Ковалевський РПС (1998)

Початок НТП припав у нас на другу половину п'ятдесятих років (розвиток електронно-обчислювальної техніки, атомної енергетики, селекції, генетики, з'явились нові технології й синтетичні матеріали тощо). Основою НТП є оновлення економічного та соціального життя.

Зміна галузевої структури є одним з основних показників зрушень у світовому господарстві, що впливає і на територіальну організацію виробництва. У розвинених країнах внаслідок індустріалізації промисловість стала провідною галуззю господарства. Під впливом НТП різко зменшилась частка добувної промисловості й зросла роль обробної; базові галузі поступились машинобудуванню, хімії, електротехниці (пріоритетний розвиток одержали електроніка, біотехніка, робототехніка).

Зріст продуктивності праці під впливом НТП сприяє збільшенню значення інфраструктурної сфери господарства (торгівля, транспорт, зв'язок). Найважливішою рисою НТП є перетворення науки на провідну ланку системи "наука—техніка—виробництво". З розвитком науки та впровадженням її досягнень виникли поняття "наукомісткі виробництва" або "виробництва високих технологій". До них входять галузі індустрії, що вирізняються високими витратами на наукові дослідження при опануванні нових видів продукції. Використання досягнень НТП визначає вихід економіки з кризи. В індустріальній економіці 3/4 приросту ВНП забезпечується за рахунок найновіт-ніших технологій.



НТП змінює підходи до розміщення продуктивних сил, створюючи нові можливості як для розв'язання галузевих господарських проблем, так і для комплексного розвитку господарства у традиційних районах і на освоюваних територіях. На особливу увагу заслуговує територіальна організація тих галузей господарства і у тих країнах та регіонах світу, у яких тривають істотні зміни техніко-економіч-них основ розміщення виробництва у зв'язку зі зміною характеру вихідної сировини, зменшенням матеріаломісткості виробництва та підвищенням повноти використання сировини та відходів, поглибленням технологічних зв'язків з суміжними галузями. Чимало при цьому важить удосконалення технології виробництва. Впровадження принципово нових технологій, насамперед електронно-променевих, плазмових, імпульсних, біологічних, радіаційних, хімічних, дасть можливість у декілька разів підвищити продуктивність праці та ефективність використання ресурсів і зменшити енерго- та матеріаломісткість виробництва.

При збагаченні руд стали ефективніше використовувати руди з меншим вмістом металу. Це істотно змінює розміщення металургійної промисловості. Сучасна техніка дозволяє вилучати з нефелінових руд глинозем (окис алюмінію), потреби у якому ростуть з розвитком машинобудування. Значні запаси родовищ корисних копалин, які придатні для господарського освоєння, у більшості країн знаходяться у районах з екстремальними кліматичними умовами. Ця особливість розміщення матеріально-сировинних ресурсів ставить перед науково-технічним прогресом додаткові умови — створення регіональних модифікацій машин та механізмів. Необхідно враховувати не тільки природні умови (клімат, сейсмічність, вічна мерзлота, особливості залягання корисних копалин), але й економічні (щільність населення, кваліфікація трудових ресурсів, транспортна освоєність тощо).

Регіональна модифікація техніки та технології повинна забезпечити зниження витрат живої праці, скорочення строків будівництва об'єктів, впровадження нових джерел сировини й палива, які підвищать економічну ефективність виробництва. При цьому вплив нової техніки й технології на розміщення виробництва супроводжується зниженням витрат палива, електроенергії, сировини, праці на одиницю продукції.

Розгляньмо один приклад зміни ролі факторів у розміщенні продуктивних сил. Під впливом НТП з'являються нові фактори розміщення залежно від ускладнення територіально-економічної структури. З ускладненням територіально-економічної структури господарства будь-якої країни зростає кількість факторів, які впливають на розміщення продуктивних сил. При цьому одні фактори відходять на другорядні місця, інші, які давно втратили своє значення, знов відтворюються. Отже, із збільшенням кількості факторів відбувається зміна їхньої значимості. Значення енергетичного фактора у розміщенні виробництва підвищилось. Одначе не настільки, як очікувалось. З одного боку, підвищення рівня механізації та автоматизації підвищило енергомісткість виробництв, тісніше зв'язавши їх з джерелами енергії. З іншого, розвиток таких видів транспортування палива, як нафто- і газопроводи, забезпечив доставку значних обсягів палива у будь-які частини Земної кулі і відчутно знизив обмеження на вибір пунктів розміщення енергомістких виробництв.

