Průmysl paliv a energetiky

1. Průmysl paliv a energetiky

2. Palivo-energetický komplex • Energie je mobilní zdroj. Existuje ale značná nerovnoměrnost v jejím rozložení a spotřebě! Vyspělé státy se snaží nebýt zcela závislé (zj. na arabském ropném světě). • Základní trendy: • spotřeba energie na světě neustále roste • struktura energetické spotřeby (palivo - energetická bilance) – dřevo > uhlí > ropa > jaderná energie > alternativní energetické zdroje

3. Energetické zdroje PEZ – primárně těžené EZ (uhlí, ropa, zemní plyn, jaderné suroviny) SEZ – sekundárně zpracované PEZ (el. energie, koks, ropné deriváty, plyn)

4. Palivoenergetická bilance struktura energetické spotřeby způsob krytí spotřeby jednotlivými PEZ dřevo ( do konce 19. stol.), uhlí (pol. 19. stol., kulminace ve 20. letech 20. stol.), ropa (počátek 20. stol.), zemní plyn (mezi 1. a 2. svět. válkou), jádro (polovina 50. let 20. století)m alternativní zdroje ?

5. Jednotky pro přepočet energetické hodnoty suroviny: • TMP (tuna měrného paliva) - střední energetická hodnota č. uhlí • TOE (tuna ropného ekvivalentu) – v anglosaských zemích • 1 t HU = 0,3 TMP • 1 t ropy = 1,3 TMP • 1000m3 ZP=1,33 TMP • 1000kWh EE = 0,125 TMP • světová spotřeba primární energie na světě: 1970-1990: + 55%, 1990-2005 dalších +10%

6. Těžba ropy zahájení těžby 1859: Pensylvánie – 1. naftový vrt do hloubky 21m, ve stejném období také v Rumunsku začátek 20. stol.: těžbu uskutečňuje asi 20 států 1940 – 40 zemí 1970 – 60 zemí 1990 – 80 zemí

7. J. D. Rockeffeler – (1839-1937) americký průmyslník zakladatel ropného impéria Standard Oil symbol nezvladatelné síly kapitálu soudně firma rozdělena na 34 částí (Mobil, Chevron, Amoco, Exxon...)

8. Vývoj ropného průmyslu • od 50. let je ropa klíčovým odvětvím energetiky • nástroj světové moci v politice • ropné šoky – 1. šok – arabsko – izraelský konflikt (1973/1974) – ceny vzlétly prudce nahoru (Nejspokojenost s tím, že nadnárodní společnosti kontrolovaly obchod s ropou – určovaly cenu - v roce1974 – po porážce ve čtvrté izraelsko-arabské válce (jomkippurská) se státy OPEC rozhodly demonstrovat svoji ekonomickou sílu – zvýšily cenu roby z 2,48 na 11,65 $ za barel (159 l) = první ropný šok. • 2. šok – írácko – íránská válka (1979-1981) • cena se nikdy nedostala na svoji výchozí hodnotu • ropa typu Brent – severomořská ropa • ropa typu WTI – americká lehká ropa

9. Vývoj ropného průmyslu geografické rozložení – těžiště se přesunulo z USA na východ do oblasti Perského zálivu (od 60. let) výhody: větší výhřevnost, snadnější doprava (ropovody, tankery), čistší spalování Kvalita: příměsi síry (od 0,5% - 5% váhy ropy) nejkvalitnější – Indonésie, Alžír, Azerbajdžán, Libye, Argentina, Peru, Austrálie, ČR značný obsah síry: USA, země perského zálivu nejhorší kvalita: Venezuela 80% těžby pochází z ložisek zprovozněných před rokem 1973 ložiska ropy doprovází ložiska zemního plynu !!!

11. Export/import ropy

12. Největší spotřebitelé ropy

13. ROPA - Těžba na pevnině • Blízký východ: Saudská Arábie, Omán, Irák, SAE, Írán • Rusko: západní část Sibiře (Ťumenská oblast), koncerny – Jukos, Sibněft, Lukoil Povolží a Ural (Tarastan, Baškirsko) • USA – Texas, Louisiana, Skalisté hory, Velké prérie (Wyoming, NorthDacota), Aljaška, Kalifornie • Mexiko, Venezuela (Maracaibo), CV Čína, delta Nigeru (Nigérie), delta Orinoka (Venezuela), Alžírsko, Libye, Indonésie

14. ROPA - Těžba v šelfu perspektivních je asi 7% rozlohy pobřežního šelfu poprvé objeveno na počátku 20. stol. – Trinidad, 1914 – Venezuela, 1949 – okolí Baku – těžební zařízení ukotvená na plošinách, 50. léta 20. stol. – rozvoj v Severním moři plošina v Severním moři – TROLL – jedna z největších současnost – šelfová těžba v Severním moři (národní sektory – 5 – britský - RD, nizozemský – Royal Dutch, německý, norský, dánský - Statoil), Kaspické moře, Mexický záliv, Guinejský záliv)

15. Těžba ropy v ČR ČR – cca 150 tis. tun ročně, ale prodáváme ji – u nás by se nevyplatilo zpracovat. Dovážíme ropu z Ruska (Družba) a ze Severního moře (Ingolstadt).

