol, cărbune), înregistrându-se producții substanțiale. Astfel, în 1950 producția mondială de gaze naturale atinge valoarea de 195 miliarde m3, în 1970 – 1 982 miliarde m3, în 1990 – 2 060 miliarde m3, iar în anul 2001 – 2 521 miliarde m3. În acest interval de timp, producția de gaze naturale la nivel global a crescut de circa 12 ori. Se preconizează că în anul 2005 în lume se vor extrage 2,9 trilioane m3, după care producția gazelor naturale va intra în regres, ca urmare a epuizării treptate a rezervelor.

Rusia deține locul 1 la producție (57,8 miliarde m3, sau 23% (2001) din totalul mondial (locul unu în lume). Cea mai importantă regiune de exploatare a gazelor naturale din Rusia se află în partea asiatică (60% din rezerve și 50% din producția țării), în special în Siberia de Vest, , zona Siberiei Centrale, insula Sahalin, zona Volga-Ural, în Povolgia, , în Peciora; în nord-estul Caucazului, Stavropol; în platforma continentală a Mării Caspice și în platforma submarină a Mării Azov.

S.U.A., cu o producție de 547,8 miliarde m3 de gaze naturale (2001). Cea mai importantă zonă gaziferă este cea a Golfului Mexic, cu cca. 65% din producția națională, din statele Texas (cu 40% din totalul producției țării) și Louisiana. A doua zonă de exploatări gazeifere din S.U.A. este Middlecontinent. Alte zăcăminte se află în Vest, în Munții Stâncoși, pe teritoriul statelor California, în Podișul Preriilor și în Alaska de Sud.

Canada este a treia producătoare din lume (189,7 miliarde m3, 2001) cu importante extracții de gaze în provinciile Alberta, Columbia Britanică și Saskatchewan.

Marea Britanie este prima țară producătoare vest-europeană și a patra în lume (106,8 milioane m3), cu cele mai importante exploatări, în principal în platforma continentală a Mării Nordului.

Algeria (locul 5 în lume), cu 67,0% din gazele extrase în Africa și un consum intern mic. Principalele bazine de extracție sunt în partea centrală (Hassi R'Mel, Makonda, Reg ș.a.), central-estică (Irlalane, Hamra, Hassi Tuarez) și sudică a țării (Ain Salah și Berga).

Olanda este al șaselea producător mondial de gaze naturale (72,9 milioane m3, sau 2,9% din totalul producției mondiale). Principalul zăcământ este cel de la Groningen, din nord-estul țării, apoi cel de la Placid din Marea Nordului.

Cel mai mare producător asiatic de gaze naturale este Indonezia (locul 7 pe glob). Aici se găsesc 35% din capacitățile de lichefiere a gazelor naturale la nivel mondial. Principalele exploatări se află în insulele Sumatera și Kalimantan.

Iranul (60,6 milioane m3 în 2001) se situează pe locul doi în lume după mărimea rezervelor și pe locul opt după producție. Principalele câmpuri gazeifere se află în sudul țării, în zona de țărm a Golfului Persic (Kangan, Dalan, Agha Jari) și a Strâmtorii Ormuz.

Norvegia este un alt mare producător vest-european (53,2 milioane m3), cu exploatări numai în zona submarină a Mării Nordului, cu cele mai importante zăcăminte de la Troll, Ekofîsk, Frigg (împreună cu Marea Britanie), Miller, Cod etc.

Alți producători importanți din lume sunt: Uzbekistan (57,0 miliarde m3), cu bazinul de la Buhara și Kiva; Turkmenistan (51,3 miliarde m3) Arabia Saudită (49,5 Arabia Saudită (49,5 miliarde m3); Malaysia (46,4 miliarde m3); Argentina (38,4 miliarde m3), Australia (34 milioane m3); ( Mexic (32,6 miliarde m3); China (30,2 miliarde m3); Ucraina (18,4 miliarde m3) – Șebelinca și Dașava.

Consumul mondial de gaze naturale în anul 1999 a fost de 2 502,3 miliarde m3. Repartiția geografică a consumului mondial de gaze relevă mari diferențieri teritoriale. Astfel, se evidențiază 2 state, care dețin peste 40 % din consumul mondial – S.U.A. și Rusia.

Geografia transportului și comerțului cu gaze naturale. Cât privește comerțul cu gaze naturale, el este relativ redus, datorită dificultăților de ordin tehnic legate de transportul lor. Totuși, comercializarea internațională a gazelor ia o amploare crescândă, nefiind afectată de consecințele crizei petroliere.

În anul 1999 au fost comercializate pe piața mondială circa 430 miliarde m3 de gaze naturale, transportate, în principal, prin gazoducte (327 miliarde m3), iar – restul pe calea apei cu nave specializate sub formă lichefiată.

Din grupa țărilor exportatoare de gaze naturale fac parte (în miliarde m3, 2000): Rusia (130,0) – spre țările europene; Canada (101,0) – spre S.U.A. și Japonia; Olanda (45,0) și Norvegia (40,0) – spre țările Uniunii Europene; Australia (43,0) și Indonezia (39,0) – în special spre Japonia; OPEC – spre țările europene, S.U.A. și Japonia. Mari cantități de gaze naturale exportă de asemenea Uzbekistan spre Kârghâzstan, Kazahstan, Transcaukazia și Ucraina; Turkmenistan spre Transkaukazia și Ucraina; Venezuela spre Brazilia și S.U.A. etc.

Printre cei mai mari importatori de gaze naturale la nivel global se remarcă (2000): S.U.A., (97,5 miliarde m3), deși are o producție foarte mare, Germania (76,0 miliarde m3), Japonia (64,0 miliarde m3), Italia (37,5 miliarde m3), Franța (36,3 miliarde m3) și alte state dezvoltate, precum și statele cu economia în tranziție (cu excepția Rusiei).

6. Geografia industriei carbonifere

Cărbunii sunt roci sedimentare organogene provenite din acumularea de materii vegetale, transformate chimic în anumite condiții în scoarța terestră. Ei s-au format îndeosebi, cu 360 milioane de ani în urmă, la sfârșitul Paleozoicului, în Carbonifer.

Printre sursele clasice de energie primară cărbunii joacă un rol important nu numai ca generatori termici sau termoenergetici, dar și ca materie primă valoroasă pentru industria siderurgică și chimică. Ei se folosesc în transporturi și în economia consumului comunal, înlocuind cu succes lemnul sau gazele naturale.

În formarea cărbunilor se deosebesc două faze importante:

faza de turbificare, în care descompunerile și transformările masei vegetale se fac sub acțiunea microogranismelor: ciuperci, bacterii anaerobe;

faza de încarbonizare, care se desfășoară în interiorul scoarței terestre sub acțiunea factorilor fizico-chimici (temperatură, presiunea litostatică, metamorfismul etc.), ce conduc la pierderea umidității și la îmbogățirea lentă în carbon în lipsa aerului.

În zăcământ, cărbunii sunt așezați în straturi de grosimi variabile, intercalate cu straturi de steril având vârste diferite, din Carbonifer până la Neozoic. Cărbunii conțin carbon (55-96,5%), oxigen (2,5-40%), hidrogen (1-6%), azot (sub 2%), fosfor, sulf ș.a.

Cărbunii se clasifică în raport de numeroase criterii: geneză, proprietăți fizico-chimice etc. Dar cea mai utilizată clasificare este după conținutul de carbon și puterea calorică. După acest criteriu cărbunii se împart în două grupe mari: superiori (antracit și huilă) și inferiori (cărbune brun, lignit și turbă).

Antracitul, care are cel mai mare conținut de carbon (până la 96%) și o putere calorică mare (8 200-9 200 kcal/kg), este folosit mai ales ca materie primă în industria chimică, drept combustibil la obținerea energiei electrice și termice și la obținerea cocsului metalurgic.

Huila are o putere calorică de 7 000-9 000 kcal/kg și un conținut de carbon de până la 93%. în funcție de aceste caracteristici, huila este de mai multe feluri, importanță economică având huila cocsificabilă, huila de gaz și cea antracitoasă. Sunt utilizate în special pentru producerea cocsului metalurgic, dar și a apelor amoniacale, a gudroanelor și uleiurilor benzenice, a gazelor combustibile sau de sinteză.

Cărbunele brun, cu un conținut de 50-70% carbon și o putere calorică de 3 500-7 200 kcal/kg se utilizează preponderent în calitate de combustibil. Valori mai ridicate de carbon (70%) și o putere calorică mare (7 000 kcal/kg) au cărbunii bituminoși, folosiți la producerea cocsului metalurgic.

Lignitul are o putere calorică mică (1 600-4 100 kcal/kg), un conținut de carbon de 30-50% și include apă până la 40% din greutate. Este folosit drept combustibil în termocentrale, de unde și numirea de „cărbune energetic".

Turba este un cărbune în formare, cu o putere calorică mică (sub 3 000 kcal/kg) și o importanță economică redusă.

După criteriul genetic, cărbunii se împart în trei grupe:

cărbunii humici (formați prin încarbonizarea maselor vegetale, în masa lor predomină celuloza: turba, lignitul, cărbunele brun, huila și antracitul, cu grosimi ale straturilor care oscilează de la câțiva centimetri la zeci de metri);

cărbunii sapropelici sau bituminoși (provin din rășini, polen, plante, conțin substanțe proteice);

cărbunii liptobiolitici (au o răspândire restrânsă, se găsesc în partea inferioară a straturilor de cărbuni și fac tranziția spre depozitele anorganice).

Din punctul de vedere al tectonicii, bazinele carbonifere se împart în bazine de geosinclinal, cu straturi intens cutate și faliate, ceea ce complică exploatarea, și bazine de platformă, cu straturi slab cutate, monoclinale sau orizontale, mai ușor de exploatat.

Geografia rezervelor de cărbune. Rezervele exploatabile (sigure), calculate pentru cărbunii superiori până la adâncimea de 1 800 m și luând în considerație straturile cu minimum 0,35 m grosime, iar pentru cărbunii inferiori – până la adâncimea de 500 m, în straturi de minimum 0,3 m, se apreciază astăzi la 2 105 miliarde tone. La acestea trebuie adăugate rezervele mondiale de turbă, apreciate la peste 330 miliarde t.c.c.

Din totalul rezervelor mondiale, 90-95% se află în emisfera nordică, în special între paralele 35 și 60°. Repartiția geografică a rezervelor certe de cărbune pe continente este următoarea: Europa (inclusiv ex-U.R.S.S.) -38,2%, America de Nord – 21,2%, Asia – 26,6%, Oceania – 7,7%, Africa -5,3% și America Latină – 1,0%.

Rezervele cele mai mari se găsesc în Rusia – 241 miliarde tone, S.U.A. – 240 miliarde tone, China – 114 miliarde tone, care împreună dețin 2/3 din totalul rezervelor sigure, urmate de Australia – 90 miliarde tone, Germania – 80 miliarde tone, India – 62 miliarde tone, Republica Africa de Sud – 55 miliarde tone [4, p. 95].

Pe glob se cunosc peste 2 900 de bazine carbonifere în 75 de țări ale lumii, cele mai mari după rezervele geologice fiind: Lena – 2 647 miliarde tone, Tunguska – 1 745 miliarde tone, Kansk-Acinsk – 1 220 miliarde tone, Kuznețk – 725 miliarde tone (Rusia), Appalachi – 700 miliarde tone (S.U.A.), urmate la distanțe de Taimâr – 583 miliarde tone, Peciora – 340 miliarde tone (Rusia), Shanxi – 265 miliarde tone (China), Bazinul Inferior – 170 miliarde tone (S.U.A.).

Geografia producției de cărbune. Cărbunii sunt cunoscuți încă din antichitate. în China ei au fost utilizați la topirea cuprului cu circa 3000 de ani în urmă. în Europa primele informații despre exploatarea cărbunilor datează din secolul al X-lea, când au fost deschise primele mine de la Zwickau și Wurmthat (Germania), secolul al XII-lea – cele din Marea Britanie (Newcastle, Sheffield), apoi în Belgia (secolul al XIII-lea), Rusia (secolul al XVI-lea).

Utilizarea pe scară largă a cărbunilor în metalurgie, în transporturile navale și feroviare, apariția de noi exploatări în alte țări fac ca secolul al XIX-lea să fie numit „secolul cărbunilor", când acesta reprezenta „veritabila pâine a industriei". Piața mondială până la sfârșitul secolului al XIX-lea este dominată de Marea Britanie (51% din producția mondială). Din a doua jumătate a secolului al XIX-lea începe dezvoltarea industriei carbonifere și în Belgia, Polonia, Rusia, S.U.A. La începutul secolului al XX-lea supremația trece de partea S.U.A., care exploata cea 37% din producția mondială.

Folosirea pe scară largă a cărbunelui a însemnat creșterea substanțială a ponderii acestuia în balanța energetică mondială – peste 90% în anul 1900, precum și creșterea producției și rezervelor mondiale. După anul 1900, industria carboniferă se dezvoltă, pe plan mondial, mai ales în S.U.A. și U.R.S.S., China, Germania, Republica Africa de Sud și Australia.

Astfel, producția mondială de cărbune crește de la 100 milioane tone în anul 1850 la 768 milioane tone în 1900 și la 1 334 milioane tone în 1913. După această dată producția de cărbune continuă să crească, iar ritmul de creștere a producției devine mai lent datorită apariției concurenței din partea petrolului, precum și prețului extracției și transportului mai ridicat decât cel al petrolului sau al gazelor naturale.

În perioada postbelică, în geografia industriei carbonifere se produc modificări esențiale. Asupra dezvoltării ramurii o influență puternică o are industria petrolieră. Exploatarea masivă a petrolului, mai ales în țările în curs de dezvoltare, și prețurile scăzute a acestuia până la criza energetică din anul 1973 au condus la importul masiv al petrolului de către țările industrializate (în primul rând, țările Europei Occidentale și Japonia), iar, ca urmare, la stagnarea întregii industrii carbonifere. în anii '60-70 țările cu cele mai mari producții de cărbune își reduc esențial volumul (Marea Britanie, Franța, Germania, Japonia). O cauză este și faptul că în unele bazine rezervele sunt epuizate.

În ultimele două-trei decenii se înregistrează o nouă creștere a exploatărilor de cărbuni pe plan mondial și o nouă sporire a ponderii acestora în balanța energetică mondială, precum și a țărilor lumii. Aceste creșteri, în mare măsură, sunt condiționate de creșterea prețurilor la petrol și la produsele petroliere și de utilizarea cărbunelui nu numai ca sursă de combustibil, ci si ca materie primă în industria chimică.

Evoluția producției mondiale de cărbune are o creștere continuă. Astfel, în perioada 1950-2000 producția a crescut de la 1,8 miliarde tone la 4,6 miliarde tone, sau de 2,5 ori.

Trei mari regiuni geografice, și anume: Asia, Europa și America de Nord, concentrează peste 87% din producția mondială de cărbune, iar primele 10 state – 90% din producția cărbunelui superior și 82,9% din producția cărbunelui inferior.

Cea mai valoroasă importanță o au cărbunii superiori, a căror producție mondială a crescut de la 1,4 miliarde tone în 1950 la 3,7 miliarde tone în 2000, cele mai mari producții având țările dezvoltate. Cărbunii superiori se exploatează din bazinele mari carbonifere: Donbas (Ucraina), Karaganda (Kazahstan), Peciora, Kuznețk, Celeabinsk (Rusia), Ruhr (Germania), Silezia Superioară (Polonia), Appalashi (S.U.A.) ș.a.

Industria carboniferă este cea mai costisitoare și anevoioasă ramură a energeticii. Ea necesită investiții mari în instalații și utilaje dintre cele mai moderne și de mare productivitate, capabile să asigure securitatea procesului de exploatare. Totodată, este ramura cu cel mai mare volum de muncă. Exploatarea cărbunelui se desfășoară fie în mine, până la adâncimi de maximum 1 500 m, fie în cariere (la zi) la adâncimi cuprinse între 10 și 400 m, fiind cea mai rentabilă metodă. De exemplu, în Rusia (Kuzbas), Canada, Mozambic și Venezuela prin metoda la zi se exploatează până la 4/5 din rezervele totale ale acestor țări; în India – 2/3; Australia – cea 1/3.

China (cel mai mare producător de pe glob), cu 24,3% în producția mondială. Principalele bazine carbonifere sunt în China de Nord-Est (Fushun, una din cele mai mari exploatări la zi din lume, Fushin și Benxi-huilă), în China de Nord (Tayiuan și Datong). Sunt importante, de asemenea, exploatările din China Centrală, China de Est și China de Sud-Est, din provinciile Yunan și Hunan. Cărbunele este utilizat pe scară largă (peste 4/5) la producerea de energie electrică în termocentrale.

S.U.A., care în 2000 au obținut 914,0 milioane tone de huilă și 76,6 milioane tone de cărbune brun și lignit, situându-se pe locul doi în lume (21,5%). Pe teritoriul S.U.A. sunt multe bazine carbonifere grupate, în general, în trei provincii: Appalashi, (aici se obține cea 1/2 din producția de antracit și huilă a țării, valorificat prin metoda la zi); provincia Interioară (care deține 15% din producția de cărbune superior), provincia Vestică (care participă cu 35% la producția de lignit și cărbune brun). În balanța energetică a S.U.A. cărbunele participă cu 20%, fiind utilizat în termocentrale (cea 60%) la producerea energiei electrice și în alte ramuri industriale.