Обмеження дії енергетичного фактора почало вирівнювати розміщення енергомістких виробництв усередині країни. Проте на міжнародному рівні проявляється протилежна тенденція: зростання ваги енергетичного фактора. Почалось переміщення високоенергомістких виробництв з країн з відносно дорогою енергією до країн з дешевою енергією.

Транспортний фактор внаслідок НТР зазнав найбільших змін. З одного боку, вплив фактору транспортної забезпеченості постійно падав. З іншого боку, оцінюючи теперішній ступінь забезпеченості країн (особливо Західної Європи, промисловість якої майже наполовину існує за рахунок позаконтинентальних ресурсів) сировиною, енергією, продовольством, роль транспорту, особливо морського, повинна зрости.

Істотних змін зазнав і сировинний фактор. Родовища мінерально-сировинних ресурсів, які у минулому розробляти було економічно невигідно, за сучасного стану науки й техніки експлуатуються. НТП сприяє територіальному розширенню енергетичної й сировинної бази промисловості, став рентабельним видобуток нафти й газу з більших глибин і морського шельфу. За рахунок нових технологій підвищився рівень комплексного використання руд кольорових металів, повніше вилучаються корисні компоненти з бідних руд.

Першорядне значення має екологічний фактор. Високий рівень забруднення повітря, поверхневих та ґрунтових вод, ґрунту, захаращеність території відвалами, промисловими відходами різко погіршують умови життя населення, підвищують його захворюваність та смертність, перешкоджають розвитку сучасних виробництв, що вимагають особливої чистоти матеріалів, ускладнюють рекреаційну діяльність. Природне середовище знівечене у районах видобування корисних копалин, концентрації хімічної, металургійної промисловості, електроенергетики.

На розміщення обробної промисловості великий вплив справляє фактор трудових ресурсів. Цей вплив набагато знижується при впровадженні комплексної механізації, автоматизації та роботизації виробництва. Проте при цьому зростає роль кваліфікованих кадрів. Очевидно, що галузі матеріального виробництва, які характеризуються високим рівнем механізації та автоматизації, можна розміщувати у працедефіцитних районах. Велике значення має впровадження працезберігаючих технологій, обладнання з автоматизованими системами управління у промислових центрах та вузлах, які мають обмежені можливості забезпечення промисловості та сфери послуг трудовими ресурсами. Це стосується насамперед старопромислових районів, які характеризуються погіршенням демографічної ситуації. Впровадження автоматизованих систем управління виробництвом дозволить до мінімуму звести вплив фактора трудових ресурсів на розміщення виробництва.

Під впливом НТП змінилося розміщення окремих галузей. Так, у гірничодобувній промисловості це відбувалось під впливом здешевлення транспорту і тенденцій до економії сировини й палива. Впав видобуток кам'яного вугілля (Франція, ФРН, Бельгія та ін.),але це падіння було компенсоване зростанням виробництва ефективніших ґа-тунків палива, передусім природного газу. Великими виробниками газу стають Норвегія, Данія, Нідерланди, Великобританія. Намічається розвиток газовидобування на шельфі Середземного моря. У нафтовій промисловості впав видобуток на бідних родовищах континентальної частини і різко зріс видобуток на морському шельфі. У залізорудній промисловості зменшився або припинився видобуток на родовищах з низькоякісними рудами і зріс видобуток на родовищах високоякісних руд.

Розміщення енергетики змінилося з появою атомних електростанцій, не прив'язаних до джерел палива. Це вплинуло на енергомісткі галузі промисловості. Відбулось вирівнювання розміщення алюмінієвої промисловості у ФРН, Великобританії,Італії. Розміщення АЕС у малолюдних місцях дало поштовх до розвитку слабоосвоєних районів, наприклад Північної Шотландії. У нафтопереробній промисловості усе відбувалось у два етапи. На першому етапі зниження витрат морських перевезень привело до розміщення нафтопереробки у портових містах, а на другому етапі розвиток трубопровідного транспорту дозволив наблизити її до місць споживання.

У чорній металургії НТП знизив споживання палива на одиницю виплавленого металу — відтоді почалася переорієнтація з палива на сировину. Для країн-імпортерів залізної руди це відбилося на розміщенні підприємств чорної металургії на морських узбережжях (Італія, Японія, Нідерланди).

