에너지와 경제 발전

인류 사회가 소비하는 에너지의 90%는 광물 자원에서 나옵니다.

산업화 정도와 생활 수준은 에너지 소비와 직결된다(그림 6.1). 산업 및 농업 생산의 기계화 및 전기화 정도는 생산성 수준 향상에 결정적인 역할을 합니다. 농업 자체는 거대한 에너지 전환 시스템입니다. H2O와 CO2는 태양 에너지를 통해 탄수화물로 변환되어 식품 및 기타 농산물에 저장됩니다. 농업 현대화 과정은 인간과 동물의 노동을 에너지로 구동되는 기계로 대체하는 것입니다. 더 많은 농산물을 생산합니다. 1920년 미국의 농업인구는 3,200만명이었는데, 1960년에는 절반으로 줄었고, 1970년대 중반에는 다시 절반으로 줄어 780만명이 됐다. 이 기간 동안 에너지 소비는 2.2배 증가했다. 단위 면적당 곡물 생산량은 5배 증가했지만 사용된 노동 시간은 원래 57시간에서 17시간으로 단축됩니다. 농기계에 소비되는 휘발유는 약 1682×104m3/a, 경유는 1318×104m3/a, 액화가스는 50×104m3/a이다. 평균적으로 1톤의 곡물을 생산하는 데 0.04m3의 석유가 사용됩니다. 미국의 각 개인은 연간 59×109J의 식품 관련 에너지를 사용합니다. 1991년 통계에 따르면 전 세계 화석연료의 25%가 식품 관련 생산과 가공에 사용됐다. 우리나라는 산업화와 농업 기계화 수준이 낮은 개발도상국으로 전체 에너지의 약 20%가 이 지역에서 사용됩니다.

에너지는 인류의 기술 발전에 견인차 역할을 해왔습니다. 인류 역사에서 에너지 기술 적용의 세 가지 변화인 증기, 전기, 원자력은 모두 생산 기술에 큰 변화를 가져왔습니다.

사람들이 물질적, 문화적 생활에서 소비하는 모든 품목은 최종 에너지 소비를 반영합니다(그림 6.2, 표 6.1).

국민경제의 성장과 에너지는 밀접한 관계가 있다. 일반적으로 에너지 성장은 국민총생산(GDP) 증가율과 정비례한다. 에너지소비탄력성계수, 즉 연평균 에너지소비 증가율과 국민총생산의 비율은 기본적으로 이러한 관계를 반영할 수 있다(표 6.2). 1962년부터 1972년까지 일본의 에너지 소비는 11.7%로 가장 빠르게 증가했고, GDP도 10.3%로 가장 빠르게 증가했다. 그러나 에너지 소비 증가가 느린 미국(2.2%)은 연평균 GDP 증가율을 나타냈다. 2.8%에 불과하다. 그러나 새로운 기술, 새로운 장비, 새로운 프로세스의 적용, 에너지 구조의 변화, 에너지 관리 개선으로 인해 에너지 소비 증가율이 낮더라도 GDP 성장률은 빠르게 성장할 수 있습니다.

에너지 공급은 산업 레이아웃에 중요한 영향을 미칩니다. 알루미늄 제련 1t과 같이 단위 출력 값당 많은 양의 에너지를 소비하는 산업은 표준 석탄 6.68t을 소비합니다. 3의 비용이 들기 때문에 대부분 에너지 기지 근처에 건설됩니다. 그러나 과학기술의 진보로 인해 원광석 원자재와 에너지 소비가 비용에서 차지하는 비율이 변화함에 따라 산업의 지리적 배치도 가치법칙에 따라 조정될 것입니다.

그림 6.1 1850년부터 2000년까지 미국의 에너지 소비 변화 곡선(C. Starr, Science, 1971년 9호, 39페이지에 따름)

참고: 지난 세기의 중간 에너지 소비는 나무, 석유, 천연가스에 의해 제공되었지만, 다음 세기의 중간 에너지 소비는 원자력과 석탄에 의존할 것입니다.

그림 6.2 1인당 에너지 소비와 생활 수준의 관계 (Wang Qingyi에 따르면, 1988)

표 6.1 1996년 주요 광물 제품의 1인당 소비량 비교 단위: kg

① 철강은 생산량이고, ② 석탄은 석유에 해당합니다.