India a realizat o producție de 309,6 milioane tone de huilă și doar 22,9 milioane tone de lignit și cărbune brun (2000), în bazinele carbonifere din Bengalul de Vest, Bihar, Assam, Pendjab, Madhya-Pradesh. Majoritatea cărbunilor (80% din producție) se extrag în cariere.

Rusia, cu o producție de 171,5 milioane tone de huilă și 116,7 milioane tone de lignit și cărbune brun (2000), situându-se pe locul trei în lume, după China și S.U.A.. Exploatările carbonifere sunt atât în partea europeană, cât și în cea asiatică: bazinul carbonifer Peciora, Kuznețk, Kansk-Acinsk (în sudul Siberiei), Taimîr (în nordul Siberiei), Tunguska, Lena (în partea central-estică a Siberiei), Ceremhovo-Irkutsk etc., în ultimele abia începând valorificarea lor. Rusia deține primul loc în lume la rezerve și producția de turbă (peste 50%), cu exploatări în vestul și estul Siberiei, dar și în partea europeană.

Germania deține mari rezerve de cărbune (24,7 miliarde tone de huilă și 55,3 miliarde tone de lignit și cărbune brun). Cu producția anuală de 205,4 miliarde tone în 2000 (dintre care 37,3 milioane tone de huilă și 168,0 milioane tone de lignit și cărbune brun, ocupând primul loc în lume la această categorie datorită rentabilității exploatărilor la zi). Bazinul Ruhr, unul dintre cele mai importante bazine carbonifere ale lumii, deține 83% din rezervele și cea 88% din producția de huilă a Germaniei.

Polonia dispune de rezerve mari de huilă (29,1 miliarde tone) și lignit (13 miliarde tone) și de o producție de cea 103 milioane tone și respectiv 59,3 milioane tone. Principalele bazine sunt Silezia Superioară și Silezia Inferioară. Polonia este și un important producător de turbă care se exploatează în nord-estul țării.

Republica Africa de Sud, cu o producție de 225,3 milioane tone în 2000, în exclusivitate huilă (cu extracții în provinciile Transvaal, Orange, Natal) etc.

Australia (cu 237,0 milioane tone de huilă, 67,8 milioane tone de lignit și cărbune brun în 2000). Cele mai importante exploatări sunt în Australia de Est, unde sunt în special cărbuni superiori, în Australia de Sud și în Insula Tasmania – cărbuni inferiori.

Producții mari de cărbune obțin și alte state: Ucraina (80,8 milioane tone huilă; bazinul Donbas, sau Donețk); Marea Britanie (30,5 milioane tone de huilă, bazinul Scoției, Țara Galilor); Cehia (14,9 milioane tone de huilă, 50,1 miloane tone de lignit și cărbune brun; bazinul Ostrava-Karvina).Kazahstan (74,8 milioane tone de huilă și numai 2,6 milioane tone de lignit, cele mai mari bazine – Karaganda și Ekibastuz); Indonezia (78,8 milioane tone de huilă); Turcia (62,9 milioane tone de lighit și cărbune brun); R.P.D. Coreeană (67,2 milioane tone de huilă).

Geografia comerțului mondial cu cărbune. Cărbunele, cum s-a menționat mai sus, reprezintă o valoroasă materie primă pentru industrială. Produsul principal obținut din cărbune este cocsul, pentru care sunt necesare operații de sortare, spălare, preparare și brichetare, instalațiile respective fiind amplasate în cadrul bazinelor carbonifere sau în apropierea lor, evitându-se transportul voluminos și costisitor. Prin arderea brichetelor cocsificabile se obține cocsul metalurgic utilizat la topirea fontei și a oțelului. Gazele de cocserie rezultate în urma procesului de cocsificare sunt utilizate drept combustibil în industrie sau ca materie primă pentru obținerea etilenei, propilenei, benzenului, din care cauză această ramură poartă denumirea de industria cocsochimică.

Producția mondială de cocs se ridică la peste 600 milioane tone (2000), sau 28% din producția mondială de cărbune. Cei mai importanți producători sunt S.U.A., Japonia, Rusia, China, Germania, Polonia, Marea Britanie, Cehia.

Comerțul mondial cu cărbune este bine dezvoltat, dar comparativ cu petrolul se comercializează cantități mult mai reduse (doar 10-11% din totalul producției mondiale, din care 90% se transportă pe cale maritimă).

Țările cu condiții favorabile de exploatare a cărbunelui (gradul de concentrare teritorială a resurselor, adâncimea mică a straturilor de cărbune, calitatea înaltă, apropierea de porturile maritime etc.): Australia, S.U.A., Republica Africa de Sud sunt și cei mai mari exportatori de cărbune pe piața internațională. La aceste țări se mai adaugă China, Rusia, Indonezia, Canada, Polonia și Columbia, care împreună (2000) dețin circa 95% din volumul total al exportului de cărbune.

Cantitățile cele mai mari sunt importate de Japonia, Republica Coreea, Taiwan, precum și de unele țări ale Uniunii Europene (Franța, Spania, Suedia ș.a.).

7. Geografia industriei energiei electrice

Industria energiei electrice reprezintă o ramură de maximă importanță pentru dezvoltarea economico-socială a lumii contemporane, consumul de energie electrică fiind indispensabil tuturor sectoarelor de activitate. Introducerea tehnologiilor moderne (mecanizare, automatizare, robotizare etc.) nu se poate realiza fără energia electrică. în plus, creșterea nivelului vieții materiale și spirituale a populației mondiale, a nivelului civilizației, urbană sau rurală, este strâns legată de producția și consumul de energie electrică, acestea devenind, de altfel, indicatori ai aprecierii nivelului dezvoltării economico-sociale și al standardului de viață.

Spre deosebire de alte forme de energie, cea electrică are o serie de avantaje:

– convertibilitatea în alte forme de energie primară (mecanică,
termică, luminoasă, chimică);

transportul la distanțe mari cu pierderi minime;

caracterul nepoluant;

marea diversitate de combustibili utilizați ș.a.

Toate acestea au constituit principalii factori care au asigurat dezvoltarea și progresul industriei energiei electrice.

Industria energiei electrice este o ramură industrială relativ tânără, primele motoare electrice fiind construite la începutul secolului al XIX-lea. Prima hidrocentrală din lume a fost pusă în funcțiune în anul 1869, la Lancey (Franța). în anul 1882 intră, simultan, în producție primele termocentrale din lume, la Londra (Helborn Viaduct, cu o putere instalată de 60 kW) și la New York (Thomas Edison, cu o capacitate de 540 kW).

Ulterior construcția de centrale electrice ia amploare, fiind însoțită de perfecționări, de creșterea randamentului și a capacităților de transport al energiei electrice la distanțe mari, peste 1 000 km. Astfel, pe de o parte, au apărut centrale electrice cu capacități de până la 6 000 MW, iar, pe de altă parte, perfecționarea este însoțită de introducerea directă în circuitul electric a unui număr tot mai mare de combustibili atât de calitate inferioară (turba, șisturile bituminoase, lemnul), cât și a unor dintre cele mai complicate, cum sunt minereurile radioactive.

După cel de al doilea război mondial se înregistrează o cerere de energie electrică foarte mare, consumul fiind într-o creștere continuă, de aceea în această perioadă se extind și se construiesc un număr impunător de centrale electrice, inclusiv nucleare. în producția de energie electrică sunt implicate noi surse netradiționale de energie – energia mareelor, geotermică, eoliană etc.

Perfecționarea sistemului de transport la mare distanță al energiei electrice prin linii de înaltă tensiune și cu o mare capacitate conductoare (110, 220, 400 și 800 kW) a favorizat o creștere deosebit de rapidă a producției mondiale.

Structura producției de energie electrică. Producerea energiei electrice se realizează prin mai multe tipuri de centrale. în funcție de sursele primare energetice utilizate, se deosebesc următoarele tipuri de centrale electrice:

centrale pe bază de combustibili organici (cărbune, petrol, gaze naturale etc.), în care se încadrează centralele termoelectrice, centralele cu turbine cu gaz, centralele cu motoare Diesel, centralele electrice de termoficare;

centrale pe bază de combustibili nucleari, numite nuclearoelectrice sau atomoelectrice;

centrale pe bază de energie hidraulică (energia apelor curgătoare, energia mareelor etc.), cum sunt hidrocentralele, centralele mareemotrice ș.a.;

centrale pe bază de energie eoliană, centrale eoliene;

centrale pe bază de energie solară, respectiv centrale solare sau heliocentrale;

centrale pe bază de energie geotermică (energia apelor termale, energia de gradient geotermic, energia termică a mărilor și oceanelor), numite centrale geotermoelectrice.

După felul energiei pe care o produc, se disting:

centrale electrice care produc numai energie electrică;

centrale electrice care produc pe lângă energia electrică și energie termică (centralele cu turbine cu gaz, centralele electrice etc.);

centrale electrice care produc numai căldură (centralele electrice de termoficare).

Energia electrică se produce preponderent la centralele electrice termice, hidrocentrale și la centralele atomice (99% din producția mondială de energie electrică). Rolul așa-numitor surse „alternative" sau surse „netradiționale" de energie, cum ar fi energia solară, eoleană, geotermală, mărilor și oceanelor, în producția de energie electrică este foarte mic, de 1%.

Se preconizează că sursele alternative de energie vor acoperi cea 15-20% din necesarul de consum al planetei în anul 2015.

La nivel global termocentralele realizează cea mai mare parte din producția de energie electrică – peste 65% din totalul mondial în anul 2000 (tab. 4.21).

Hidrocentralele, deși se situează pe locul doi în structura producției de energie electrică, au un aport totuși modest (17,7%), mai ales dacă avem în vedere potențialul mare hidroenergetic al Terrei. Centralele nucleare participă cu 16,8% la producția mondială de energie electrică [24, P-81].

în perioada contemporană, în structura producției de energie electrică, se observă o tendință continuă de creștere a ponderii energiei termice, și reducerea ponderii energiei hidraulice și nucleare (tab. 4.21).

Tabelul 4.21 Structura producției de energie electrică în lume (1950-2000), %

Sursa: Ajihcob H. B., XopeB B. C, 3KOHOMunecKOH u coifuanbHan zeozpacpun Mupa, MocKBa, 2000, p. 499; Efros Vasile, Geografia economiei mondiale și probleme globale, Suceava, 2001, p. 101; L 'etat du monde, Paris, 2002, p. 81.

în ceea ce privește structura producției la nivel regional și la nivel de țări, aceasta îmbracă aspecte foarte diferite, în funcție de nivelul de dezvoltare economică, precum și de resursele de energie primară pe care le dețin.

Structura calitativă a energiei electrice obținută la diferite tipuri de centrale electrice pune în evidență o tipologizare a țărilor lumii în următoarele grupe:

țări în care predomină ponderea termocentralelor (anexa 4.9);

țări în care producția de energie electrică este dominată de hidrocentrale (anexa 4.10);

țări cu o pondere apreciabilă a centralelor nucleare: Lituania – 85%, Franța – 78%, Belgia – 67%, Suedia – 47%, Bulgaria – 46%, Ucraina – 44,6%, Ungaria – 43% etc.;

țări cu sisteme mixte, care utilizează în proporții aproximativ egale două sau trei tipuri de centrale (Japonia, Finlanda etc.)

Centralele termoelectrice (C.T.E.). Stațiile termoelectrice folosesc pentru producerea energiei electrice diverși combustibili: turbă, lemn, cărbuni, petrol, gaze naturale, șisturi bituminoase, păcură etc.

Cel mai răspândit tip de termocentrale sunt cele care funcționează în baza turbinelor cu aburi folosind mari cantități de combustibil și de apă potabilă. Ele prezintă avantaje de a funcționa în tot timpul anului, oferind siguranță în consum, solicită investiții nu prea mari etc.

Pe lângă avantaje, termocentralele prezintă și unele neajunsuri: consumul ridicat de combustibili cu rezervele limitate; eliminarea în atmosferă a bioxidului de sulf, care determină apariția ploilor acide; scoaterea din circuitul economic a unor suprafețe importante de teren, care sunt folosite pentru depozitarea atât a materiei prime, cât și a deșeurilor (zgura); consumul ridicat de apă potabilă, atât pentru răcire, cât și pentru producerea aburului etc. Cu toate acestea, în unele țâri termocentralele au o pondere înaltă în producția de energie electrică (de exemplu, India, China, S.U.A., Marea Britanie, Rusia, Germania) (tab. 4.22).

Amplasarea geografică a termocentralelor este influențată de necesitățile de consum, dar și de rezervele de combustibili de care dispune fiecare stat sau de posibilitățile de procurare a acestora. în funcție de acești factori se remarcă următoarele grupări de termocentrale:

Termocentrale amplasate în apropierea bazei de combustibili, fie în bazinele carbonifere, cum sunt cele din: S.U.A. (Midlands, Virginia de Vest, Pittsburg), Rusia (Ural, Moscova, Kemerovo), Ucraina (Donețk), Germania (Ruth), Polonia (Silezia), China (China de Nord-Est) etc.; fie în bazinele de exploatare a hidrocarburilor din S.U.A. (Golful Mexic, Middlecontinent), Rusia (Volga, Ural, Siberia de Vest), Azerbaidjan (Baku), Kazahstan (nordul Mării Caspice), China (China de Nord-Est), Golful Persic (în toate țările riverane); fie în apropierea marilor rafinării de petrol sau de-a lungul magistralelor gazeifere.

Termocentrale construite de-a lungul arterelor fluviale, care furnizează apă industrială și favorizează transportarea combustibilului, formând adevărate grupuri liniare de termocentrale, cum sunt Rhin, Odra, Ohio, Columbia, Enisei, Nil etc., sau în porturile maritime, pentru țările dependente de piața externă a combustibilului, cum sunt Germania (Hamburg), Olanda (Rotterdam), S.U.A. (New York), Japonia (Tokio), Franța (Marsilia) etc.

Termocentrale localizate în marile zone consumatoare – centre urbane sau aglomerații, care furnizează pe lângă energia electrică agentul

termic și apa caldă industrială și menajeră necesare consumului urban și care funcționează pe bază de derivate de petrol și gaze naturale.

Tabelul 4.22 Ponderea centralelor electrice în producția de energie electrică în 2000

Sursa: Prelucrat după: World Development Indicators, 2003, p. 154.

Cea mai mare parte a capacităților de producție (cea 65%) ale termocentralelor este acoperită de centralele care funcționează pe bază de cărbune, ele fiind și cele mai poluante.

O pondere deosebit de mare a acestora se înregistrează în țările cu mari resurse de cărbune, cum sunt Republica Africa de Sud (circa 100% din puterea instalată și producție), Australia (85%), China și India peste 80%, Marea Britanie și S.U.A. (peste 7%) (anexa 4.9).

O tendință importantă în dezvoltarea termoenergeticii ține de construcția centralelor electrice, care utilizează alături de cărbuni și alte tipuri de combustibili, ceea ce contribuie la sporirea gradului de asigurare cu energie electrică. Problema aplatizării graficului de consum cu electricitate și în termoeloectroenergetică se soluționează, în special, prin utilizarea instalațiilor electroenergetice, cu turbine cu aburi cu o putere unică tot mai ridicată, care deja atinge 200-250 MW. Se extinde utilizarea la termocentrale a instalațiilor combinate cu turbogeneratoare și ciclu intern de gazeificare a cărbunilor, ceea ce contribuie la creșterea coeficientului util de folosire a energiei combustibililor la centralele termice obișnuite de la 30-40% până la 45-48%.

O perspectivă nouă o prezintă utilizarea la termocentrale a unei noi surse de combustibil – orimulsion, bazat pe bitum și apă, care este mai eficient decât cărbunele și mai ieftin decât petrolul. Produsele se realizează din bitum (70%) și apă (30%), la care se adaugă un emulsificant. Cei mai mari utilizatori ai noului combustibil sunt Marea Britanie, Italia și Japonia, iar rezerve importante de bitum se găsesc în Venezuela, de-a lungul fluviului Orinoco.

Printre cele mai mari termocentrale din lume, cu o putere instalată de peste 4 000 MW se numără: Kostroma, Riazan (Rusia), Ekibastuz (Kazahstan), Belshatow (Polonia), Nanticoke (Ontario-Canada), Kasima (Japonia) etc.; peste 3 000 MW: Houston, Ghison, Nonre (statele Texas, Indiana, California – S.U.A.), Boxberg (Germania), Zaporojie (Ucraina) etc.

Centralele hidroelectrice (C.H.E.) obțin energie electrică pe baza utilizării energiei cursurilor de apă. Cunoscută din cele mai vechi timpuri, energia cursurilor de apă reprezintă o sursă primară de energie inepuizabilă, datorită circuitului apei în natură, nepoluantă, de importanță economică deosebită.

O dată cu construcția primei centrale hidroelectrice (Lancey, Franța, 1869), posibilitatea de folosire a acestei energii se lărgește și capătă un impuls considerabil. în anii '30 ai secolului al XX-lea, se efectuează și se materializează proiecte de producere a energiei hidraulice la scară mai largă. în continuare, realizarea unor instalații hidroelectrice de mari capacități a dus la creșterea gradului de utilizare a acestei energii, mai ales în țările industrializate, determinând, în același timp, elaborarea unor numeroase programe de valorificare a unui important potențial hidroenergetic.