Докорінні зміни структури виробництва стались у хімічній промисловості. Провідну роль почала відігравати продукція хімії органічного синтезу (пластмаси, штучні волокна, синтетичний каучук тощо), відсунувши на другий план продукцію традиційної неорганічної хімії. Це, в свою чергу, спонукало до переходу на ефективну сировину — нафту. Проте більших змін у територіальному розміщенні хімічної промисловості не сталось. Основні виробничі потужності, як і раніше, розташовані у традиційних районах та центрах. Але там, де створюються нові виробництва, характерна орієнтація на нафту. Підприємствам хімічної промисловості, які споживають велику кількість води (виробництво хімічних волокон), властива орієнтація на водні ресурси.

Зрушення у розміщенні машинобудування пов'язані з поважними структурними змінами. Під впливом НТП з'явились нові підгалузі, змінився попит на продукцію машинобудування. Найістотніший вплив на розміщення виробництва справив фактор трудових ресурсів: підприємства переносились до джерел вільних ресурсів праці, до країн з дешевою робочою силою. Легкій промисловості більше притаманні зрушення між;

країнами, ніж усередині країн. Відносна простота технологій та часта зміна номенклатури зумовили збереження великої частки ручної праці у галузях легкої промисловості. Це зробило вигідним розміщувати галузі у країнах з більш дешевою працею.

Сільське господарство продовжує відставати від промисловості за рівнем матеріально-технічної оснащеності. НТП у сільському господарстві виражається у прискоренні розвитку цілого ряду напрямів науково-технічного, виробничо-технологічного та соціально-економічного характеру. Підвищення рівня науково-технічної оснащеності лежить в основі використання генної інженерії, біотехнологій, робототехніки та електроніки.

Під впливом НТП якісно змінилася структура світового транспорту. Трубопровідний транспорт здійснює основну частку внутрішньоконтинентальних перевезень нафти та газу в Північній Америці, Європі, Азії. Зросло значення танкерного флоту для доставки нафти, газів, рідких хімічних товарів, а також спеціалізованих суден для перевезення окремих видів вантажів. Велике значення мала поява суден з горизонтальним завантаженням і контейнерів на наземних та водних видах транспорту. Це сприяло підвищенню ефективності роботи транспорту, зниженню витрат. Великі відстані перестали бути економічною завадою для зовнішньої торгівлі. Цим пояснюється посилення транспортного значення Тихого та Індійського океанів, роль яких у світовому судноплавстві до другої світової війни була незначна.

У розміщенні продуктивних сил перспективною може виявитися ідея створення науково-технічних парків і тех-нополісів. Докладніше про це йдеться у розділі 2.

9.2. АЛЬТЕРНАТИВНІ ДЖЕРЕЛА ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ

Енергетиці належить визначальна роль у розвитку еко-

номіки. Збільшення енергоозброєності промисловості, сільського господарства, зріст продуктивності праці базуються на випереджуючих темпах збільшення виробництва електроенергії. Досі ресурси традиційних джерел енергії забезпечували функціонування економіки, проте через обмеженість запасів природного палива і прагнення зберегти природні ресурси як джерело сировини для технологічних процесів вже почалося зниження темпів виробництва і споживання енергії.

У природі нема якогось універсального та необмеженого джерела енергії. Відновні джерела мають низку вад. Основні з них — мала щільність (концентрація) на одиницю поверхні та непостійність у часі. Отож, для розвитку енергетики потрібні відновлювані джерела енергії. За прогнозними оцінками, питома вага відновлюваних джерел енергії у загальному енергобалансі на 2000 рік становитиме не більше 2%, а до 2030 р. виросте до 10% . Ймовірно, що найбільше значення буде мати сонячна енергетика як одне з легко відновлюваних джерел енергії. Земля одержує від Сонця одну півмільйонну частку випромінюваного тепла, причому 34% цього тепла відбивається атмосферою та хмарами. Проте поверхні Землі усе-таки досягає величезна енергія: близько 66,8 1016 кВтгод/рік. Вона може використовуватись для створення сонячних енергетичних станцій, що даватимуть теплову й електричну енергію. Енергію сонячних променів використовують децентралізовані споживачі для гарячого водопостачання, опалення, кондиціонування повітря, опріснення води, сушіння та інших технологічних процесів у сільському господарстві й промисловості. Періодичність та нерівномірність сонячної радіації, висока вартість оптичної системи роблять класичні сонячні електростанції (СЕС) неконкурентоспроможними з традиційними ТЕС на органічному паливі. Значно ефективніші комбіновані сонячно-паливні електростанції.