(Zhu Xun에 따르면. 1999. Chinese Mining at the Turn of the Century. China Mining Association Newsletter, Issue 39)

표 6.2 주요 선진국의 에너지 탄력성 계수 변화

데이터 출처: (1) 일본의 "에너지" 잡지, 1982년 12호, 1983년 2호; (2) 세계 은행의 "1989년 세계 개발 보고서".

에너지 발전과 에너지 기반 구축은 정유, 석유화학, 철강, 건축자재, 전기, 비철금속, 기계, 운송 등 지역 관련 산업의 발전을 견인할 수 있다. , 통신 및 기타 산업. 중국의 다칭, 다퉁, 푸순, 독일의 루르, 미국의 애팔래치아, 영국 중부 지역, 구소련의 쿠즈바스는 에너지를 주요 산업으로 하는 복합 산업 기지이다.

주력에너지구조의 변화는 산업구조의 조정에도 영향을 미칠 것이다. 1970년대 중반, 세계 유가의 상승은 세계 에너지 위기를 촉발시켰고, 이는 에너지가 부족한 서구 산업 국가들에 큰 영향을 미쳤습니다. 일본을 예로 들면, 에너지 집약적인 중화학공업의 이익은 급격히 감소하거나 심지어 적자로 전환되었습니다. 일본은 지식집약적 산업을 채택했습니다. 에너지 및 기타 산업용 원자재를 절약하고 기존의 에너지 소비가 많은 산업을 대체하기 위해 전자 기계 산업의 급속한 발전을 촉진했으며 제품 구조도 첨단 기술 함량, 고 부가가치, 저에너지 방향으로 발전했습니다. 1973년부터 1980년까지 수입 원유 소비량은 1.77×108t 감소했다. GDP가 1% 증가할 때마다 에너지 소비 증가율은 1973년 이전 1.1%에서 0.46%로 감소했고, 미화 1억 달러 생산량당 에너지 소비량은 1970년 표준 석탄 9.1×104t에서 2009년 4.4×104t으로 감소했다. 1985. .

산업구조의 변화는 에너지 활용의 효율성뿐만 아니라 산업부문의 에너지 소비구조에도 어느 정도 영향을 미치는 것으로 나타났다. 범위(표 6.3 및 6.4).

중국은 급속한 산업 발전과 인프라 건설 단계에 있으며, 에너지 소비 증가율과 단위 생산량당 에너지 소비가 매우 높다는 점은 경제계와 관련 부서의 큰 관심을 끌고 있습니다.

미래의 사회경제적 발전은 지질에너지와 밀접한 관련이 있습니다. 세계 에너지 회의의 분류에 따르면 고체 연료, 액체 연료, 기체 연료, 원자력 에너지, 지열 에너지 및 기타 에너지원은 지질 자원입니다.

석탄은 가장 중요한 고체연료이다. 세계에서 확인된 석탄 매장량은 석유 환산량 2×1012t으로, 확인된 재생 불가능한 에너지의 약 90%를 차지하며, 230년 동안 전 인류가 사용할 수 있다. 그 중 구소련의 석탄 매장량은 미국과 중국이 세계 확인 매장량의 57.3%를 차지하며, 호주, 프랑스, ​​인도, 남아프리카공화국, 폴란드 등 국가가 합해 31.7%를 차지한다.

표 6.3 1983년 세계 여러 주요 국가의 산업 에너지 소비 구성

(중국과학원 에너지 연구소, 1986)

표 6.4 1997년 중국 에너지 생산량 총액 및 총 소비 구성(%)

①표준석탄 10,000톤 단위. (Zhu Xun, 1999에 따르면)

20세기 초에는 에너지의 94.5%가 석탄에서 나왔고, 이는 오늘날에도 여전히 30%를 차지합니다. 중국은 석탄을 많이 사용하는 국가로, 에너지의 75%를 석탄에 의존하고 있습니다. 중국은 석탄 생성 시기가 길고, 매장량이 많고, 분포가 넓으며, 석탄 종류가 다양하고, 개발이 용이합니다. 석탄 및 관련 산업은 중국 경제 발전에 풍부한 에너지를 제공할 뿐만 아니라 석탄 생산 지역의 지역 경제 발전을 촉진합니다.