Amenajările hidroenergetice sunt mult mai costisitoare decât cele ale termocentralelor, datorită lucrărilor complexe ce trebuie îndeplinite (construcția de baraje, canale de aducțiune, rețea de drumuri etc.), dar, totodată, ele permit soluționarea unei game largi de probleme, cum sunt: regularizarea râurilor, aprovizionarea cu apă potabilă, apă industrială și de irigație, îmbunătățirea condițiilor de navigație etc. Centralele hidroelectrice au și unele dezavantaje: împiedică reproducerea faunei râurilor (a peștilor din apele marine și cele ale râurilor), împiedică navigația din cursul superior și anterior. Construcția de hidrocentrale stimulează dezvoltarea altor ramuri ale economiei (argricultura, pescuitul, turismul etc.).

Deși hidrocentralele necesită investiții mari care se amortizează într-un timp îndelungat, cheltuielile de producție sunt neînsemnate, uzinele fiind alimentate cu o sursă practic gratuită și inepuizabilă de energie, iar energia electrică produsă la aceste tipuri de centrale este de 3-5 ori mai ieftină decât cea produsă în termocentrale. în linii generale, prețul energiei hidroelectrice este în funcție de dimensiunile centralelor respective. Astfel, cu cât uzina hidroelectrică este mai mare, cu atât costurile de producție sunt mai mici. Recordul celui mai scăzut preț îl deține hidrocentrala de la Krasnoiarsk, pe Enisei (Rusia).

Potențialul hidroenergetic teoretic al Terrei este apreciat la 5,65 milioane MW, respectiv, cel tehnic amenajabil – la 3,96 milioane MW, iar cel economic amenajabil – la numai 1,24 milioane MW. Potențialul hidroenergetic economic amenajabil este acea parte a potențialului tehnic amenajabil care poate fi valorificat în condiții de rentabilitate. Gradul de valorificare a potențialului economic amenajabil la nivel global este de doar 10-14%, fiind diferit pe continente și țări. De exemplu, în Japonia potențialul hidroenergetic este utilizat la 2/3 din total, în America de Nord anglo-saxonă – la 3/5, în Europa (fără ex-U.R.S.S.) – la aproape 100%, în America Latină – la 1/10, în Asia – 11%, în Africa – doar 2% [25, p.70]. în unele țări posibilitatea de valorificare a potențialului hidroenergetic este practic extenuată (anexa 4.10), iar în alte țări utilizarea lui abia de a început (de exemplu, în Turcia).

Pe continente, în funcție de relief, structura geologică, precipitații, dar și de progresul tehnologic și economic, potențialul hidroenergetic economic amenajabil este repartizat astfel: Asia – 27,5%, Europa (inclusiv ex-U.R.S.S.) – 19,8%, America Latină – 19,5%, Africa – 16,2%, America de Nord – 16% și Oceania – sub 1% [26, p. 83]. Dintre marile fluvii ale lumii se remarcă, printr-un potențial tehnic amenajabil deosebit de ridicat, fluviul Zair (circa 700 miliarde kWh/an), urmat de Chang Jang și Brahmaputra (cu câte circa 500 miliarde kWh/an fiecare), Parana (174 miliarde kWh/an), Enisei (140 miliarde kWh/an), Columbia (92 miliarde kWh/an), Angara (84 miliarde kWh/an) etc. [2, p. 221].

Pe țări, potențialul hidroenergetic tehnic amenajabil pune în evidență pe prim plan China, Federația Rusă, urmată de Brazilia, Indonezia, Canada etc. (tab. 4.23). Un șir de state cu suprafețe relativ mici, ca Japonia, Norvegia, Chile, Turcia, Suedia, Franța, Finlanda ș.a., se remarcă prin considerabile resurse hidroenergetice cu atât mai mult că acestea sunt sărace în zăcăminte de combustibili minerali.

Tabelul 4.23 Potențialul hidroenergetic și puterea instalată (1997), mii MW

Sursa: Efros Vasile, Geografia economiei mondiale și probleme globale, București, 2001, p. 104.

în ansamblul lor, hidrocentralele participă cu 17,7% la producția mondială de energie electrică, cu mari diferențieri de la o regiune la alta și de la o țară la alta. Lideri mondiali în producția de hidroenergie rămân Europa, cu 29%, și America de Nord, cu 27,6%, la polul opus situându-se Africa, cu 2%, Printre statele producătoare de energie electrică la hidrocentrale se evidențiază Canada, S.U.A., Brazilia, Rusia etc. (tab. 4.24).

Din totalul hidrocentralelor care astăzi funcționează în lume, jumătate sunt concentrate în țările dezvoltate. în prezent se construiesc baraje și hidrocentrale în cascadă, în lungul unui râu, valorificându-se mai bine potențialul hidroenergetic și formând un sistem hidroenergetic.

America de Nord deține aproape 25% din capacitatea mondială instalată în hidrocentrale. Cel mai important sistem hidroenergetic se află pe fluviul Columbia – S.U.A. (87% – grad de valorificare), cu 11 centrale ce totalizează 22 000 MW (Grand Caulle 1, 2, 3 cu o putere instalată de 9 770 MW, situate atât pe teritoriul S.U.A., cât și pe cel al Canadei (Mica, Arow, Duncan).

Al doilea sistem hidroenergetic din S.U.A. este Tennessee, care cuprinde 50 de hidrocentrale. Printre alte sisteme hidroenergetice importante mai pot fi amintite: Missouri, Colorado și California.

în Canada se remarcă sistemele hidroenergetice de pe Churshill și La Grande Riviere: hidrocentrala Churchill Falls – 5 225 MW și La Grande, cu patru amenajări ce însumează 11 449 MW. Prin linii de înaltă tensiune energia electrică este transportată spre regiunea Quebec, precum și spre nord-estul S.U.A. De remarcat că S.U.A. și Canada produc 25% din hidroenergia lumii (11% și respectiv 14%) (tab. 4.24).

Tabelul 4.24

Primele 10 state în producția de hidroenergie (1950-2000), miliarde kWh

Sursa: Ajihcob H. B., XopeB B. C, 3K0H0MUHecKan u cotfucuibHOH eeoepatpux Mupa, MocKBa, 2000, p. 501; L 'etat du monde, Paris, 2002, p. 80.

Europa dispune de 30% din capacitatea mondială instalată în hidrocentrale. Se remarcă îndeosebi Rusia, care dispune de mari sisteme hidroenergetice atât în partea europeană, cât și în partea asiatică. Menționăm sistemul hidroenergetic Volga-Kama, cu 7 centrale care însumează 14 000 MW. Cele mai importante hidrocentrale sunt cele de la Volgograd – 2 530 MW și Kuibâșev – 2 300 MW. în zona asiatică s-a valorificat potențialul fluviului Enisei, cu 6 hidrocentrale (Saiano-Șușensk -6 400 MW, Krasnoiarsk – 6 000 MW etc.) și Angara (Bratsk – 4 600 MW, Usti-Ilimsk – 4 300 MW, Boguciani – 4 000 MW).

Amenajări mai importante sunt și pe Dunăre (Porțile de Fier 1, 2), pe Rhon-Durance (Franța), pe Rhin (Germania), pe Nipru (Ucraina).

America Latină are un potențial expoatabil foarte mare (locul III pe glob), dar puterea instalată reprezintă doar 15% din cea mondială și participă cu 18% la producția totală. Cea mai importantă amenajare hidrotehnică este cea de pe fluviul Parana la Itaipu, situată la granița dintre Brazilia și Paraguay, cu o putere instalată de 12 600 MW, fiind cea mai mare din lume. Alte hidrocentrale mari se află pe râul Rio Grande/Parana -Furnas, pe râul Paranapanema/Parana – Ilha Solteria și Jupia, pe fluviul Săo Francesco – Paolo Alfonso (Brazilia), pe râul Caroni/Orinoco – Guri (Venezuela), pe fluviul Paraguay – Corpus Posados (Argentina) etc. (tab. 4.25).

Tabelul 4.25

Sursa: Negoescu B., Vlăsceanu Gh., Geografie economică. Resursele Terrei, București, 2002, p. 222.

Asia este continentul cu cel mai mare potențial hidroenergetic (locul I în lume) posedă 25% din puterea totală a hidrocentralelor și o producție de 18% din cea mondială. Dintre cele mai importante amenajări hidroenergetice menționăm hidrocentralele din China de pe fluviul Chang Jiang (Sanmanșia, Lukiania, Susiumjiang și Finman), pe Huang He (Linijoxio). Pe fluviul Chang Jiang, în zona marilor defileuri se află în construcție cea mai mare hidrocentrală de pe glob „Shashi", cu o putere instalată de peste 20 milioane kW [1, p. 121]. De asemenea sunt importante hidrocentralele de la Nurek (pe râul Vahș din Tadjikistan) și de la Toktogul (pe râul Narîn, Kîrgîzstan) din Asia Centrală.

Africa, deși dispune de mari resurse hidroenergetice, posedă doar 3% din puterea instalată și 2% din producția mondială. Cel mai important sistem hidroenergetic este cel de pe fluviul Nil, cu cea mai mare hidrocentrală de pe continent – Saad el Aali (Egipt) și cu cel mai mare lac de acumulare din lume. Se mai pot menționa hidrocentralele de pe fluviul Zambezi – Cabora Bassa (Mozambik) și Kariba (Rhodezia), iar pe fluviul Zair – hidrocentrala Inga (R.D.Congo).

Oceania deține 2% din puterea totală a hidrocentralelor și tot atât din producția lor. Capacități mai mari au Australia (7 000 MW) și Noua Zeelandă(5 000MW).

în dezvoltarea hidroenergeticii actuale se conturează următoarele patru tendințe de bază:

Construcția hidrocentralelor mari cu puterea instalată de peste 1 miliard kW. Acest tip de centrale necesită mari investiții și se construiesc într-un timp îndelungat (10-15 ani). în lume funcționează 80 de astfel de hidrocentrale, dintre care 15 se află pe teritoriul Braziliei.

Construcția microhidrocentralelor cu puterea instalată de la 2 până la 5 000 kW, prin care se exploatează potențialul valoros al râurilor mici ca debit. Astfel de hidrocentrale pot fi construite în toate țările lumii. Cu ajutorul lor se poate asigura autonomia energetică a unor așezări omenești izolate. în China, de exemplu, sunt în funcțiune peste 50 000 de astfel de centrale, toate cu puteri instalate sub 1 MW, în Germania – 5 000, în Franța – 2 000, în Portugalia – 1 600 etc.

Construcția hidrocentralelor cu acumulări prin pompare. Acest tip de centrale creează, prin reciclarea apei, posibilitatea acumulării periodice de energie, fapt ce permite de a obține energie electrică în perioade de maximă cerere. Ele se construiesc numai în țările industriale cu un consum mare de energie electrică.

Construcția hidrocentralelor de vârf, destinate acoperirii vârfurilor de consum, de dimineață, de seară sau din perioada mai rece a anului (uneori cu un timp de lucru de numai 2-3 ore pe zi, dar cu debite instalate de 8-12 ori mai mari față de debitul mediu al râului) și supraechipareâ unor hidrocentrale mai vechi pentru a face față accentuării inegalităților din graficul de consum [2, p. 224].

Centralele atomoelectrice (C.A.E.). Energetica nucleară este una dintre cele mai tinere ramuri ale industriei energiei electrice, care a început să se dezvolte abia în a doua jumătate a secolului al XX-lea, având mari perspective de dezvoltare în viitor. La centralele atomoelectrice energia electrică se obține prin utilizarea drept combustibil a metalelor radioactive (uraniu, plutoniu și toriu). Prin fisiunea nucleară dirijată (fragmentarea atomilor grei) se degajă o mare cantitate de energie, transformată apoi în energie electrică (de exemplu, prin fisiunea nucleară a unui gram de urnaiu 235 se degajează 20 milioane kcal, echivalent cu arderea a 2 500 kg de cărbune superior).

Dintre metalele radioactive cel mai important este uraniul, care se găsește sub formă de trei izotopi; uraniu 235, uraniu 238 și uraniu 233 (nu există sub formă naturală). Uraniu 235 se află în uraniu natural în proporție de 0,6-0,7%, restul de 99,4-99,3% îl constituie uraniu 238, care nu fuzionează ușor. Uraniu 233 poate fi obținut în reactoare nucleare prin bombardarea toriului 232. O importanță economică îl prezintă uraniu 235. Tehnologii de „îmbogățire" (foarte costisitoare) a uraniului, de până la 3%, dispun câteva state: S.U.A., Rusia, Franța și Marea Britanic

Rezervele de uraniu au fost apreciate diferit în funcție de criteriile folosite: de la 3,4 milioane tone la 24,5 milioane tone rezerve certe și probabile. Cele mai importante ponderi față de rezervele mondiale le dețin: Africa (25%), America de Nord (21,8%) și Australia (19,3%) [16, p. 105].

Rezervele de uraniu sunt concentrate, de obicei, în regiunile platformelor geologice vechi. Cele mai mari rezerve mondiale de uraniu sunt repartizate geografic în următoarele regiuni: „Centura Australiană" -între Golful Carpentaria și Marele Golf Australian; Canada – în preajma lacurilor Athabaska și Urșilor, Republica Africa de Sud – în regiunea Wirwatersrand. Zăcăminte se găsesc și în unele regiuni vechi de geosinclinal – Munții Ural (Rusia), Munții Stâncoși (S.U.A.), Munții Europei Centrale și de Est.

Țările deținătoare de rezerve însemnate de uraniu sunt în același timp și mari producătoare (tab. 4.26).

Tabelul 4.26

Rezervele și producția de uraniu (2001) tone

Centralele atomoelectrice reprezintă principala formă de utilizare economică a energiei nucleare. Investițiile mari se datorează măsurilor de prevedere strict obligatorii și costurilor ridicate ale unor materiale rare. în același timp, ele furnizează energie electrică ieftină și în cantități mari. Costul redus al producției (cu 60% mai mic decât la termocentrale), implicațiile, în general, restrânse ale centralelor nucleare asupra mediului înconjurător, în condițiile asigurării unei securități depline, și necesitatea reducerii consumului de petrol fac ca acest tip de centrale să fie de mare perspectivă.

Centralele atomoelectrice prezintă și alte avantaje – posibilitatea amplasării în regiuni depărtate de sursele de combustibil, deoarece costul transportului combustibilului nuclear este neglijabil, ceea ce poate sprijini dezvoltarea unor regiuni deficitare în energie sau posibilitatea utilizării apelor calde reziduale în termoficarea urbană (de exemplu, în Rusia, Franța).

Apariția și dezvoltarea tehnologiilor nucleare este legată de numele lui H. Becquerel, care în 1896 a descoperit radioactivitatea uraniului. De la această descoperire și până la prima centrală atomică (1951) distanța este mai mult de jumătate de secol. Abia în 1954 a fost construită prima centrală nucleară experimentală la Obninsk, lângă Kaluga (Rusia), cu o putere instalată de numai 5 MW. După aceea au fost construite centralele de la Calder (Marea Britanie, 1956) și Shippingfort (Pennsylvania, S.U.A., 1957), cu o capacitate ce nu depășea 100 MW [4, p. 108]. începând cu anul 1956, când ia ființă Agenția Internațională pentru Energia Atomică, construcția centralelor nucleare se extinde rapid: dacă în 1960 numărul acestora era de 7, în doar 4 țări (cu o putere instalată de 1 030 MW), în 1999 – de 443 (cu o capacitate de 365 700 MW), în 35 de țări (tab. 4.27).

Tabelul 4.27 Evoluția puterii instalate în centralele atomoelectrice în perioada

Sursa: Negoescu B., Vlăsceanu Gh., Geografie economică, București, 2002, p. 165.

Ponderea centralelor nucleare în producția mondială de energie electrică este în creștere (fig. 4.7).

în anul 1970, ponderea acestui tip de centrale constituia circa 2% din totalul producției mondiale de energie electrică, în 1990 – 17%, în 1996 – 18,4%. începând cu anul 1997, se înregistrează o scădere a acestei ponderi, deși producția de energie electrică obținută la centralele nucleare este în creștere: 85 miliarde kWh în anul 1970, 2 trilioane kWh în 1990 și 2,7 trilioane kWh în 2000. Până la începutul anilor '90 energia nucleară se dezvolta cu ritmuri mai rapide decât electroenergetică în ansamblu, iar în anii '90 aceste ritmuri au început să se egaleze cu cele medii. La aceasta au contribuit mai mulți factori, și anume: reducerea treptată a prețului la petrol, succesele în politica de raționalizare a consumului de energie electrică, investițiile de capital înalte, tehnologiile pretențioase, deșeurile radioactive și, îndeosebi, nesiguranța în securitatea deplină a centralelor nucleare.

Avaria de la centrala atomoelectrică „Three Mia Island" (S.U.A.) și, mai ales, catastrofa de la Cernobâl (Ucraina, 1986) au schimbat esențial atitudinea opiniei publice față de realizarea noilor proiecte de exploatare a centralelor nucleare existente. Anume în perioada aceasta multe țări au conservat total sau parțial programele de dezvoltare a energiei nucleare. Totuși, majoritatea experților sunt unanimi convinși că viitorul electro-energeticii mondiale ține, în primul rând, de dezvoltarea energiei atomice.