16. OPEC Organization of Petroleum Exportiong Countries založena 1960 v Bagdádu, sídlo kartelu Vídeň stanovuje těžební kvóty ovlivňuje cenu ropy na světových trzích současná kvóta – 25,4 mil. barelů – denní těžba

17. Členové OPECu • Alžírsko (od 1969) • Angola (od 2007) • Ekvádor (od 1973 do 1992, znovu se připojil 2007) • Indonésie (od 1962 do konce roku 2008) • Irák (zakládající člen) • Írán (zakládající člen) • Katar (od 1961) • Kuvajt (zakládající člen) • Libye (od 1962) • Nigérie (od 1971) • Saúdská Arábie (zakládající člen) • Spojené arabské emiráty (od 1967) • Venezuela (zakládající člen) • + Gabon (od 1975 do 1994) • Potenciální členské země • Bolívie, Súdán a Sýrie byli přizváni ke vstupu do OPEC. Brazílie v současné době členství zvažuje kvůli nově nalezeným zásobám ropy v Atlantiku.

18. Mapa OPEC

19. Současné tendence v těžbě ropy snižování podílu těžby USA a Ruska k zemím OPEC (zej. Saudská Arábíe), dynamický růst v Africe, v Severním moři, Indonésie a zejm. v Číně růst těžby v šelfech moří – Venezuela, Baku, Mexický záliv, Nigérie, Perský záliv, Indonésie, Severní moře (v roce 1980 – více než 20 %, dnes přes 350 %) ropa je nejobjemnější exportní komoditou ve světovém obchodě (světový export v roce 2000 kolem 1,8 mld. tun, k největším exportérům v současnosti lze řadit Saudskou Arábie, Irán, Rusko, Norsko, Spojené arabské emiráty, Nigérii, Venezuelu) V importu ropy jednoznačně dominují USA (více než ¼ ze světového exportu), následované v podstatě nejbohatšími zeměmi (G 7) - Japonsko, SRN, Itálie, Francie, následují Nizozemí Jižní Korea a v posledním desetiletí zejména Čína a Indie Podobně ve spotřebě ropy dominují USA (téměř ¼ světové těžby), RUSKO (288), Japonsko (264) SRN (135), Čína, Itálie

20. Současné tendence v těžbě ropy Významným a také určujícím činitelem ceny ropy je zejména organizace zemí OPEC (v r. 1973 na ně připadalo 54 % světové těžby, v roce 1987 - 32 %, v roce 1994 - 41,3 %, celkově na připadá 77 % světových zásob ropy, podíl na světovém exportu se pohybuje v posledním desetiletí od 50 do 66 % Světové zásoby ropy jsou závislé na aktuálních odhadech geologických výzkumů. Např. v roce 1999 se pohybovaly kolem 142 mld. Tun, při celkovém trendu růstu odhadů na Blízkém Východě, v Jižní Americe a v Severním moři, klesají naopak v USA, Kanadě, Číně. Při současné těžbě jsou např. zásoby ropy ve světě odhadovány na 40- 50 let, v USA jen na 8 - 12 let, na blízkém Východě na více než 80 let.

21. Těžba ropy ve světě – viz.atlas Afrika (Alžírsko, Libye - v poušti – ložisko Zaltan, oblast šelfů v Guinejském zálivu – Nigérie - významná těžba je především v bahnité deltě řeky Niger, Gabun, Kamerun, Angola - šelfy, Egypt – oblast kolem dolního Nilu, západně od Káhiry, Alžírsko na Sahaře) Střední a Jižní Amerika (Mexický záliv – při pobřeží Mexika, Karibské moře při pobřeží Venezuely – oblast zátoky Maracaibo, delta řeky Orinoco, Argentina, Brazílie, Kolumbie, Ekvádor) Severní Amerika (USA – státy, při pobřeží Mexického zálivu ve státech Texas a Luisiana, vnitrozemí ve státě Texas, Aljaška, jižní část Kalifornie, dále ve státech Kansas, Oklahoma, Nové Mexiko, Kanada – provincie Alberta a Saskatchevan)