석유와 천연가스는 오늘날 세계에서 가장 중요한 에너지원이자 국가경제의 '혈액'으로 알려져 있다. 특히 1940년대와 1950년대에는 중동의 대규모 석유 및 가스 자원 발견이 자본주의 세계의 권력 혁명을 촉발하면서 석유 소비가 급격히 증가하여 1960년대 중반 이후 연간 소비 증가율은 7.4%에 이르렀습니다. 가스 소비는 전체 에너지 소비의 10%를 차지했습니다(표 6.5, 6.6). 석유와 가스에 유리한 퇴적분지는 1,027개 있으며, 그 중 27%가 탐사되었습니다. 세계의 최종 회수 가능한 석유 매장량은 2460×108~3040×108t이고, 천연가스의 매장량은 310×1012m3인 것으로 추산됩니다(표 6.7). IEA 데이터에 따르면 세계 평균 석유 수요는 1998년 74.3×106배럴/일에서 1999년 75.7×106배럴/일로 증가했다. 경제협력개발기구(OECD) 산업국가의 석유 수요는 1998년 46.7×106 배럴/일이었고, 1999년에는 47.3×106 배럴/일에 도달할 수 있었다. 우리나라는 석유와 가스 자원을 유지하고 생산하는 데 있어서 세계의 중요한 국가가 되었습니다. 급격히 증가하는 에너지 수요를 충족시키기 위해 국가들은 지속 가능한 사회 및 경제 발전을 위한 에너지 공급을 보장하기 위해 심해, 바다, 사막으로 행진하고 있습니다.

원자력은 화석에너지 다음으로 인류가 사용하는 또 하나의 에너지원이 될 가능성이 크다. 1981년에는 전 세계에 원자력 발전국이 23개 있었고, 1989년에는 원자력발전소가 17개였다. 20세기 말까지 세계에는 515개의 원자력 발전소가 있을 것이며, 설치 용량은 4.78×108kW입니다. 1985년에 세계의 원자력 발전량은 3.12×108t 석유 환산량에 도달했으며 2000년에는 6.37×108t 석유 환산량에 도달할 것으로 예상되며 2020년에는 11.13×108t 석유 환산량에 이를 것으로 예상됩니다. 귀중한 우라늄 매장지는 북미, 아프리카 및 호주에 풍부합니다(표 6.8). ) . 중국도 200개 이상의 우라늄 매장지를 발견했으며, 1994년말 기준 설비용량은 210×104kW, 발전량은 14×109kW·h로 원자력발전을 위한 기본조건을 갖추고 있다. 8개 유닛 4개를 추가로 운영하고 있으며, 총 설치 용량은 2000×104kW로 증가됩니다.

표 6.5 세계 필수품 에너지 생산 및 소비 구성

자원 출처: (1) UN "세계 에너지 공급", 1950-1976, (2) UN " 1988" "Annual Energy Statistical Yearbook", 1990; (3) "World Energy Herald", 1991년 12월 15일 제2판; (4) "World Energy Herald", 1992년 10월 30일 제2판.

지열 에너지, 오일 셰일, 석탄층 메탄, 오일샌드 등 기타 지질 에너지원도 점차 활용되고 있으며 에너지 부족을 보완하는 중요한 에너지원이 되었습니다.

에너지 소비는 여전히 증가하고 있으며, 석유는 여전히 세계 에너지의 주요 기둥이며, 새로운 기술 혁명으로 인해 다른 에너지원의 개발과 활용이 점점 더 확대되고 있습니다. 2020년 세계의 1차 에너지 소비량은 1995년에 비해 50%~75% 증가하고 연간 성장률은 1.2%~1.6%에 달할 것이다. 앞으로도 경제 발전 수준이 서로 다른 국가의 에너지 소비 상황은 계속될 것이다. 선진국은 여전히 ​​풍부한 자금을 활용하여 에너지 기술을 개발하고, 새로운 에너지를 개발하고, 새로운 장비를 개발하고, 새로운 프로세스를 적용하고, 에너지 구조를 조정하고, 투자 방향을 저에너지 소비 및 고효율로 전환할 것입니다. 생산 가치 부문의 에너지 탄력성 계수는 ​​2020년까지 하락 추세를 유지할 것입니다. 개발도상국은 기초산업의 비중이 높고, 산업 발전이 빠르고, 인구 증가도 빠릅니다. 에너지 소비에 대한 수요 증가는 불가피합니다.