Energia nuclearo-electrică cunoaște o dezvoltare mai amplă în țările industrializate și în regiunile slab asigurate cu resurse energetice. Peste 86% din energia produsă în centralele nucleare în 2000 au fost obținute în 10 state ale lumii: S.U.A. – 30,9%, Franța – 16,0%, Japonia – 12,8%, Germania – 6,5%, Rusia – 5,0%, Republica Coreea – 4,2%, Marea Britanie -3,3%, Ucraina – 2,9%, Canada – 2,8% și Suedia – 2,1% (tab. 4.28).

Tabelul 4.28

Principalele țări producătoare de energie nuclearoelectrică, în perioada 1960-2000, miliarde kWli

Sursa: Ajihcob H. B., XopeB B. C, SKOHOMuuecKaa u cotțuanbHcm eeoepaipux Mupa, MocKBa, 2000, p. 500; L 'etat du monde, Paris, 2002, p. 81.

Printre cele mai mari centrale atomoelectrice se remarcă „Fuku-chioma" (Honshu, Japonia), cu capacitatea instalată de 8 milioane kW, Dunkerque – 5,7 milioane kW, Le Havre – 4,0 milioane kW, Bordeaux -3,8 milioane kW (Franța), Brux – 5 milioane kW, Toronto – 4,1 milioane kW (Canada), Varberg – 3,5 milioane kW (Suedia). Mari centrale atomoelectrice funcționează în Rusia (Sankt Petersburg, Kursk, Novovoronej), Ucraina (Hmelnițk, Rovno, Zaporojie), S.U.A. (Hartsville, Browns Terry).

în anul 2000 centralele nucleare au asigurat o producție de 2,7 trilioane kWh, sau 16,8% din totalul energiei electrice a globului. Cele mai mari progrese s-au realizat în Europa (inclusiv ex-U.R.S.S.), unde ponderea se ridică la 46,2%, după care urmează America de Nord cu 33,2% și Asia cu 18,5% [13, p. 324].

Ponderea energiei atomoelectrice din totalul producției diferă de la o țară la alta în funcție de disponibilitățile în combustibili și de nivelul de dezvoltare. Cea mai mare pondere a electricității de proveniență nucleară în producția totală de energie electrică o au Lituania – 78%, Franța -77,3%, Belgia – 67,3%, Suedia – 46,1%, Bulgaria – 46,1%, Ungaria -42,6% etc. (tab. 4.29) [20, p. 114].

Tabelul 4.29

Ponderea energiei atomoelectrice în totalul producției de energie electrică în unele țări ale lumii (1999), %

Sursa: Aur Nicu, Gherasim Cezar, Geografie economică mondială, București, 2002, p. 114.

Amplasarea centralelor atomoelectrice ține de particularitățile proceselor tehnologice. S-a căutat pe cât posibil, o localizare în regiuni cu o densitate mică a populației, delimitată de marile aglomerații urbane. Consumul mare de apă industrială a impus amplasarea centralelor nucleare pe litoral (unde se desalinează apa marină), pe malul lacurilor, în lungul fluviilor sau al râurilor cu debit mare (Japonia, S.U.A., Franța, Marea Britanie, Germania, Canada, Republica Coreea etc.).

Energetica nucleară nu se limitează la utilizarea procesului de fisio-nare a nucleelor grele, ci are în vedere și posibilitatea obținerii unei cantități și mai mari de energie din fuziunea nucleelor ușoare, în primul rând ale deuteriului și tritiului, izotopi ai hidrogenului. Acest proces se declanșează la temperaturi și presiuni extrem de ridicate și, deocamdată, nu a putut fi controlat la scară mică, pentru a fi reprodus în scopuri economice. Cercetări destul de avansate asupra controlului fuziunii nucleare au fost realizate în S.U.A., Marea Britanie, ex-U.R.S.S., Germania și Japonia.

Prima instalație în care s-a reușit, în 1991, fuziunea nucleară controlată a unei mici cantități de amestec de deuteriu și tritiu este Joint European Torus, construită la Culham, Marea Britanie, de statele vest-europene. Ulterior, în 1993, s-a reușit fuziunea nucleară controlată și la Universitatea din Princeton (S.U.A.). în aceeași țară, se află în construcție astăzi noi instalații de acest gen, mai puternice, în colaborare cu Japonia, Rusia și Uniunea Europeană. Specialiștii din cadrul Departamentului Energiei al S.U.A. și din Germania consideră că primii reactori industriali de acest gen nu vor putea fi construiți decăt după anii 2025-2030 [22, p. 40]. în etapa actuală, în balanța de energie primară a Terrei, din ce în ce mai mult, pătrund noile surse de energie care se extind și cuprind state din toate continentele.

Centralele geotermice valorifică energia calorică emanată de câmpurile geotermice situate în zonele cu valori ridicate ale gradientului geotermic (creșterea temperaturii cu 3°C la fiecare 100 m în adâncime). Potențialul geotermic utilizabil este apreciat la 17 miliarde kWh anual, din care circa 1 miliard kWh – pentru obținerea energiei electrice [14, p. 144]. Valori ridicate ale gradientului geotermic se înregistrează în regiunile cu vulcanism și seismicitate ridicată: Cercul de Foc al Pacificului (cu 60% din potențialul mondial), care cuprinde țărmurile vestice ale Americilor, țărmurile estice ale Asiei și Oceania; Dorsala Atlanticului (lanț muntos submarin); nord-vestul și estul Africii, bazinul Mării Mediterane etc.).

Prima centrală geotermică a fost construită în 1904 la Larderello (Italia), cu o capacitate totală de 250 MW. Cea mai puternică centrală geotermică din lume, cu o putere instalată de 835 MW, funcționează în apropiere de San Francisco (California, S.U.A.).

Interesul pentru energia geotermală a crescut îndeosebi după criza petrolului. Asemenea instalații funcționează astăzi în multe țări ale lumii, nu numai în Italia și S.U.A., ci și în Rusia, Filipine, Japonia, Noua Zeelandă, Islanda, Mexic, Kenya, China, Chile, Nicaragua etc. Ponderea energiei obținută pe această cale în cadrul producției mondiale de energie electrică rămâne încă modestă (0,3%).

Centralele solare sau helioelectrice au reintrat în atenție ca urmare a creșterii prețurilor combustibililor și a remanierilor balanței energetice mondiale. Acest tip de centrale folosesc energia solară – sursă inepuizabilă, curată, abundentă și disponibilă în toate regiunile lumii. Repartiția inegală a energiei solare este determinată de forma Pământului, de distribuția nebulozității și de succesiunea anotimpurilor. Astfel, în zona tropicală aridă, potențialul energetic solar are valori maxime (peste 2 200 kWh/m2/an), reducându-se în zona ecuatorială la circa 1 800 kWh/m2/an), în cea temperată – la 1 100-1 700 kWh/m2/an, iar în zonele subpolare și polare – la numai 830 kWh/m2/an.

în funcție de condițiile naturale amintite, regiuni geografice mai favorabile pentru captarea la sol a energiei solare sunt cele de la latitudini mici și mijlocii, cu nebulozitate redusă (Africa de Nord, Asia de Sud-Vest, Asia Centrală, Europa Sudică, centrul Australiei, sud-vestul Americii de Nord, nord-vestul Argentinei etc.).

Dezavantajele energiei solare constau în caracterul său dispers, impropriu unor utilizări industriale și imposibilității de stocare a energiei.

în afara folosirii în scopuri energetice, energia solară are utilizări multiple (încălzire, refrigerare, irigații, reciclarea deșeurilor etc.).

Numeroase state ale lumii (Israel, Japonia, S.U.A., Italia, Franța ș.a.) folosesc pe scară largă energia solară în instalații moderne de încălzire. Cele mai mari și cunoscute centrale solare sunt la Solar One în California (S.U.A.), Adrano în Sicilia (Italia, prima centrală solară – 1981), Almeria (Spania), Nyo (Japonia), Odeillo (Franța). Proiecte foarte îndrăznețe în acest domeniu au Germania, Franța și S.U.A.

Centralele eoliene folosesc energia furnizată de vânt, efectul mecanic fiind proporțional cu viteza. Se consideră că valoare economică o au vânturile a căror viteză medie anuală depășește 5 m/s. Regiuni favorabile pentru captarea energiei eoliene sunt cele de la latitudini mari, zonele litorale și montane, unde frecvența și intensitatea vânturilor au valori ridicate.

Potențialul energetic eolian total al Terrei este apreciat la 876 sexti-lioane kWh/an (sau de circa șase ori mai mare față de producția totală de energie electrică realizată astăzi pe Glob), din care potențialul eoloener-getic amenajabil constituie 100 000-260 000 miliarde kWh/an [22, p. 23].

Forma cea mai avansată de valorificare a energiei eoliene sunt instalațiile eoloelectrice. Avantaje – caracter nepoluant și lențiozitate, nu necesită apă de răcire ș.a. Dezavantaje – randament fizic destul de modest, față de hidroenergie (20-40%), funcționare intermitentă, nu pot folosi decât vânturi cu viteza de peste 6 m/s, investiții relativ mari și care se amortizează încet, deoarece se folosesc materiale ușoare, dar foarte rezistente, prețul energiei electrice eoliene este mare (cu 30% mai mare decât al energiei electrice clasice) etc.

Primele centrale eoliene au intrat în funcțiune la Ai-Petru în Crimeea (Ucraina) și în Danemarca, ulterior apărând în S.U.A. și Marea Britanie, toate de dimensiuni și putere instalată mică (0,1-2,5 MW).

Centrale eoliene, de putere mică, funcționează astăzi în S.U.A., China, Marea Britanie, Franța, Japonia, Olanda, Spania, Germania, în această din urmă țară aflându-se cea mai mare centrală eoliană de pe glob, la Brunshutel (dată în folosință în 1981).

Pe Terra sunt astăzi în funcțiune peste 30 000 de centrale eoliene, cu o capacitate instalată de peste 6 000 MW. Cu toate acestea, proporția din energia eoliană disponibilă care este efectiv utilizată rămâne încă destul de redusă. Astfel, energia eoliană participă cu 0,2-0,3% la balanța energetică

mondială.

Continuă elaborarea și traducerea în practică a unor noi proiecte de valorificare a energiei eoliene în Marea Britanie, Olanda, Germania, Canada, Spania, Grecia, Argentina, Australia, Rusia, China, Franța. S.U.A. ș.a.

Centralele mareomotrice valorifică energia mareelor (sau a fluxului și refluxului) în condițiile prezenței unor amplitudini de cel puțin 5-8 m. Principiul de utilizare a energiei mareelor în centrale mareomotrice constă în amenajarea unor bazine îndiguite, care fac posibilă captarea energiei apei declanșate de aceste oscilații, atât la umplere (la flux), cât și la golire (la reflux). Pentru o valorificare eficientă a energiei mareelor, trebuie să existe un bazin natural (estuar sau golf îngust) care să comunice cu oceanul printr-o deschidere foarte îngustă. Astfel de condiții naturale sunt depistate în peste 40 de zone ale globului: țărmul răsăritean al Americii de Nord, litoralul sudic al peninsulei Alaska, Golful California, litoralul atlantic francez, sud-vestul Irlandei, țărmul Mării Albe, litoralul estic al Americii de Sud, țărmul Mării Chinei de Est, al Mării Galbene, al Mării Ohotsk, litoralul nord-estic al continentului australian etc.

Potențialul energetic mareic total este evaluat la 40 milioane MW, dar fără importanță economică. Potențialul energetic mareic tehnic amenajabil este de circa 1,4 milioane MW, iar potențialul economic amenajabil nu trece de 1 600 miliarde kWh/an. Din acesta din urmă, cea mai mare pondere revine Australiei, urmată de Rusia, Franța, China, Canada, Marea Britanie, Argentina și S.U.A. [22, p. 38].

Energia mareică prezintă avantajul de a fi inepuizabilă și disponibilă în cantități imense, dar fenomenul care o produce este discontinuu, iar posibilitățile de utilizare limitate. Centralele mareomotrice produc energie electrică la un preț de două ori mai mare decât hidrocentralele.

Prima centrală mareomotrică din estuarul La Rance a intrat în funcțiune în 1966, în Franța, cu o capacitate de 240 MW.

A doua centrală de acest gen a fost realizată de Rusia, la Kislaia Guba în Golful Kola, de 400 MW. Se află în faza de proiect și alte asemenea centrale, atât în cele două țări, cât și în Marea Britanie, Canada, Indonezia, Republica Coreea ș.a.

Dintre alte surse de energie a viitorului cu potențial ridicat, dar cu o valorificare mai redusă menționăm:

curenții maritimi, care sunt purtătorii unor energii cinetice deosebit de mari. Există însă numeroase probleme de ordin tehnic privind captarea, transformarea energiei și transportul spre consumator. Energia curenților oceanici este utilizată într-o uzină de 80 MW din Florida (S.U.A.), la Miami, prin folosirea curentului Florida.

diferența de temperatură dintre apele oceanice de suprafață (0-100 m) și cele de adâncime (900-1000 m). Conversia termomarină, posibilă la diferențe de temperatură mai mare de 18C, este astăzi la îndemână a circa 100 de state ale lumii. Centrale de acest gen au fost realizate în Golful Matanzas (Cuba, 1930, cu o putere de 22 KW) și la Abidjan (Cote d'Ivoire). Multe state au în proiect construirea de asemenea centrale, care de regulă vor fi plutitoare. Un aspect important îl constituie faptul că astfel de centrale nu au consecințe asupra echilibrului ecologic.

energia valurilor nu este valorificată încă, deși experimentele în curs par promițătoare. Energia valurilor este utilizată în direct pentru propulsia navelor maritime, dar dispune de un potențial considerabil, evaluat la 10 milioane MW.

biomasa reprezintă totalitatea materiei vegetale și animale susceptibilă de a fi transformată în energie. în această categorie intră reziduurile agricole (de origine animală sau vegetală), forestiere, plantele acvatice, plantele cultivate pentru obținerea de hidrocarburi (Euphorbia, Jojoba, rapița, trestia de zahăr), unele specii de alge, palmierul de cocos ș.a. Folosirea biomasei în scopuri energetice este încă restrânsă, exceptând procesele de combustie pentru căldură.

– hidrogenul poate fi obținut prin disocierea apei, astfel că potențialul acestei resurse este deosebit. Prezintă avantajul de a nu polua mediul înconjurător, de a putea fi produs în cantități inepuizabile, de a putea fi stocat sub formă lichidă sau gazoasă și transportat la locul de utilizare în centrale electrice. Hidrogenul este ușor și voluminos, foarte periculos, inflamabil și explozibil, dar și destul de scump. El este un combustibil foarte puternic, care arde într-un amestec cu aerul cu proporții de 4-7,5% și are o capacitate calorică de 2,6 ori mai mare decât a benzinei, la o masă echivalentă. De aceea se folosește mai ales în motoarele cu reacție ale rachetelor, dar astăzi se experimentează folosirea lui și în termocentrale, la încălzitul casnic, în motoare cu ardere internă ș.a., se fac încercări de stocare subterană a hidrogenului lichid.

Geografia producției și consumului de energie electrică. Producția mondială de energie electrică a cunoscut o creștere continuă, iar ritmurile de creștere au fost mult mai rapide decât cele ale energiei primare. Cele mai mari ritmuri de creștere a producției au fost înregistrate îndeosebi după cel de al doilea război mondial. Astfel, în 1929 în lume s-au produs 285 miliarde kWh energie electrică, în 1950 – deja 950 miliarde kWh, în 1989 – 10 880 miliarde kWh, iar în 1999 – 14 352 miliarde kWh, fiind de 50 de ori mai mare față de nivelul antebelic [3, p. 172], (tab. 4.30).

Tabelul 4.30 Evoluția producției mondiale de energie electrică (miliarde kWh)

Sursa: Negoescu Bebe. Vlăsceanu Gheorghe. Geografie economică. București, 2002, p. 172.

în perioada 1950-2000 producția de energie electrică la nivel global a crescut de peste 14 ori și în 2000 a constituit 15 334 miliarde kWh, cu o putere instalată sumară de 3,0 miliarde kW. Pentru producerea de energie electrică, anual în lume se folosesc 15 miliarde tone de combustibil convențional. în unele țări, cum sunt S.U.A., Germania, Franța, Marea Britanie, Italia, Belgia, pentru producerea de energie electrică se utilizează în medie circa 40% din resursele energetice, în Japonia – circa 50%, iar în țările în curs de dezvoltare – doar 25% .

Repartiția geografică a producției de energie electrică relevă deosebiri foarte mari, din punctul de vedere atât al producției totale, cât și al celei per capita, fiind în funcție de nivelul dezvoltării inegale a economiei diferitelor regiuni și țări.

în perioada postbelică, unele țări ale lumii au înregistrat cele mai înalte ritmuri de creștere a producției de energie electrică. Astfel, nivelul producției mondiale de electricitate a anului 1950 a fost atins de S.U.A. deja în 1965, de U.R.S.S. – în 1975, de Japonia – în 1994 și de China – în 1995. Creșteri rapide au înregistrat și state precum Brazilia, Republica Coreea, Turcia, Mexic, ponderea statelor europene diminuându-se.