22. Těžba ropy ve světě – viz.atlas • Evropa (šelfová oblast Severního moře – podíly rozděleny mezi Velkou Británii, Norsko – ložisko Ekofisk a Nizozemsko, ropné zdroje má také Dánsko a Rumunsko) • Rusko (oblast západosibiřská – kolem řeky Ob – kolem 70 % těžby v Rusku, oblast volžsko – uralská – v autonomních republikách Tatarské a Baškirské – kolem 23 % těžby, další oblasti těžby – oblasti Timaňsko – Pečorská, severokavkazská a severosachalinská) • Asie • oblast Perského zálivu na Blízkém východě (kolem 38 % světové těžby) – Saudská Arábie (1/4 světových zásob, Irán (těžba v předhůří pohoří Zagros a v šelfech), Spojené arabské emiráty, Irák, Kuvajt, Sýrie, Katar, Jemen • Čína (ložisko Tacing v jihovýchodní Číně – 45 % těžby, provincie Shandong – kolem 25 %, dále pak provincie Liaoning a Henan) • Indonésie (oblast střední Sumatry), Brunei, Indie

23. Zemní plyn stále významnější energetický zdroj relativně nízké náklady na těžbu pro ŽP méně škodlivá surovina nevýhodou je doprava přeprava plynovody je 3x dražší ve srovnání s přepravou ropy přepravuje se také tankery největší zásoby : Rusko – více než 30%, Západní Sibiř – Ťurmenská oblast Blízký východ – 30% GAZPROM – ruský podnik – největší těžařská firma na světě (1/3 ověřených světových zásob) těžba v ČR na Chřibech, v Beskydech – Frenštát pod Radhoštěm (Trojanovice)?, Hodonínsko, Břeclavsko, dále také na Karvinsku společně s těžbou černého uhlí, na j. Moravě – Tambořice – obrovské zisky za plyn a ropu – asi 15 mil, přičemž rozpočet obce je 1 mil.

24. Zemní plyn levný energetický zdroj, kvalitní chemická surovina (hlavně metan, pak etan, propan, butan = uhlovodíky) malé náklady na těžbu, vysoká výhřevnost (mezi 4,5 – 9 tis. kcal/m3 ), minimální odpad neustálý růst těžby zemního plynu (v roce 1990 – 1,9 bilionu m3, v roce 1999 cca 2,4 bilionu m3 mezinárodní obchod - rozvoj až v posledních desetiletích, přeprava je omezena jen po určitých trasách (75 % přepravováno plynovody, 25 % tankery- tekutý plyn). V roce 1960 činil export jen 1 % těžby, 1970 - 4 %, 1980 - 12,6 %, 1992 - 15,2 % (320 mld. m3)

25. Zemní plyn těžba v šelfech – více než 40 % růst těžby v západní Evropě a severní Americe, pokles v Rusku podíl na světové energetickém zásobování - 23,8 % Světová těžba (1998): kolem 2.4 bilionu. m3 - Rusko kolem 600 mld. m3, USA 530, Kanada 160, Velká Británie 94 mld. m3, dále Nizozemsko, Alžírsko Indonésie, Saudská Arábie, Spoj. arabské emiráty, Norsko

26. Zemní plyn (v Evropě soustředěna téměř polovina světové těžby) hlavní exportéři: Rusko, Kanada, Turkmenistán, Nizozemí, Alžírsko, Norsko, Indonésie import: Ukrajina, USA, SRN, Japonsko, Itálie, Francie Světové zásoby: Rusko – cca 35 - 40 %, Blízký Východ - 31 %

27. Produkce (těžba) ZP

29. Největší producenti (2006) – Rusko (25,4 %), USA (22,9 %), Kanada (7,7 %), Indonésie (3,9 %), Nizozemí (3,8 %). Celkem cca 2,3 mld. m3!! Firmy zabývající se těžbou a zpracováním: Mobil, Exxon, Chevron, Texaco, BP, Royal Dutch-Shell, Statoil (Norsko), Agip (Itálie), Lukoil (Rusko). Největší těžař– Gazprom (Rusko) – 1/3 světové těžby

30. Těžba uhlí Těžba uhlí byla a stále je významný lokalizační činitel pro řadu odvětví (černá metalurgie, koksochemie, těžké strojírenství). Tendence : snižování významu uhlí v energetické bilanci (po ropné krizi v 70. a počátkem 80. let se jeho význam poměrně zvýšil) nerovnoměrné rozložení ložisek – většina leží na severní polokouli. růst těžby a spotřeby v Číně, Indii, JAR, pokles těžby v zemích EU