2010년까지 선진국의 연간 에너지 소비 증가율은 3.4%인 반면, 개발도상국의 세계 에너지 소비량은 19.7%에서 25.8%로 증가할 것입니다. 세계 에너지 소비는 48.1%에서 39.4%로 감소할 것입니다.

표 6.6: 일부 세계 주요 산업 국가가 "석유 시대"에 진입한 상징적인 해

(World Energy Herald에 따르면, 1992)

표 6.7: 세계 전통 원유 원래 회수 가능한 자원 추정

(C.D. Master et al., 1983에 따름)

국가들은 자국의 조건에 따라 다양한 에너지 개발 전략을 공식화해 왔습니다. 미국은 세계 최대의 에너지 수입국으로서 안전하고 안정적인 에너지 공급, 에너지 절약, 환경 보호를 평등하게 고려해야 하며 석유 수입을 줄이고 원자력 생산을 강화하며 석탄과 천연가스 개발을 가속화해야 합니다. CIS 국가는 에너지 자원이 풍부하고 자급자족이 가능하며 현재 석유, 천연가스, 석탄을 동등하게 강조하는 전략을 채택하고 있습니다. .에너지 수요를 억제하고, 원자력과 재생에너지 개발을 가속화하며, 석유 수입 의존도를 낮추고, 신에너지를 적극적으로 탐색하고, 원자력과 천연가스의 활용도를 높이는 전략을 추진하고 있습니다. 풍력 에너지, 태양 에너지, 지열 에너지 및 바이오 에너지 활용에 대한 연구를 촉진합니다. 대부분의 개발도상국은 재생에너지를 개발 중점 분야로 간주하고 있으며, 이는 세계 4개 개발도상국의 에너지 소비량의 3/3을 차지할 것으로 예상됩니다. 2020년에는 40%에 불과하며, 바이오매스가 에너지 구조의 35%를 차지하고, 석탄과 석유가 각각 28%와 23%를 차지합니다. 이들 국가의 낮은 경제 발전 수준으로 인해 산업 건설과 국민 생활이 소비됩니다. 에너지가 많고, 에너지 공급이 부족하고, 전력이 부족하고, 바이오매스 에너지 소비가 많아 화석연료의 비효율적인 사용과 오염물질 배출로 인해 심각한 사회 문제가 발생하고 있습니다.

표 6.8 세계 우라늄 매장량 분포

참고: 이 표에는 중국, 구소련 및 동유럽 국가의 우라늄 매장량은 포함되지 않습니다. (Jin Jingfu et al., 1991에 따르면)

표 6.9: 1991년 세계 에너지 생산에서 중국의 위치

데이터 출처: ①1991년 데이터는 미국에서 가져온 것입니다. Oil Gas', 1991년말, 1992년 3월, 'UN의 통계월간보고서', 1992년 6월, 7월.

중국은 세계 최대 석탄 생산국, 5위 석유 생산국, 발전량 기준 세계 4위 국가이다(표 6.9). 에너지 개발 전략은 요점을 최적화하고 개발을 다양화하며 석탄의 주도적 역할을 발휘하고 합리적인 계획을 수립하며 석탄 개발을 가속화하고 사회적 요구를 충족하며 에너지 공급을 안정시키고 수력 에너지와 원자력 에너지 개발 및 석유의 강도를 높이는 것입니다. 에너지, 특히 석탄, 석유, 가스의 효율적이고 깨끗하며 경제적인 사용은 다른 나라와 마찬가지로 우리나라의 경제 발전이 직면한 심각한 문제입니다. 에너지의 개발과 이용에 있어서 발생할 수 있는 문제점을 최신의 과학기술 성과를 적용하여 그 편익을 극대화하고 단점을 제거하여 단위 에너지 소비의 경제적 편익을 향상시키기 위해 최선을 다한다.