Europa produce 31,6% din producția mondială de energie electrică și are cea mai echilibrată structură a producției dintre continentele globului.

în Europa Occidentală, prin importante producții de energie electrică se evidențiază Germania (556,7 miliarde kWh), Franța (540 miliarde kWh) și Marea Britanie (365,7 miliarde kWh).

în Europa de Est se detașează prin producție Federația Rusă (locul 4 în ierarhia statelor lumii – peste 872 miliarde kWh în anul 2000), dar cu o producție în scădere față de începutul anilor '90, când ea a înregistrat cel mai înalt nivel al producției de energie electrică (peste 1 trilion kWh).

America de Nord este regiunea cu cea mai mare producție de energie electrică, unde S.U.A. împreună cu Canada realizează circa 1/3 din producția mondială (tab. 4.31). Totuși, ponderea acestei regiuni în totalul producției mondiale este în scădere față de anul 1950, cu 14%.

Asia are o producție în creștere și a reprezentat, în 1999, 27% din producția mondială de energie electrică. Această creștere se datorează, în primul rând, nu numai Japoniei, cu o producție de 1 trilion kWh în 2000, dar și unor țări în curs de dezvoltare, cum sunt China (1,3 trilioane kWh, locul 2 în lume), India (560 miliarde kWh, locul 6), Republica Coreea (locul 11) și Turcia.

Celelalte regiuni geografice (America Latină, Africa și Oceania), deși înregistrează creșteri ale producției de energie electrică, participă cu o pondere modestă în producția mondială.

Peste 2/3 din producția mondială de energie electrică revin pe seama primelor zece state ale lumii (tab. 4.32).

Analiza consumului de energie electrică la nivel de regiuni și de țări pune în evidență mari discrepanțe în ceea ce privește atât consumul global, cât și cel per capita. Sub aspectul consumului global, cele patru mari regiuni industrializate (America de Nord, Europa (inclusiv ex-U.R.S.S.), Japonia și Australia), cuprinzând 1/3 din populația Terrei, au consumat, în perioada 1970-1999, peste 85% din energia electrică produsă în lume, iar restul – circa 15% din consumul mondial – a revenit celorlalte regiuni ale planetei, în care trăiesc 70% din populație [3, p. 172]. Astfel, în statele dezvoltate, consumul de energie electrică se ridică la valori foarte ridicate (peste 5 mii kWh/per capita), în timp ce în țările subdezvoltate se află sub 1000 kWh/per capita (tab. 4.33). Bunăoară, consumul de energie per capita variază de la peste 20000 kWh în Norvegia, Canada la mai puțin de 30 kWh în Ciad, Etiopia, Burkina Faso, Cambodjia, raportul fiind de 1:70.

Tabelul 4.31

Ponderea marilor regiuni ale lumii în producția de energie electrică

(1950-1999), %

Sursa: PoflHOHOBa H.H., MaKpozeozpa(pwi npoMuuuieHHOcmu Mupa, MocKBa, 2000, p. 119; Images economiques du monde, Paris, 2001.

Exportul mondial de energie electrică cuprinde doar 2-3% din producția mondială. Producția, consumul și exportul de energie electrică sunt realizate prin sistemele energetice naționale și regionale. Dintre sistemele energetice regionale le vom menționa pe cele din Europa Occidentală, din America de Nord, din spațiul ex-U.R.S.S. și parțial cel din Europa de Est. în America Latină există legături între sistemele energetice din Brazilia, Argentina, Paraguay și Uruguay, între sistemele energetice din Venezuela, Columbia și Ecuador, în Africa – între Mozambic și Republica Africa de Sud, între Zair și Zimbabwe, între Alger, Tunis, Libia și Egipt. Principalele țări exportatoare de energie electrică sunt Franța, Rusia, Paraguay, Germania, Elveția, Ucraina.

Tabelul 4.32

Evoluția producției de energie electrică în unele țări ale lumii (miliarde kWh)

7. Industria energiei electrice

Industria energiei electrice asigură producția, transportul și distribuția electricității. Structura producției se diferențiază în raport de centralele sau uzinele electrice, unde se transformă în electricitate, sursele de energie primară: combustibilii fosili (cărbunele, petrolul, gazele naturale), nucleară (uraniul, thoriu etc.) și căderile de apă. La acestea se adaugă sursele reînnoibile de energie: geotermică, mareomotrică, eoliană, solară, biomasa etc.

Termocentralele (centralele termoelectrice). Termocentralele dețin prioritatea (64%) în ponderea producției mondiale de electricitate, cele clasice, foarte răspândite, având turbine cu aburi și consumând, de obicei, combustibili fosili: cărbune, țiței, gaze naturale. Energia mecanică generată de vaporii de apă, care acționează turbinele, este transformată de alternatori în energie electrică.

Termocentralele furnizează neîntrerupt energia termică, iar cheltuielile impuse de construcția lor sunt amortizate rapid, însă au dezavantajul poluării mediului și a posibilităților limitate de stocare a combustibililor, în condițiile consumului lor ridicat.

O centrală termică modernă consumă mai multe mii de tone de cărbune sau păcură, transportate pe căile ferate sau navale, atunci când sursele de combustibili sunt la distanțe mari. O poziție economică avantajoasă este asigurată de amplasarea termocentralelor în vecinătatea minelor de cărbuni și a rafinăriilor de petrol sau lângă marii consumatori de electricitate. De asemenea, se impune prezența lor în apropiere a cursurilor de apă, necesare pentru răcirea prin debite mari, de zeci de m3/s, a condensatorilor turbinelor temocentralei.

Primele termocentrale intrate în funcțiune în anul 1882, au fost de o capacitate redusă: Helborn Viaduct (Londra), de 60 kW și Th. Edison (New York), de 720 CP.

Randamentul termocentralelor a crescut de la cca. 8%, înaintea primului război mondial, la 30%-40%, în prezent. La noua generație de termocentrale, cu ciclu combinat (turbine cu gaze și centrală cu vapori), randamentul depășește 50%, iar emisia de noxe este diminuată, în comparație cu termocentralele clasice. Termocentralele mari, având un consum specific redus de combustibil, sunt cele mai rentabile.

După cel de-al doilea război mondial s-au construit termocentrale cu puteri instalate din ce în ce mai mari, de la 1.000 MW, la 4.000 MW și mai mult (Drax, de 4.200 MW, Kostroma, de 4.800 MW etc.).

Producția de electricitate dată de la termocentrale, a cunoscut o stagnare odată cu primul șoc petrolier și dezvoltarea centralelor atomoelectrice. Termocentralele furnizează între 90% și 100% din producția de energie electrică în statele cu zăcăminte bogate de cărbuni și hidrocarburi: Republica Africa de Sud, Australia, Polonia, țările de la Golful Persic.

Hidrocentralele (centralele hidroelectrice). Energia hidraulică este o sursă inepuizabilă, cu un randament ridicat de transformare în energie electrică (70%-85%).

Potențialul hidroenergetic mondial, tehnic amenajabil, este estimat la peste 21.300 mrd. kWh/an. Fluviile cu potențialul hidroenergetic cel mai ridicat sunt: Zair (700 mrd. kWh/an), Brahmaputra (500 mrd. kWh/an), Mekong (500 mrd. kWh/an), Parana (174 mrd. kWh/an), Columbia (92 mrd. kWh/an).

Aproape jumătate din potențialul hidroenergetic mondial, aparține Rusia (2.154 mrd. kWh/an), R.P.Chineză (2.150 mrd. kWh/an), Brazilia (1.972 mrd. kWh/an) și S.U.A. (1.850 mrd. kWh/an). În țări ca Norvegia, Zair și Congo, energia hidraulică asigură peste 98%-99% din producția de electricitate.

Amenajările hidroelectrice, prin care se transformă energia hidraulică în energie electrică, necesită investiții mari, amortizate în intervale mari de timp, dar prezintă avantajele fiabilității ridicate, cheltuieli reduse de producție, adaptare modulată la cerințele consumatorilor, furnizarea de energie nepoluantă etc. Ele pot fi construite pe cea mai mare parte a unui curs de apă sau pe afluenți, iar echipamentul și caracteristicile lor de funcționare depind de: regimul precipitațiilor atmosferice și natura denivelărilor, de existența și capacitatea acumulărilor de apă etc.

Prima uzină producătoare de electricitate a fost hidrocentrala de la Lancey (Franța), dată în funcțiune în 1869.

Energia electrică furnizată de hidrocentrale asigură în prezent cca. 20% din totalul producției mondiale.

Hidrocentralele se clasifică în raport de înălțimea denivelării, având cădere mare (de peste 200 m), medie (de la 20 m la 200 m), sau mică (de sub 20 m). Hidrocentralele cu cădere mare (de peste 200 m) au, de obicei, derivații și sunt construite pe râurile din munții înalți cu variații relativ reduse de nivel. Hidrocentralele cu cădere medie (de la 20 m la 200 m) sunt amenajate în regiunile montane sau de podiș, pe râuri sau fluvii cu debite uneori foarte ridicate. Din acest tip fac parte cele mai mari hidrocentrale de pe Glob: Itaipu, de 12.600 MW, cu o cădere de 128 m, pe fluviul Parana și Guri, de 10.000 MW, cu o cădere de 146 m, pe râul Caroni, afluent al fluviului Orinoco. Hidrocentralele cu cădere mică (sub 20 m) sunt construite mai ales pe fluviile unde debitele mari asigură o exploatare energetică economică în condițiile denivelărilor reduse (Dunăre, Rin, Volga etc.).

Centralele atomo-electrice. Centralele atomo-electrice valorifică energia nucleară prin fisiunea elementelor radioactive din scoarța terestră (uraniul și în secundar, thoriul). Fisiunea este o reacție nucleară specială, prin care un nucleu aparținând unui element greu, se scindează, (absorbind un neutron), în două nuclee cu masă mai mică și eliberează 2-3 neutroni. Neutronii eliberați sunt rapizi, menținând în lanț reacția de fisiune, însoțită de degajarea unei cantități mari de energie termică, reprezentând cca. 200 MW din energia totală eliberată prin fisiunea unui singur nucleu.

Primele centrale atomo-electrice, intrate în funcțiune, după aproape un deceniu de la utilizarea energiei nucleare în scopuri militare, au fost cele de la Obninsk (ex. U.R.S.S.), în anul 1954, Calder Hall (Marea Britanie) și Mareuil (Franța), în anul 1956 și Shippingport (S.U.A.), în anul 1957.

Principiul de funcționare a centralelor atomo-electrice este asemănător cu cel al termocentralelor clasice. Energia degajată prin desfășurarea reacției în lanț este transformată în căldură prin intermediul barelor de uraniu din reactorul nuclear. Un agent termic transferă căldura apei, care în stare de vapori alimentează turbinele legate de generatoarele de curent electric.

Centralele atomo-electrice ating un randament de cca. 30%, fiind amplasate lângă mări, lacuri, sau cursuri cu debit bogat de apă, necesară în cantități mari pentru procesele de răcire.

Rezervele potențiale mondiale de uraniu, principalul combustibil nuclear, sunt estimate la cca. 15-19 milioane de tone.

Necesitățile de uraniu ale celor 442 de reactoare nucleare existente pe Glob, în anul 1997, se ridicau la cca. 50.000 t.

Combustibilii utilizați în numeroasele reactoare de pe Glob sunt uraniul îmbogățit în izotopul 235U, uraniul natural, uraniul natural și plutoniul și de asemenea diferite combinații de moderatori (apă, apă grea, grafit, gaze etc.) și agenți de transfer a căldurii.

O perspectivă nouă este deschisă de noua generație de centrale atomoelectrice, cu randament și grad înalt de securitate, bazate pe supergeneratori cu neutroni rapizi, răciți prin sodiu lichid.

Electricitatea este furnizată de energia nucleară în 32 de state. Puterea instalată netă a centralelor atomo-electrice existente pe Glob a crescut în permanență, de la 6.445 MW în anul 1964, la aproape 259.000 MW în anul 1985 și la peste 356.000 MW în anul 1997.

Repartiția geografică a producției mondiale de energie electrică. Producția mondială de electricitate, în creștere continuă, a ajuns la peste 12.850 de mrd. kWh, în anul 1997, de aproape două ori mai mare decât în anul primului șoc petrolier 1974. Peste jumătate din electricitatea mondială este furnizată de S.U.A., C.S.I., Japonia și R.P.Chineză.

Țările industrializate utilizează cca. 70% din cantitatea mondială de energie electrică. Cel mai mare consum de energie electrică pe cap de locuitor, de peste 27.000 kWh, este înregistrat în Norvegia, urmată de Islanda și Canada cu 15.000 kWh, Suedia cu 14.800 kWh, S.U.A. cu 11.000 kWh. În țări industrializate, ca Marea Britanie, Franța, Belgia, Olanda, Japonia, consumul de electricitate pe cap de locuitor oscilează între 5.000 și 7.000 kWh.

S.U.A. ocupă primul loc în producția de electricitate, cu peste 28% din totalul mondial. Termocentralele furnizează 72%, centralele atomo-electrice, 18%, iar hidrocentralele, 10% din producția națională de energie electrică. Termocentralele americane sunt situate în majoritatea lor, în principalele bazine carbonifere ale țării și în spațiul marilor centre industriale și urbane. Energia electrică, obținută pe cale hidraulică în S.U.A., reprezintă aproape 3% din producția mondială de electricitate. În sistemul hidroenergetic al fluviului Columbia și al afluentului său, Snake, sunt cca. 60 de baraje pentru hidrocentrale care deține 2/3 din potențialul hidroenergetic al S.U.A. Centralele atomo-electrice deservesc regiunile populate, cu consum ridicat de energie electrică, peste 9/10 din ele, concentrându-se la est de fluviul Mississippi, cu prioritate în regiunea industrială a Marilor Lacuri, pe câmpia costieră atlantică și în statele sudestice dispunând de resurse energetice reduse. S.U.A. dispune de importante capacități de exploatare a surselor de energie neconvențională: geotermică, solară, eoliană.

În Canada, 3/5 din energia electrică națională este asigurată de hidrocentrale, iar câte 1/5, în parte, de termocentrale și centralele atomo-electrice. Pe fluviul La Grande este amenajat principalul complex hidroenergetic canadian. Cea mai puternică din cele trei hidrocentrale, ce formează complexul respectiv, este La Grande 2 – de 5.300 MW. Termocentralele și centralele atomo-electrice canadiene sunt amplasate în regiunile industriale din sud-estul și vestul țării.

În Mexic, cca. 4/5 din energia electrică națională este furnizată de termocentrale, iar restul de hidrocentralele situate pe Rio Balsas, Usumacinta etc.

Brazilia ocupă locul zece în lume și primul în America de Sud, la producția de energie electrică. Peste jumătate din electricitate este furnizată de hidrocentralele, care valorifică o parte din enormul potențial al țării. Pe fluviul Parana, la Itaipu, în sectorul de frontieră cu Paraguay, funcționează cea mai mare hidrocentrală din lume Itaipu, cu o putere instalată de 12.600 MW.

În Venezuela, complexul Raul Leoni, cu hidrocentrala Guri, de pe râul Caroni, afluent al fluviului Orinoco, asigură peste jumătate din consumul național de electricitate. Termocentralele completează necesarul de energie electrică, fiind alimentate din zăcămintele proprii de hidrocarburi și cărbuni.

Argentina dispune de un potențial hidroenergetic ridicat, în curs de valorificare. Împreună cu statul vecin, Uruguay, a fost realizată pe fluviul Uruguay hidrocentrala Salto Grande, de 1.900 MW. Fluviul Parana este amenajat atât în sectorul de graniță, cu Paraguay, cât și pe teritoriul național.

Producția de energie electrică a Rusiei depășește cu peste 15% necesitățile interne. Termocentralele furnizează 75%, hidrocentralele 15%, iar centralele atomoelectrice cca. 10% din producția totală de energie electrică. Dintre termocentrale, se remarcă cele gigantice, de 2.000-4.000 MW, livrând electricitate la un preț scăzut, amplasate în apropierea aglomerărilor urbane, surselor de combustibil sau în regiunile industriale. Astfel de termocentrale funcționează în zona centrală a Moscovei (Kostroma, Konakovo etc), în Donbass (Slavianskaia etc.), la Krivoi Rog, în munții Ural (Neftino etc.) Hidrocentralele mari au fost date în funcțiune, în cea mai mare parte, după cel de-al doilea război mondial. Sistemul hidroenergetic Volga-Kama are o capacitate totală de 13.500 MW – prin puterea instalată a celor 13 hidrocentrale,: Volgograd, de 2.530 MW și Kuibâsev, de 2.300 MW fiind cele mai mari din Europa. Fluviile siberiene posedă un potențial hidroenergetic deosebit de ridicat, în partea lor din amonte fiind create amenajări de mare capacitate. Pe fluviul Enisei sunt amplasate hidrocentralele Saian-Sușenskoe, de 6.400 MW și Krasnoiarsk, de 6000 MW, iar pe fluviul Angara, afluent al Ieniseiului, hidrocentralele Irkutsk, de 6.620 MW, Bratsk, de 4.600 MW, Ust-Ilimsk, de 4.320 MW și Boguciani, de 4.000 MW. Pe fluviul Irtâș funcționează hidrocentrala de la Ust-Kamenogorsk, iar pe fluviul Obi, hidrocentrala de la Novosibirsk. Pe Vash, afluent al Amu Dariei, este construită hidrocentrala Nurek, de 2.700 MW, iar în estul Mării Caspice, pe râul Sulak, hidrocentrala Cirkei, de 1.000 MW. Complexul hidroenergetic Sevan-Razdan din Armenia include șase hidrocentrale. Repartiția teritorială a centralelor atomo-electrice din C.S.I. s-a făcut cu scopul înfăptuirii unui echilibru între regiunile consumatoare. Cele mai numeroase centrale atomo-electrice sunt pe teritoriul european, în apropiere de marile orașe (Moskova, St. Petersburg, Smolensk, Kursk etc.), în munții Ural, Ucraina, Armenia. Pe țărmul Mării Barenț funcționează, din anul 1969, centrala mareo-motrică de la Kislogub, de 400 MW.