31. Černé uhlí Do 2. sv. války bylo hlavním energetickým zdrojem. Pak „nahrazováno“ ropou a zemním plynem. Renesance uhlí v 70. letech souvisela s ropnými šoky. Stále obrovské zásoby!! = energie budoucnosti? V současnosti těžba v Evropě zaznamenává útlum (je to také díky složitějšímu geologickému podloží). Naopak „amíci“ uhlí dobývají víc – hodně tepelných elektráren aneb hlavně prachy – asi by to mělo být nestranné, co

32. Těžba ČU

33. Hlavní geografické oblasti těžby černého uhlí • USA (Apalačské hory – ve státech Západní Virginie a Kentucky, Pensylvánie a Alabama), oblast kolem střední Missuri – ve státech Illinois, Ohio, Indiana), stát Wyoming, severní a jižní Aljaška) • Kanada (západní provincie Alberta a Britská Kolumbie) • jižní Argentina • jižní Brazílie • jižní Chile • východní JAR (Transwal, Natal)

34. Hlavní geografické oblasti těžby černého uhlí severní Španělsko severovýchodní Anglie (těžba ukončena), Velká Británie (střední část Anglie, severovýchodní Anglie – Newcastle, jižní Wales -Cardif), Lotrinsko-Alsasko SRN (Porúří) Hornoslezská pánev (Polsko + ČR) Ukrajina (Doněcká pánev) Rusko (Kuzněcká pánev + Karakanda, západní Sibiř (horní Ob), severní Sibiř (kolem ústí Leny), horní Lena, záp. od Jeniseje, východní Sibiř a Dálný Východ (exportní oblast pro Japonsko) západní, severovýchodní (ložisko Datong) a jižní Čína (85 % z celkové roční těžby více jak 1.3 mld. tun uhlí je využito pro výrobu elektrické energie) severovýchodní část Indie (kolem Gangy) Indonésie (Sumatra, Borneo) jihozápadní a východní Austrálie (Newcastle, Brisbane)

35. Export/import ČU

36. Hnědé uhlí Světová těžba: 1970 800 mil. tun, 1998 – 857 mil. Tun, 2005 cca 850 mil.t.

37. Hořlavé břidlice a rašelina V palivové bilanci mají jen velmi malý význam (významněji např. v Estonsku - elektrárna v Kochtla-Jarve), problémem je vysoká náročnost zpracování

38. ENERGETIKA • klíčové průmyslové odvětví (sÍťové) – podmiňuje rozvoj dalších průmyslových odvětví • spotřeba v průmyslu a v domácnosti: rozdíly ve vývoji – rychlejší tempo růstu výroby elektřiny než celková průmyslová výroba • relativně dochází k poklesu spotřeby energie v průmyslu a růstu v domácnostech • absolutní spotřeba samozřejmě roste • kapitálově vysoce náročné odvětví • silně centralizované (regulované) odvětví • monopoly (státní)x deregulace liberalizace trhu • postupné uvolňování energetického trhu ( v závislosti na velikosti odběratelů) • důsledkem jsou kolapsy energetických sítí (USA), nejsou záložní zdroje • postupná privatizace tohoto odvětví (Německo, Itálie, ČR - ČEZ)

39. Výroba elektrické energie • tendence - výrazné zvyšování výroby a spotřeby elektrické energie (dosud se spotřeba zdvojnásobila za každých 10 let, např. v roce 1950 se vyrobilo 942 mld. kWh elektrické energie, v roce 1970 4,9 mld. kWh, v roce 1975 5,4 mld. kWh, v roce 1995 10 mld. kWh • existují velké územní rozdíly ve výrobě a spotřebě (bohaté a chudé země) • tepelné elektrárny - zdrojem výroby je uhlí, dnes i paroplynové elektrárny • vodní elektrárny – jsou převažujícím zdrojem pro výrobu elektrické energie např. v Norsku, Švédsku, na Novém Zélandě, ve Švýcarsku a Rakousku • jako alternativní lze uvést také přílivové a geotermické elektrárny • jaderné elektrárny – jsou hlavním zdrojem výroby elektrické energie např. ve Francii a Japonsku

41. Energetické ukazatele • ukazatele výkonnosti ekonomiky • produkce elektřiny na 1 obyvatele – svět 2,2 tis. KW, Norsko – 26,4 • produkce elektřiny na jednotku HDP – západní Evropa – 0,3 kWh/USD (vyspělé státy x rozvojové státy) • nejvyspělejší koncerny – EON – Německo, NationalPower – GB – vlastní Opatovickou elektrárnu, EdF – Francie, Axpo – Švýcarsko, Electrabel – Francie