Producția de energie electrică a Poloniei este asigurată, aproape în totalitate, de consumul cărbunilor, termocentralele de mare capacitate funcționând în apropierea zăcămintelor de huilă și lignit și a marilor orașe. Principalele amenajări hidroenergetice sunt pe fluviul Vistula și afluenții săi.

Producția de energie electrică din Cehia și Slovacia, se bazează pe zăcămintele proprii de huilă și lignit. Majoritatea termocentralelor se concentrează în bazinul carbonifer din nordul Boemiei. În Slovacia, unde lipsesc combustibilii fosili, electricitatea este obținută, în principal, prin intermediul energiei atomice. Amenajările hidroenergetice s-au realizat mai ales după cel de-al doilea război mondial atât în Cehia, pe Vltava și Morava, cât și în Slovacia, pe Vah, Hron, Hornad și alte râuri din Munții Tatra.

În Bulgaria, termocentralele produc jumătate din energia electrică națională. Cărbunele brun, în bazinul Mariței de est, alimentează trei termocentrale de mare capacitate. Resursele energetice modeste acoperă doar 10% din producția de energie electrică din Bulgaria. În bazinul fluviului Marița, ocupând 1/5 din suprafața țării, sunt construite, de asemenea, cascade hidroelectrice atât pe cursul principal, cât și pe afluenți (Topolnița, Tundja etc.). Centrala atomo-electrică de la Kozlodui, de pe Dunăre, asigură aproape 40% din consumul național de electricitate.

În Ungaria, aproape 60% din energia electrică este furnizată de numeroasele termocentrale situate lângă marile orașe, în zonele industriale și în apropierea exploatărilor de cărbune brun și lignit, din nordul țării și a cărbunilor superiori, din sudul țării. Necesarul de energie electrică este completat de centralele atomo-electrice.

Cea mai mare parte a producției de energie electrică, din Germania, de 2/3, este dată de termocentrale. Repartiția teritorială, impusă de sursele de combustibil (cărbune, gaze naturale) se remarcă prin concentrația de termocentrale mari din regiunea Ruhr-Rin, în vest sau din bazinele Cottbus-Lauchhammer, în est. Centralele atomo-electrice sunt amplasate atât în vest (la Biblis, Philippsburg, Brunsbüttel, Neckarwestheim etc.), cât și în est (la Rheinsberg, Greifswald etc). Hidroenergia contribuie modest, cu aproape 5%, la producția națională de energie electrică. Hidrocentralele importante sunt în bazinul Rinului și Dunării.

Franța se plasează pe locul mondial secund, după S.U.A., în privința capacității instalate a centralelor atomo-electrice, care produc peste 3/4 din energia electrică a țării. Materia primă provine, în primul rând, din zăcămintele proprii de uraniu, cele mai mari din Europa Occidentală, exploatate cu precădere în Masivul Central Francez. Minereul de uraniu este procurat, parțial și prin import, din țările africane. Centralele atomo-electrice distribuite pe toată suprafața țării, sunt amplasate la distanțe optime de marile centre urbane. Potențialul hidroenergetic este valorificat aproape complet, prin numeroasele hidrocentrale construite pe cursurile de apă din Masivul Central, din Munții Pirinei și Alpi, și pe fluviile Rhone și Rhin. În peninsula Bretagne funcționează centrala mareomotrică de la Rance (de 240 MW). Energia hidraulică asigură aproape 13% din electricitatea țării. Termocentralele dețin ponderea cea mai mică în producția națională, fiind mai numeroase în nordul țării și consumă cărbunele local, gazele de furnal etc.

În Marea Britanie termocentralele, prioritare în structura electroenergetică a țării, produc peste 70% din energia electrică. Cărbunii formau combustibilului de bază al termocentralelor, până la descoperirea zăcămintelor de hidrocarburi din Marea Nordului. De asemenea, până în anul 1970, Marea Britanie dispunea de cele mai mari capacități nuclearo-electrice din lume (în 1997 s-a situat pe locul 7 în lume). În prezent, combustibilii termoenergetici principali, sunt gazele naturale și petrolul, urmați de cărbune. Termocentralele importante sunt amplasate în bazinul Londrei, în regiunile Midlands și Yorkshire. La Drax, lângă râul Ouse, a fost dată în exploatare, în anul 1985, cea mai mare termocentrală clasică din Europa de vest, de aproape 4.200 MW, care furnizează 10% din necesarul de energie al Angliei și Țării Galilor. Centralele atomo-electrice se găsesc lângă marile centre industriale și urbane: Londra, Glasgow, Bristol etc. Hidrocentralele, au un aport redus, de sub 2% în producția națională de electricitate, fiind răspândite în Scoția și nordul Țării Galilor.

Producția de energie electrică din Italia se bazează pe importul de cărbune și petrol și parțial, pe resursele proprii de gaze naturale, hidroenergetice și energie geotermică; 4/5 din energia electrică națională este asigurată de termocentrale, iar restul de hidrocentrale. Hidrocentralele cele mai importante funcționează în nordul țării, pe cursurile de apă din munții Alpi.

Peste jumătate din producția de energie electrică a Spaniei este furnizată de termocentralele repartizate pe teritoriul țării, în raport de sursele de combustibil (cărbune, petrol) și de principalii consumatori. Centralele atomo-electrice, construite în ultimele decenii, lângă marile centre urbane și industriale (Madrid, Barcelona, Burgos etc., asigură 30% din necesarul de electricitate. Amenajări hidroenergetice importante sunt pe fluviul Tajo, în partea centrală, în ținuturile Castilia și Leon, pe fluviul Ebru și afluenții săi din munții Pirinei etc.

Norvegia ocupă primul loc din lume, în producția de electricitate pe cap de locuitor (27.000 kWh). Potențialul hidroenergetic norvegian, este valorificat aproape integral. Hidrocentralele, care produc 95% din totalul energiei electrice, sunt localizate cu precădere în districtele Telemark, Buskevud și Vest Agder, din sud și de asemenea, în Nordland.

Finlanda face parte din țările cu o producție ridicată de electricitate pe cap de locuitor (peste 12.000 kWh). Termocentralele produc 48%, centralele atomo-electrice 31%, iar hidrocentralele 21% din energia electrică națională. Termocentralele, numeroase în sudul țării, consumă cărbunii și petrolul din import. În Laponia, care dispune de jumătate din potențialul hidroenergetic al țării, se desfășoară amenajările de pe râul Kemi și afluenții săi. Obiective hidroenergetice importante se găsesc și pe râul Oulu.

În Elveția, hidrocentralele produc peste 54% din energia electrică a țării, iar centralele atomo-electrice peste 45%. Hidrocentralele sunt concentrate pe fluviile Rhone și Rhin și afluenții lor, în cantoanele Valais, Tessin, Grisous, Schwyz etc. Centralele atomo-electrice funcționează la Muhlenberg, Kaisergaust, Beznau.

În Austria hidroenergia deține de asemenea, ponderea cea mai importantă în producția de electricitate. Hidrocentralele realizează 2/3 din energia electrică a țării. Sunt amenajate cursurile de apă din Alpi, bogate în resurse hidroenergetice: Inn, Salzach, Enns, Drava etc. Un lanț de hidrocentrale se desfășoară pe Dunăre.

În Olanda și Danemarca, energia electrică este produsă aproape în întregime de termocentrale.

Belgia obține peste 55% din energia electrică de la centralele atomo-electrice și peste 40%, de la termocentrale.

Producția de electricitate din R.P.Chineză este bazată pe bogatele zăcăminte de cărbuni. Peste 80% din energia electrică este furnizată de termocentrale, iar restul de hidrocentrale. Termocentralele sunt amplasate în ariile populate, în regiunile industriale și în marile bazine carbonifere Fushun, Anshan etc. Potențialul hidroenergetic este valorificat prin amenajarea simultană a hidrocentralelor cu putere ridicată, pe cursurile mari de apă și a microhidrocentralelor, pe cursurile mici, în scopul realizării unui sistem energetic național unic. Cca. 2/3 din puterea instalată este concentrată în peste 110 hidrocentrale, din care un sfert depășesc 250 MW. De asemenea, sunt construite cca 10.000 de microhidrocentrale, cu capacitatea, de regulă mai mică de 1 kW, în scopul electrificării localităților rurale. Pe fluviul Chang Jiang (Yangtzi), care deține 2/3 din potențialul hidroenergetic al țării, se realizează cea mai complexă amenajare, cu marea hidrocentrală de la Gezhouba, de peste 2.700 MW. Obiective hidroenergetice importante sunt construite sau în curs de realizare, pe fluviul Huang He și pe cursurile de apă din provinciile Yunan, Guizhou, Sîchuan etc. Centralele atomo-electrice produc doar 1% din energia electrică a țării, prin cele 3 reactoare de la Daya Bay (Guandong) și Qinshan (Zhejiang).

În Japonia, energia electrică consumată este dependentă, în mare parte, de țițeiul și cărbunele din import. Termocentralele, care furnizează peste 3/5 din energia electrică japoneză, sunt amplasate în porturi, lângă rafinăriile de petrol sau în vecinătatea aglomerațiilor urbane. Centralele atomo-electrice asigură peste 30% din energia electrică, iar hidrocentralele aproape 10% din energia electrică națională. Potențialul hidroenergetic japonez este valorificat în totalitate. Hidrocentralele de capacitate mică sau medie, protejate antiseismic, sunt construite pe râurile Tenryu și Kurobe, din insula Honshu, Tohoku, din insula Hokkaido etc.

India este a treia producătoare asiatică de electricitate. Termocentralele furnizează peste 77% din energia electrică, având ca sursă de combustibil cărbunele autohton livrat pe calea ferată, cu precădere din valea Damodarului. Doar 1/5 din potențialul hidraulic al țării este utilizat. Hidrocentralele reprezintă cca 20% din ponderea producției de electricitate. Fluviul Brahmaputra, aflat în stadiu incipient de valorificare, constituie, prin marea buclă de pe cursul superior, una din sursele potențiale de prim ordin, în producția de energie electrică de pe Glob (al doilea după Zair, cu 500 TWh/an). Fluviul Indus este în curs de amenajare, împreună cu Pakistanul. Hidrocentralele sunt amplasate atât pe cursul principal, cât și pe afluenți (Sutledj etc.). În bazinul fluviului Gange, parțial amenajat, sunt construite numeroase hidrocentrale. Energia hidroelectrică este produsă și pe râurile himalaiene din nord-vest și, de asemenea, pe Krishna, Mahanadi, Chambal etc. Centralele atomo-electrice, amplasate la Madras, lângă Kota, la nord de Mombay-Bombay (Tarapur), la Ka Krapar etc., au un aport redus (de aproape 3%) în balanța energiei electrice, deși zăcămintele autohtone de uraniu sunt deosebit de bogate.

Energia electrică produsă în Pakistan, provine în cea mai mare parte de la termocentrale. Singura centrală atomo-electrică, de la Karaci, are un aport redus (sub 1%) la producția națională de electricitate. La Tarbela, pe Indus, se află cel mai mare baraj de anrocamente din lume, iar la 200 km, în aval, este ridicat barajul hidrocentralei de la Kalabagh, cu o capacitate de 3.600 MW.

Termocentralele dețin ponderea cea mai importantă în furnizarea energiei electrice din Coreea de Sud și Taiwan (aproape 75%) restul fiind asigurat de centralele atomo-electrice.

În Coreea de Sud, se adaugă și hidroenergia, valorificată mai ales pe râul Pukhan, care participă cu 2,5% la producția totală de energie electrică.

În Australia termocentralele au o contribuție determinantă, de peste 9/10, în producția națională de electricitate. Cele mai numeroase termocentrale și hidrocentrale, se găsesc în sud-estul țării, unde există un potențial hidroenergetic ridicat și zăcăminte bogate de cărbuni. Cursurile de apă australiene sunt scurte sau temporare, cu excepția celor din bazinul hidrografic al fluviului Murray și a afluentului său Darling, pe care s-au construit hidrocentralele din sistemele Darling și Tumut. Amenajări hidroelectrice sunt și în insula Tasmania.

Noua Zeelandă obține peste 80% din energia electrică de la hidrocentrale, iar restul de la termocentrale.

Pe continentul african, Republica Africa de Sud produce peste jumătate din totalul energiei electrice. Cca 93% din energia electrică națională este furnizată de termocentralele alimentate de bogatele zăcăminte de huilă, iar restul este de origine hidraulică și nucleară. Termocentralele de mare capacitate sunt concentrate în provincia Transvaal. Principalele sistemele hidroenergetice sunt situate pe fluviile Orange, Vaal și Limpopo. Republica Africa de Sud cooperează la realizarea unui vast proiect de amenajare, care prevede construirea, până la începutul secolului viitor, a 6 hidrocentrale pe cursul fluviului Orange de pe teritoriul statului Lesotho. Lângă Cape Town a intrat în funcțiune, în anul 1984, centrala atomo-electrică de la Koeberg, care asigură peste 7% din energia electrică a țării.

Egiptul este a doua producătoare de energie electrică de pe continentul african. Ponderea principală (4/5) din producția națională de electricitate aparține termocentralelor amplasate lângă marile centre urbane și de rafinare a petrolului. Pe fluviul Nil este amenajat marele complex hidroenergetic de la Assuan, cu puterea instalată de 2.450 MW.

Pe Nilul superior, în Uganda, funcționează hidrocentrala de la Owen Falls, de 150 MW, de pe fluviul Zambezi.

În Mozambic, principala sursă de electricitate este hidrocentrala de la Caborra Bassa, de 2.100 MW; prin ridicarea capacității ei la 3.600 MW se vor crea disponibilități pentru exportul energiei electrice în Africa de Sud, Zimbabwe și Malawi.

Potențialul hidroenergetic al fluviului Orange este valorificat și pe teritoriul statelor Zimbabwe (2.200 MW) și Zambia, cu hidrocentrala de la Kariba, de 1.200 MW, care furnizează 2/5 din electricitatea națională.

În Zair, fluviul cu același nume are cel mai ridicat potențial hidroenergetic de pe Glob (700 TWh/an). În sectorul fluviului de la Inga, cu denivelarea cea mai mare și potențialul cel mai concentrat (300 TWh/an), se desfășoară sistemul hidroenergetic Inga I – II – III, cu o capacitate totală de 3.000 MW.

Hidrocentralele furnizează peste 97% din producția de energie electrică atât în Zair, cât și în Camerun – prin amenajarea hidroenergetică de la Edea, de pe râul Sanaga.

Nigeria obține peste 3/5 din electricitatea națională de la termocentrale, mai numeroase în sudul țării, iar 2/5 de la hidrocentralele Kainji și Jebba, de pe fluviul Niger și Shiroro, de pe afluentul Benoue.

În Maroc, Algeria și Libia, țări cu producții semnificative de energie electrică de pe continentul african, ponderea determinantă (97% – 100%) revine termocentralelor.

7. Geografia industriei energiei electrice

Industria energiei electrice reprezintă o ramură de maximă importanță pentru dezvoltarea economico-socială a lumii contemporane, consumul de energie electrică fiind indispensabil tuturor sectoarelor de activitate. Introducerea tehnologiilor moderne (mecanizare, automatizare, robotizare etc.) nu se poate realiza fără energia electrică. În plus, creșterea nivelului vieții materiale și spirituale a populației mondiale, a nivelului civilizației, urbană sau rurală, este strâns legată de producția și consumul de energie electrică, acestea devenind, de altfel, indicatori ai aprecierii nivelului dezvoltării economico-sociale și al standardului de viață.

Spre deosebire de alte forme de energie, cea electrică are o serie de avantaje:

-convertibilitatea în alte forme de energie primară (mecanică, termică, luminoasă, chimică);

transportul la distanțe mari cu pierderi minime;

caracterul nepoluant;

marea diversitate de combustibili utilizați ș.a.

Toate acestea au constituit principalii factori care au asigurat dezvoltarea și progresul industriei energiei electrice.

Electroenergetica este o ramură industrială relativ tânără, primele motoare electrice fiind construite la începutul secolului al XIX-lea. Prima hidrocentrală din lume a fost pusă în funcțiune în anul 1869, la Lancey (Franța). în anul 1882 intră, simultan, în producție primele termocentrale din lume, la Londra (Helborn Viaduct, cu o putere instalată de 60 kW) și la New York (Thomas Edison, cu o capacitate de 540 kW).

Ulterior construcția de centrale electrice ia amploare, fiind însoțită de perfecționări, de creșterea randamentului și a capacităților de transport al energiei electrice la distanțe mari, peste 1 000 km. Astfel, pe de o parte, au apărut centrale electrice cu capacități de până la 6 000 MW, iar, pe de altă parte, perfecționarea este însoțită de introducerea directă în circuitul electric a unui număr tot mai mare de combustibili atât de calitate inferioară (turba, șisturile bituminoase, lemnul), cât și a unor dintre cele mai complicate, cum sunt minereurile radioactive.

După cel de al doilea război mondial se înregistrează o cerere de energie electrică foarte mare, consumul fiind într-o creștere continuă, de aceea în această perioadă se extind și se construiesc un număr impunător de centrale electrice, inclusiv nucleare. În producția de energie electrică sunt implicate noi surse netradiționale de energie – energia mareelor, geotermică, eoliană etc.

Perfecționarea sistemului de transport la mare distanță al energiei electrice prin linii de înaltă tensiune și cu o mare capacitate conductoare (110, 220, 400 și 800 kW) a favorizat o creștere deosebit de rapidă a producției mondiale.

Structura producției de energie electrică. Producerea energiei electrice se realizează prin mai multe tipuri de centrale. În funcție de sursele primare energetice utilizate, se deosebesc următoarele tipuri de centrale electrice:

centrale pe bază de combustibili organici (cărbune, petrol, gaze naturale etc.), în care se încadrează centralele termoelectrice, centralele cu turbine cu gaz, centralele cu motoare Diesel, centralele electrice de termoficare;

centrale pe bază de combustibili nucleari, numite nuclearo-electrice sau atomoelectrice;

centrale pe bază de energie hidraulică (energia apelor curgătoare, energia mareelor etc.), cum sunt hidrocentralele, centralele mareo-motrice ș.a.;

centrale pe bază de energie eoliană, centrale eoliene;

centrale pe bază de energie solară, respectiv centrale solare sau heliocentrale;

centrale pe bază de energie geotermică (energia apelor termale, energia de gradient geotermic, energia termică a mărilor și oceanelor), numite centrale geotermoelectrice.

După felul energiei pe care o produc, se disting:

centrale electrice care produc numai energie electrică;

centrale electrice care produc pe lângă energia electrică și energie termică (centralele cu turbine cu gaz, centralele electrice etc.);

centrale electrice care produc numai căldură (centralele electrice de termoficare).

Energia electrică se produce preponderent la centralele electrice termice, hidrocentrale și la centralele atomice (99% din producția mondială de energie electrică). Rolul așa-numitor surse „alternative" sau surse „netradiționale" de energie, cum ar fi energia solară, eoleană, geotermală, în producția de energie electrică este foarte mic, de 1%.

La nivel global termocentralele realizează cea mai mare parte din producția de energie electrică – peste 65% din totalul mondial în anul 2000.

Hidrocentralele, deși se situează pe locul doi în structura producției de energie electrică, au un aport totuși modest (17,7%), mai ales dacă avem în vedere potențialul mare hidroenergetic al Terrei. Centralele nucleare participă cu 16,8% la producția mondială de energie electrică.

În perioada contemporană, în structura producției de energie electrică, se observă o tendință continuă de creștere a ponderii energiei termice, și reducerea ponderii energiei hidraulice și nucleare.

În ceea ce privește structura producției la nivel regional și la nivel de țări, aceasta îmbracă aspecte foarte diferite, în funcție de nivelul de dezvoltare economică, precum și de resursele de energie primară pe care le dețin.

Structura calitativă a energiei electrice obținută la diferite tipuri de centrale electrice pune în evidență o tipologizare a țărilor lumii în următoarele grupe:

țări în care predomină ponderea termocentralelor (Israel, Kuwait, Arabia Saudită, Singapore, Danemarca);

țări în care producția de energie electrică este dominată de hidrocentrale (Norvegia, Paraguay; Brazilia etc.);

țări cu o pondere apreciabilă a centralelor nucleare: Lituania – 85%, Franța – 78%, Belgia – 67%, Suedia – 47%, Bulgaria – 46%, Ucraina – 44,6%, Ungaria – 43% etc.;

țări cu sisteme mixte, care utilizează în proporții aproximativ egale două sau trei tipuri de centrale (Japonia, Finlanda etc.)

Centralele termoelectrice (C.T.E.). Stațiile termoelectrice folosesc pentru producerea energiei electrice diverși combustibili: turbă, lemn, cărbuni, petrol, gaze naturale, șisturi bituminoase, păcură etc.

Cel mai răspândit tip de termocentrale sunt cele care funcționează în baza turbinelor cu aburi folosind mari cantități de combustibil și de apă potabilă. Ele prezintă avantaje de a funcționa în tot timpul anului, oferind siguranță în consum, solicită investiții nu prea mari etc.

Pe lângă avantaje, termocentralele prezintă și unele neajunsuri: consumul ridicat de combustibili cu rezervele limitate; eliminarea în atmosferă a bioxidului de sulf, care determină apariția ploilor acide; scoaterea din circuitul economic a unor suprafețe importante de teren, care sunt folosite pentru depozitarea atât a materiei prime, cât și a deșeurilor (zgura); consumul ridicat de apă potabilă, atât pentru răcire, cât și pentru producerea aburului etc. Cu toate acestea, în unele țâri termocentralele au o pondere înaltă în producția de energie electrică (de exemplu, India, China, S.U.A., Marea Britanie, Rusia, Germania).

Amplasarea geografică a termocentralelor este influențată de necesitățile de consum, dar și de rezervele de combustibili de care dispune fiecare stat sau de posibilitățile de procurare a acestora. în funcție de acești factori se remarcă următoarele grupări de termocentrale:

Termocentrale amplasate în apropierea bazei de combustibili, fie în bazinele carbonifere, cum sunt cele din: S.U.A. (Midlands, Virginia de Vest, Pittsburg), Rusia (Ural, Moscova, Kemerovo), Ucraina (Donețk), Germania (Ruth), Polonia (Silezia), China (China de Nord-Est) etc.; fie în bazinele de exploatare a hidrocarburilor din S.U.A. (Golful Mexic, Middlecontinent), Rusia (Volga, Ural, Siberia de Vest), Azerbaidjan (Baku), Kazahstan (nordul Mării Caspice), China (China de Nord-Est), Golful Persic (în toate țările riverane); fie în apropierea marilor rafinării de petrol sau de-a lungul magistralelor gazifere.

Termocentrale construite de-a lungul arterelor fluviale, care furnizează apă industrială și favorizează transportarea combustibilului, formând adevărate grupuri liniare de termocentrale, cum sunt Rhin, Odra, Ohio, Columbia, Enisei, Nil etc., sau în porturile maritime, pentru țările dependente de piața externă a combustibilului, cum sunt Germania (Hamburg), Olanda (Rotterdam), S.U.A. (New York), Japonia (Tokio), Franța (Marsilia) etc.

Termocentrale localizate în marile zone consumatoare – centre urbane sau aglomerații, care furnizează pe lângă energia electrică agentul termic și apa caldă industrială și menajeră necesare consumului urban și care funcționează pe bază de derivate de petrol și gaze naturale.

Cea mai mare parte a capacităților de producție (cea 65%) ale termocentralelor este acoperită de centralele care funcționează pe bază de cărbune, ele fiind și cele mai poluante.

O pondere deosebit de mare a acestora se înregistrează în țările cu mari resurse de cărbune, cum sunt Republica Africa de Sud (circa 100% din puterea instalată și producție), Australia (85%), China și India peste 80%, Marea Britanie și S.U.A. (peste 7%).

Printre cele mai mari termocentrale din lume, cu o putere instalată de peste 4 000 MW se numără: Kostroma, Riazan (Rusia), Ekibastuz (Kazahstan), Belshatow (Polonia), Nanticoke (Ontario-Canada), Kasima (Japonia) etc.; peste 3 000 MW: Houston, Ghison, Nonre (statele Texas, Indiana, California – S.U.A.), Boxberg (Germania), Zaporojie (Ucraina) etc.

Centralele hidroelectrice (C.H.E.) obțin energie electrică pe baza utilizării energiei cursurilor de apă. Cunoscută din cele mai vechi timpuri, energia cursurilor de apă reprezintă o sursă primară de energie inepuizabilă, datorită circuitului apei în natură, nepoluantă, de importanță economică deosebită.

Amenajările hidroenergetice sunt mult mai costisitoare decât cele ale termocentralelor, datorită lucrărilor complexe ce trebuie îndeplinite (construcția de baraje, canale de aducțiune, rețea de drumuri etc.), dar, totodată, ele permit soluționarea unei game largi de probleme, cum sunt: regularizarea râurilor, aprovizionarea cu apă potabilă, apă industrială și de irigație, îmbunătățirea condițiilor de navigație etc. Centralele hidroelectrice au și unele dezavantaje: împiedică reproducerea faunei râurilor (a peștilor din apele marine și cele ale râurilor), împiedică navigația din cursul superior și anterior. Construcția de hidrocentrale stimulează dezvoltarea altor ramuri ale economiei (argricultura, pescuitul, turismul etc.).

Deși hidrocentralele necesită investiții mari care se amortizează într-un timp îndelungat, cheltuielile de producție sunt neînsemnate, ele fiind alimentate cu o sursă practic gratuită și inepuizabilă de energie, iar energia electrică produsă la aceste tipuri de centrale este de 3-5 ori mai ieftină decât cea produsă în termocentrale. În linii generale, prețul energiei hidroelectrice este în funcție de dimensiunile centralelor respective. Astfel, cu cât uzina hidroelectrică este mai mare, cu atât costurile de producție sunt mai mici. Recordul celui mai scăzut preț îl deține hidrocentrala de la Krasnoiarsk, pe Enisei (Rusia).

Potențialul hidroenergetic teoretic al Terrei este apreciat la 5,65 milioane MW, respectiv, cel tehnic amenajabil – la 3,96 milioane MW, iar cel economic amenajabil – la numai 1,24 milioane MW. Potențialul hidroenergetic economic amenajabil este acea parte a potențialului tehnic amenajabil care poate fi valorificat în condiții de rentabilitate. Gradul de valorificare a potențialului economic amenajabil la nivel global este de doar 10-14%, fiind diferit pe continente și țări. De exemplu, în Japonia potențialul hidroenergetic este utilizat la 2/3 din total, în America de Nord anglo-saxonă – la 3/5, în Europa (fără ex-U.R.S.S.) – la aproape 100%, în America Latină – la 1/10, în Asia – 11%, în Africa – doar 2%. În unele țări posibilitatea de valorificare a potențialului hidroenergetic este practic extenuată, iar în alte țări utilizarea lui abia de a început (de exemplu, în Turcia).

Pe continente, în funcție de relief, structura geologică, precipitații, dar și de progresul tehnologic și economic, potențialul hidroenergetic economic amenajabil este repartizat astfel: Asia – 27,5%, Europa (inclusiv ex-U.R.S.S.) – 19,8%, America Latină – 19,5%, Africa – 16,2%, America de Nord – 16% și Oceania – sub 1%. Dintre marile fluvii ale lumii se remarcă, printr-un potențial tehnic amenajabil deosebit de ridicat, fluviul Zair (circa 700 miliarde kWh/an), urmat de Chang Jang și Brahmaputra (cu câte circa 500 miliarde kWh/an fiecare), Parana (174 miliarde kWh/an), Enisei (140 miliarde kWh/an), Columbia (92 miliarde kWh/an), Angara (84 miliarde kWh/an) etc.

Pe țări, potențialul hidroenergetic tehnic amenajabil pune în evidență pe prim plan China, Federația Rusă, urmată de Brazilia, Indonezia, Canada etc. Un șir de state cu suprafețe relativ mici, ca Japonia, Norvegia, Chile, Turcia, Suedia, Franța, Finlanda ș.a., se remarcă prin considerabile resurse hidroenergetice cu atât mai mult că acestea sunt sărace în zăcăminte de combustibili minerali.

În ansamblul lor, hidrocentralele participă cu 17,7% la producția mondială de energie electrică, cu mari diferențieri de la o regiune la alta și de la o țară la alta. Lideri mondiali în producția de hidroenergie rămân Europa, cu 29%, și America de Nord, cu 27,6%, la polul opus situându-se Africa, cu 2%, Printre statele producătoare de energie electrică la hidrocentrale se evidențiază Canada, S.U.A., Brazilia, Rusia etc.

Din totalul hidrocentralelor care astăzi funcționează în lume, jumătate sunt concentrate în țările dezvoltate. În prezent se construiesc baraje și hidrocentrale în cascadă, în lungul unui râu, valorificându-se mai bine potențialul hidroenergetic și formând un sistem hidroenergetic.

America de Nord deține aproape 25% din capacitatea mondială instalată în hidrocentrale. Cel mai important sistem hidroenergetic se află pe fluviul Columbia – S.U.A. (87% – grad de valorificare), cu 11 centrale ce totalizează 22 000 MW (Grand Caulle 1, 2, 3 cu o putere instalată de 9 770 MW, situate atât pe teritoriul S.U.A., cât și pe cel al Canadei (Mica, Arow, Duncan).

Al doilea sistem hidroenergetic din S.U.A. este Tennessee, care cuprinde 50 de hidrocentrale. Printre alte sisteme hidroenergetice importante mai pot fi amintite: Missouri, Colorado și California.

În Canada se remarcă sistemele hidroenergetice de pe Churshill și La Grande Riviere: hidrocentrala Churchill Falls – 5 225 MW și La Grande, cu patru amenajări ce însumează 11 449 MW. Prin linii de înaltă tensiune energia electrică este transportată spre regiunea Quebec, precum și spre nord-estul S.U.A. De remarcat că S.U.A. și Canada produc 25% din hidroenergia lumii (11% și respectiv 14%).

Europa dispune de 30% din capacitatea mondială instalată în hidrocentrale. Se remarcă îndeosebi Rusia, care dispune de mari sisteme hidroenergetice atât în partea europeană, cât și în partea asiatică. Menționăm sistemul hidroenergetic Volga-Kama, cu 7 centrale care însumează 14 000 MW. Cele mai importante hidrocentrale sunt cele de la Volgograd – 2 530 MW și Kuibâșev – 2 300 MW. în zona asiatică s-a valorificat potențialul fluviului Enisei, cu 6 hidrocentrale (Saiano-Șușensk -6 400 MW, Krasnoiarsk – 6 000 MW etc.) și Angara (Bratsk – 4 600 MW, Usti-Ilimsk – 4 300 MW, Boguciani – 4 000 MW).

Amenajări mai importante sunt și pe Dunăre (Porțile de Fier 1, 2), pe Rhon-Durance (Franța), pe Rhin (Germania), pe Nipru (Ucraina).

America Latină are un potențial expoatabil foarte mare (locul III pe glob), dar puterea instalată reprezintă doar 15% din cea mondială și participă cu 18% la producția totală. Cea mai importantă amenajare hidrotehnică este cea de pe fluviul Parana la Itaipu, situată la granița dintre Brazilia și Paraguay, cu o putere instalată de 12 600 MW, fiind cea mai mare din lume. Alte hidrocentrale mari se află pe râul Rio Grande/Parana -Furnas, pe râul Paranapanema/Parana – Ilha Solteria și Jupia, pe fluviul Săo Francesco – Paolo Alfonso (Brazilia), pe râul Caroni/Orinoco – Guri (Venezuela), pe fluviul Paraguay – Corpus Posados (Argentina) etc.

Asia este continentul cu cel mai mare potențial hidroenergetic (locul I în lume) posedă 25% din puterea totală a hidrocentralelor și o producție de 18% din cea mondială. Dintre cele mai importante amenajări hidroenergetice menționăm hidrocentralele din China de pe fluviul Chang Jiang (Sanmanșia, Lukiania, Susiumjiang și Finman), pe Huang He (Linijoxio). Pe fluviul Chang Jiang, în zona marilor defileuri se află în construcție cea mai mare hidrocentrală de pe glob „Shashi", cu o putere instalată de peste 20 milioane kW. De asemenea sunt importante hidrocentralele de la Nurek (pe râul Vahș din Tadjikistan) și de la Toktogul (pe râul Narîn, Kîrgîzstan) din Asia Centrală.

Africa, deși dispune de mari resurse hidroenergetice, posedă doar 3% din puterea instalată și 2% din producția mondială. Cel mai important sistem hidroenergetic este cel de pe fluviul Nil, cu cea mai mare hidrocentrală de pe continent – Saad el Aali (Egipt) și cu cel mai mare lac de acumulare din lume. Se mai pot menționa hidrocentralele de pe fluviul Zambezi – Cabora Bassa (Mozambik) și Kariba (Rhodezia), iar pe fluviul Zair – hidrocentrala Inga (R.D.Congo).

Oceania deține 2% din puterea totală a hidrocentralelor și tot atât din producția lor. Capacități mai mari au Australia (7 000 MW) și Noua Zeelandă(5 000MW).

Centralele atomoelectrice (C.A.E.). Energetica nucleară este una dintre cele mai tinere ramuri ale industriei energiei electrice, care a început să se dezvolte abia în a doua jumătate a secolului al XX-lea, având mari perspective de dezvoltare în viitor. La centralele atomoelectrice energia electrică se obține prin utilizarea drept combustibil a metalelor radioactive (uraniu, plutoniu și toriu). Prin fisiunea nucleară dirijată (fragmentarea atomilor grei) se degajă o mare cantitate de energie, transformată apoi în energie electrică (de exemplu, prin fisiunea nucleară a unui gram de urnaiu 235 se degajează 20 milioane kcal, echivalent cu arderea a 2 500 kg de cărbune superior).