42. Energetika a životní prostředí • tepelné elektrárny • emise (produkce skleníkových plynů: CO2, CH4, N2O, vyčerpatelnost PEZ) • jaderné zdroje – nebezpečí jaderné havárie, úložiště jaderného odpadu, neprodukují ale emise skleníkových plynů – viz cíle Kjótského protokolu • hodně států nemá vyřešeno centrální úložiště – existují pouze dočasná • alternativní energetické zdroje – obnovitelné: voda (přílivové elektrárny), bomasa, vítr, slunce, geotermální energie (tepelná čerpadla) • odlišné přístupy v jednotlivých zemích (Skandinávie – západní Evropa – USA – Japonsko – rozvojové země) – dotace státu, aby mohly fungovat tyto zdroje • EU – podíl čisté energie na spotřebě 13%, do roku 2010 21% • ČR – 3,6%, do roku 2010 8% • ve srovnání s klasickými zdroji – možnost využití – doplňkové zdroje, budoucnost • vodíková ekonomika – vize krytí budoucí energetické spotřeby lidstva (zatím prototypy palivových článků pro automobilový průmysl, odlišný přístup USA a EU) • USA – výroba vodíku v elektrárnách spalujících fosilní paliva • EU – využití vodíku při přechodu na obnovitelné zdroje

43. Kjótský protokol cíle – průmyslově vyspělé státy sníží emise skleníkových plynů v období 2008 – 2012 průměrně o 5,2% ve srovnání s rokem 1990 (EU, ČR:-8%) obchodování s emisemi (nejen z energetických zdrojů) – levnější je koupit si emise než odsířit elektrárny a zavést nové technologie

44. Jaderná energie 1 kg uranového paliva nahradí cca 2500 tun černého uhlí těžba uranových rud je soustředěna zejm. v Kanadě, Nigeru (2. největší světové zásoby), Rusku, Kazachstánu, Uzbekistánu, Austrálii (největší světové zásoby), USA a Francii hlavní období výstavby atomových elektráren v 70. a 80. letech (také v souvislosti s ropnou krizí) v roce 1995 bylo ve 34 zemích 431 celkem jaderných h bloků (v USA 109, ve Francii 56, Japonsku 49, Velká Británii 34, v Rusku 29, Kanadě 22, v SRN 20, na Ukrajině 15, ve Švédsku 12, Jižní Koreji 10, v ČR 4 a dalších 60 bloků bylo ve výstavbě v 18 zemích vybrané země bez atomových elektráren: Portugalsko, Irsko, Norsko, Dánsko, Estonsko, Lotyšsko, Bělorusko, Polsko, Itálie, Rakousko, Jugoslávie, Chorvatsko, Turecko, Albánie

45. Vodní energie nejstarší energetický zdroj hydro-energetický potenciál asi 4 mld. kWh, využívá se pouze ze 7 % energetické využití světových veletoků zejm. v Jižní Americe, Africe, Číně

46. Alternativní zdroje • USA chtěli v roce 2000 krýt 25% el. en. ze Slunce – bohužel nee • Japonsko – velký podíl solární energie (projekt 10 000 střech – neodstartoval), potom také Austrálie • geotermální energie – Island – bylo by to schopné krýt 30% světové potřeby • Větrná energie • nejvíce zapojení jsou Němci • největší roli hrají finanční možnosti státu – nutné velké dotace • mají polovinu výkonu větrných elektráren na světě

47. Alternativní zdroje • Stále je drahá (a o tom to je – o prachách! ) • Solární energie - Japonsko – zj. místní potřeba (na střechách rodinných domů) • Austrálie – největší výkon (50 MWh), Indie • Větrná energie– izolované zdroje nebo větrné farmy. Nejrychleji se rozvíjející zdroj alternativní energie. • ČR – Ramzová, Orlické hory. Plánuje se 200 kousků v Krušných horách. • Německo, Dánsko – Severní moře • Geotermální energie– Island (5% zastoupení, ale dokázal by pokrýt až 33 %!). Nový Zéland, Řecko, Maďarsko. • Přílivové elektrárny – Francie, Rusko, hUSA (to byl překlep a nějak mi to nejde smazat) • Spalování biomasy – peletky, sláma, zrní, rychle rostoucí dřeviny, křídlatka,…

48. Vybrané vodní elektrárny

49. Vybrané jaderné elektrárny