Dintre metalele radioactive cel mai important este uraniul, care se găsește sub formă de trei izotopi; uraniu 235, uraniu 238 și uraniu 233 (nu există sub formă naturală). Uraniu 235 se află în uraniu natural în proporție de 0,6-0,7%, restul de 99,4-99,3% îl constituie uraniu 238, care nu fuzionează ușor. Uraniu 233 poate fi obținut în reactoare nucleare prin bombardarea toriului 232. O importanță economică îl prezintă uraniu 235. Tehnologii de „îmbogățire" (foarte costisitoare) a uraniului, de până la 3%, dispun câteva state: S.U.A., Rusia, Franța și Marea Britanic

Rezervele de uraniu au fost apreciate diferit în funcție de criteriile folosite: de la 3,4 milioane tone la 24,5 milioane tone rezerve certe și probabile. Cele mai importante ponderi față de rezervele mondiale le dețin: Africa (25%), America de Nord (21,8%) și Australia (19,3%).

Rezervele de uraniu sunt concentrate, de obicei, în regiunile platformelor geologice vechi. Cele mai mari rezerve mondiale de uraniu sunt repartizate geografic în următoarele regiuni: „Centura Australiană" – între Golful Carpentaria și Marele Golf Australian; Canada – în preajma lacurilor Athabaska și Urșilor, Republica Africa de Sud – în regiunea Wirwatersrand. Zăcăminte se găsesc și în unele regiuni vechi de geosinclinal – Munții Ural (Rusia), Munții Stâncoși (S.U.A.), Munții Europei Centrale și de Est.

Centralele atomoelectrice reprezintă principala formă de utilizare economică a energiei nucleare. Investițiile mari se datorează măsurilor de prevedere strict obligatorii și costurilor ridicate ale unor materiale rare. în același timp, ele furnizează energie electrică ieftină și în cantități mari. Costul redus al producției (cu 60% mai mic decât la termocentrale), implicațiile, în general, restrânse ale centralelor nucleare asupra mediului înconjurător, în condițiile asigurării unei securități depline, și necesitatea reducerii consumului de petrol fac ca acest tip de centrale să fie de mare perspectivă.

Centralele atomoelectrice prezintă și alte avantaje – posibilitatea amplasării în regiuni depărtate de sursele de combustibil, deoarece costul transportului combustibilului nuclear este neglijabil, ceea ce poate sprijini dezvoltarea unor regiuni deficitare în energie sau posibilitatea utilizării apelor calde reziduale în termoficarea urbană (de exemplu, în Rusia, Franța).

Apariția și dezvoltarea tehnologiilor nucleare este legată de numele lui H. Becquerel, care în 1896 a descoperit radioactivitatea uraniului. De la această descoperire și până la prima centrală atomică (1951) distanța este mai mult de jumătate de secol. Abia în 1954 a fost construită prima centrală nucleară experimentală la Obninsk, lângă Kaluga (Rusia), cu o putere instalată de numai 5 MW. După aceea au fost construite centralele de la Calder (Marea Britanie, 1956) și Shippingfort (Pennsylvania, S.U.A., 1957), cu o capacitate ce nu depășea 100 MW. Începând cu anul 1956, când ia ființă Agenția Internațională pentru Energia Atomică, construcția centralelor nucleare se extinde rapid: dacă în 1960 numărul acestora era de 7, în doar 4 țări (cu o putere instalată de 1 030 MW), în 1999 – de 443 (cu o capacitate de 365 700 MW), în 35 de țări.

Ponderea centralelor nucleare în producția mondială de energie electrică este în creștere. În anul 1970, ponderea acestui tip de centrale constituia circa 2% din totalul producției mondiale de energie electrică, în 1990 – 17%, în 1996 – 18,4%. Începând cu anul 1997, se înregistrează o scădere a acestei ponderi, deși producția de energie electrică obținută la centralele nucleare este în creștere: 85 miliarde kWh în anul 1970, 2 trilioane kWh în 1990 și 2,7 trilioane kWh în 2000. Până la începutul anilor '90 energia nucleară se dezvolta cu ritmuri mai rapide decât electroenergetică în ansamblu, iar în anii '90 aceste ritmuri au început să se egaleze cu cele medii. La aceasta au contribuit mai mulți factori, și anume: reducerea treptată a prețului la petrol, succesele în politica de raționalizare a consumului de energie electrică, investițiile de capital înalte, tehnologiile pretențioase, deșeurile radioactive și, îndeosebi, nesiguranța în securitatea deplină a centralelor nucleare.

Energia nuclearo-electrică cunoaște o dezvoltare mai amplă în țările industrializate și în regiunile slab asigurate cu resurse energetice. Peste 86% din energia produsă în centralele nucleare în 2000 au fost obținute în 10 state ale lumii: S.U.A. – 30,9%, Franța – 16,0%, Japonia – 12,8%, Germania – 6,5%, Rusia – 5,0%, Republica Coreea – 4,2%, Marea Britanie -3,3%, Ucraina – 2,9%, Canada – 2,8% și Suedia – 2,1%.

Printre cele mai mari centrale atomoelectrice se remarcă „Fukuchioma" (Honshu, Japonia), cu capacitatea instalată de 8 milioane kW, Dunkerque – 5,7 milioane kW, Le Havre – 4,0 milioane kW, Bordeaux -3,8 milioane kW (Franța), Brux – 5 milioane kW, Toronto – 4,1 milioane kW (Canada), Varberg – 3,5 milioane kW (Suedia). Mari centrale atomoelectrice funcționează în Rusia (Sankt Petersburg, Kursk, Novovoronej), Ucraina (Hmelnițk, Rovno, Zaporojie), S.U.A. (Hartsville, Browns Terry).

În anul 2000 centralele nucleare au asigurat o producție de 2,7 trilioane kWh, sau 16,8% din totalul energiei electrice a globului. Cele mai mari progrese s-au realizat în Europa (inclusiv ex-U.R.S.S.), unde ponderea se ridică la 46,2%, după care urmează America de Nord cu 33,2% și Asia cu 18,5%.

Ponderea energiei atomoelectrice din totalul producției diferă de la o țară la alta în funcție de disponibilitățile în combustibili și de nivelul de dezvoltare. Cea mai mare pondere a electricității de proveniență nucleară în producția totală de energie electrică o au Lituania – 78%, Franța -77,3%, Belgia – 67,3%, Suedia – 46,1%, Bulgaria – 46,1%, Ungaria -42,6% etc.

Amplasarea centralelor atomoelectrice ține de particularitățile proceselor tehnologice. S-a căutat pe cât posibil, o localizare în regiuni cu o densitate mică a populației, delimitată de marile aglomerații urbane. Consumul mare de apă industrială a impus amplasarea centralelor nucleare pe litoral (unde se desalinizează apa marină), pe malul lacurilor, în lungul fluviilor sau al râurilor cu debit mare (Japonia, S.U.A., Franța, Marea Britanie, Germania, Canada, Republica Coreea etc.).

Energetica nucleară nu se limitează la utilizarea procesului de fisionare a nucleelor grele, ci are în vedere și posibilitatea obținerii unei cantități și mai mari de energie din fuziunea nucleelor ușoare, în primul rând ale deuteriului și tritiului, izotopi ai hidrogenului. Acest proces se declanșează la temperaturi și presiuni extrem de ridicate și, deocamdată, nu a putut fi controlat la scară mică, pentru a fi reprodus în scopuri economice. Cercetări destul de avansate asupra controlului fuziunii nucleare au fost realizate în S.U.A., Marea Britanie, ex-U.R.S.S., Germania și Japonia.

Prima instalație în care s-a reușit, în 1991, fuziunea nucleară controlată a unei mici cantități de amestec de deuteriu și tritiu este Joint European Torus, construită la Culham, Marea Britanie, de statele vest-europene. Ulterior, în 1993, s-a reușit fuziunea nucleară controlată și la Universitatea din Princeton (S.U.A.). în aceeași țară, se află în construcție astăzi noi instalații de acest gen, mai puternice, în colaborare cu Japonia, Rusia și Uniunea Europeană. Specialiștii din cadrul Departamentului Energiei al S.U.A. și din Germania consideră că primii reactori industriali de acest gen nu vor putea fi construiți decât după anii 2025-2030. În etapa actuală, în balanța de energie primară a Terrei, din ce în ce mai mult, pătrund noile surse de energie care se extind și cuprind state din toate continentele.

Geografia producției și consumului de energie electrică. Producția mondială de energie electrică a cunoscut o creștere continuă, iar ritmurile de creștere au fost mult mai rapide decât cele ale energiei primare. Cele mai mari ritmuri de creștere a producției au fost înregistrate îndeosebi după cel de al doilea război mondial. Astfel, în 1929 în lume s-au produs 285 miliarde kWh energie electrică, în 1950 – deja 950 miliarde kWh, în 1989 – 10 880 miliarde kWh, iar în 1999 – 14 352 miliarde kWh, fiind de 50 de ori mai mare față de nivelul antebelic [3, p. 172], (tab. 4.30).

În perioada 1950-2000 producția de energie electrică la nivel global a crescut de peste 14 ori și în 2000 a constituit 15 334 miliarde kWh, cu o putere instalată sumară de 3,0 miliarde kW. Pentru producerea de energie electrică, anual în lume se folosesc 15 miliarde tone de combustibil convențional. în unele țări, cum sunt S.U.A., Germania, Franța, Marea Britanie, Italia, Belgia, pentru producerea de energie electrică se utilizează în medie circa 40% din resursele energetice, în Japonia – circa 50%, iar în țările în curs de dezvoltare – doar 25% .

Repartiția geografică a producției de energie electrică relevă deosebiri foarte mari, din punctul de vedere atât al producției totale, cât și al celei per capita, fiind în funcție de nivelul dezvoltării inegale a economiei diferitelor regiuni și țări.

în perioada postbelică, unele țări ale lumii au înregistrat cele mai înalte ritmuri de creștere a producției de energie electrică. Astfel, nivelul producției mondiale de electricitate a anului 1950 a fost atins de S.U.A. deja în 1965, de U.R.S.S. – în 1975, de Japonia – în 1994 și de China – în 1995. Creșteri rapide au înregistrat și state precum Brazilia, Republica Coreea, Turcia, Mexic, ponderea statelor europene diminuându-se.

Europa produce 31,6% din producția mondială de energie electrică și are cea mai echilibrată structură a producției dintre continentele globului.

în Europa Occidentală, prin importante producții de energie electrică se evidențiază Germania (556,7 miliarde kWh), Franța (540 miliarde kWh) și Marea Britanie (365,7 miliarde kWh).

în Europa de Est se detașează prin producție Federația Rusă (locul 4 în ierarhia statelor lumii – peste 872 miliarde kWh în anul 2000), dar cu o producție în scădere față de începutul anilor '90, când ea a înregistrat cel mai înalt nivel al producției de energie electrică (peste 1 trilion kWh).

America de Nord este regiunea cu cea mai mare producție de energie electrică, unde S.U.A. împreună cu Canada realizează circa 1/3 din producția mondială (tab. 4.31). Totuși, ponderea acestei regiuni în totalul producției mondiale este în scădere față de anul 1950, cu 14%.

Asia are o producție în creștere și a reprezentat, în 1999, 27% din producția mondială de energie electrică. Această creștere se datorează, în primul rând, nu numai Japoniei, cu o producție de 1 trilion kWh în 2000, dar și unor țări în curs de dezvoltare, cum sunt China (1,3 trilioane kWh, locul 2 în lume), India (560 miliarde kWh, locul 6), Republica Coreea (locul 11) și Turcia.

Celelalte regiuni geografice (America Latină, Africa și Oceania), deși înregistrează creșteri ale producției de energie electrică, participă cu o pondere modestă în producția mondială.

Peste 2/3 din producția mondială de energie electrică revin pe seama primelor zece state ale lumii (tab. 4.32).

Analiza consumului de energie electrică la nivel de regiuni și de țări pune în evidență mari discrepanțe în ceea ce privește atât consumul global, cât și cel per capita. Sub aspectul consumului global, cele patru mari regiuni industrializate (America de Nord, Europa (inclusiv ex-U.R.S.S.), Japonia și Australia), cuprinzând 1/3 din populația Terrei, au consumat, în perioada 1970-1999, peste 85% din energia electrică produsă în lume, iar restul – circa 15% din consumul mondial – a revenit celorlalte regiuni ale planetei, în care trăiesc 70% din populație [3, p. 172]. Astfel, în statele dezvoltate, consumul de energie electrică se ridică la valori foarte ridicate (peste 5 mii kWh/per capita), în timp ce în țările subdezvoltate se află sub 1000 kWh/per capita (tab. 4.33). Bunăoară, consumul de energie per capita variază de la peste 20000 kWh în Norvegia, Canada la mai puțin de 30 kWh în Ciad, Etiopia, Burkina Faso, Cambodjia, raportul fiind de 1:70.

Exportul mondial de energie electrică cuprinde doar 2-3% din producția mondială. Producția, consumul și exportul de energie electrică sunt realizate prin sistemele energetice naționale și regionale. Dintre sistemele energetice regionale le vom menționa pe cele din Europa Occidentală, din America de Nord, din spațiul ex-U.R.S.S. și parțial cel din Europa de Est. în America Latină există legături între sistemele energetice din Brazilia, Argentina, Paraguay și Uruguay, între sistemele energetice din Venezuela, Columbia și Ecuador, în Africa – între Mozambic și Republica Africa de Sud, între Zair și Zimbabwe, între Alger, Tunis, Libia și Egipt. Principalele țări exportatoare de energie electrică sunt Franța, Rusia, Paraguay, Germania, Elveția, Ucraina.

Electroenergetica este ramura care produce energie electrică și termică (apă caldă). Fără energie electrică dezvoltarea economiei mondiale este de ne conceput, ea în prezent se utilizează în toate sferele de activitate. Energia electrică ușor se transformă în alte tipuri de energie: mecanică, termică, luminoasă, nu poluează mediul înconjurător.

Prima centrală electrică a fost construită în anul 1882 în SUA (de tip termocentrală). Ulterior producția de energie electrică a crescut brusc, atingând 14,3 trln kw/h în anul 2000. Rolul principal în producția mondială îl dețin termocentralele (62%). Repartiția geografică a termocentralelor este influențată de tipul de combustibil consumat (în bazine carbonifere, sau în apropierea lor, în zone cu hidrocarburi ș.a.); întrucât ele furnizează și agent termic, apă caldă industrială și menajeră, tendința actuală este de amplasare a lor în zonele preorășănești; în țările puternic dependente de importul de combustibili (Japonia, Franța, Italia ș.a.) sunt plasate în porturi. Cei mai mari producători de energie electrică la CTE sunt: S.U.A., China, Rusia, Japonia, Germania, ș.a. Cele mai mari CTE (cu capacitatea de peste 3 ml kw) sunt: Kasima, Chiba (Japonia), Kendal (R.A.S.), Ekibastuz (Kazahstan), Kostroma, Reazan (Rusia), Zaporojie (Ucraina), Ghibson. Houston (SUA). CTE au avantajul costului și duratei mici de construcție, în schimb poluează intens mediul.

Hidrocentralele dețin 21% din producția mondială de energie electrică. Ele se amplasează pe râurile ce au multe cascade, praguri, cu văi înguste etc. Prin potențialul lor hidroenergetic se remarcă fluviile: Congo, Enisei, Brahmaputra, Chang Jang, Parana, Nil și Zambezi. Cei mai mari producători de energie electrică la CHE sunt: Brazilia, Canada, Rusia, China, S.U.A., Norvegia ș.a. Cele mai mari CHE din lume sunt: Turukhansk – 20000 MW (Rusia), Sansea – 20000 (China), Itaipu – 13300 MW (Brazilia), Grand Coulee – 10800 MW (SUA), Guri – 10300 MW (Venezuela), Tucurui – 7300 MW (Brazilia), Paulo Afonso – 6800 (Brazilia), Saiano-Șușenscoie – 6400 MW (Rusia), Krasnoiarsk – 6000 MW (Rusia), Bratsk – 4500 MW, Ust-Ilimsk – 4300 MW (Rusia) etc. CHE produc energie primară regenerabilă, nepoluantă, ce este de 3-5 ori mai ieftină decât cea produsă la CTE.

16% din energia electrică produsă în lume revine CAE (nucleare). Materia primă o formează uraniu, plutoniu și toriu (23 kg U = 400 t de cărbune sau 270 mii l petrol). Costul producției este cu 20% mai ieftin decât în CTE. CAE sunt construite lângă o sursă permanentă și constantă de apă dulce și la o distanță de nu mai puțin de 50 km de orașele mari (zonele de consum). Sinecostul construcției este foarte mare, de aceea ele sunt concentrate cu predominare în statele înalt dezvoltate. Principalii producători mondiali sunt: SUA – 28%, Franța – 17.5%, Japonia – 12,3%, Germania, Rusia, Canada, Marea Britanie, Ucraina, Coreea se Sud, Suedia etc.

Mai funcționează și alte tipuri de centrale electrice (1%), care folosesc surse netradiționale de energie: mareică, geotermice, eoliene etc.