Інтенсивне будівництво СЕС може початися після 2000 року. Це будуть електростанції з сонячними батареями (частка у енергобалансі до 2000 р. складе понад 3%). Вони не дають викидів у навколишнє середовище і не споживають органічне паливо. Експериментальні СЕС введені в дію або споруджуються у Франції, Японії, ФРН, Іспанії, Україні (Крим), США. До вад СЕС можна віднести те, що вони займають чималу територію й надто матеріаломісткі (метал, скло, бетон тощо). Окрім того, сонячні конденсатори викликають затемнення земель, призводить до зміни ґрунтових умов, рослинності. Нагрівання повітря при проходженні через нього сонячного випромінювання змінює тепловий баланс.

На значній частині поверхні Землі є чималі запаси геотермальної енергії внаслідок вулканічної діяльності, радіоактивного розпаду, тектонічних зсувів і магматичних включень у земній корі. У низці географічних районів використання геотермальних джерел може істотно збільшити енерговидобування, бо геотермальні електростанції (ГеоТЕС) є одними з найбільш дешевих альтернативних джерел енергії. Тільки у верхньому трикілометровому шарі Землі міститься понад 10-'" Дж теплоти, придатної для вироблення електроенергії.

Джерела геотермальної енергії поділяються на а типів

1. Родовища геотермальної сухої пари. Вони легко розробляються, але зустрічаються рідко. Проте половина чинних ГеоТЕС використовує тепло цих джерел.

2. Джерела вологої пари. Вони зустрічаються частіше, але при їхній експлуатації доводиться враховувати корозію обладнання ГеоТЕС та забруднення навколишнього середовища.

3. Родовища геотермальної води. Це, власне, геотермальні резервуари, які утворюються внаслідок наповнення підземних порожнин водами атмосферних опадів, що нагріваються навколишньою магмою.

4- Сухі гарячі скельні породи, розігріті магмою (на глибині понад 2 км). Їхні запаси найбільші.

5. Магма, — це нагріті до 1300 С розплавлені гірські породи.

Геотермальні ресурси є частиною теплової енергії твердої, рідкої та газоподібної фаз земної кори, яка може бути ефективно витягнута з надр та використана при сучасному рівні технічного прогресу. Світовий досвід стосується використання природної пари та термальних вод. Отож., треба використати теплову енергію гарячих гірських порід (петрогеотермальних ресурсів), температура яких на глибині 3—5 км звичайно перевищує 100 С. Енергія, отримана при охолодженні 1 км3 породного масиву, тільки на 10 С буде відповідати теплотвірній здатності 1 млн т нафти. Загальний тепловміст перших 10 км земної кори становить приблизно 3 10-" Ккал, що у тисячі разів перевищує теплотвірну здатність світових запасів усіх видів палива. Безперервна генерація внутрішньоземного тепла компенсує його зовнішні втрати й служить джерелом нагромадження енергії. Загальна кількість тепла, яке має Земля, у паливному еквіваленті становить приблизно 4,5 ІО рлн т у. п.

Геотермальна енергетика розвивається насамперед у тих країнах, де є у достатній кількості високотемпературні геотермальні ресурси. Провідне місце у розвитку геотермальної енергетики займають США (половина ГеоТЕС розміщена у долині гейзерів). Питомі витрати на спорудження ГеоТЕС у США на 38% нижчі, ніж на спорудження АЕС, і на 50% нижчі, ніж на спорудження вугільних ТЕС, вартість електроенергії на 25—35% нижча, ніж на традиційних електростанціях. Значна питома вага у світовому виробництві електроенергії на ГеоТЕС забезпечується за рахунок Японії, Філіппін, Італії, Індонезії, Мексики тощо.

В океанічних течіях (поверхневих та глибинних) зосереджені величезні запаси кінетичної енергії, яку можна перетворити на електричну. Найбільша морська течія Гольфстрім несе води у 50 разів більше, ніж усі річки світу.

Морські припливи та відпливи є наслідком впливу на Землю місячного й сонячного тяжіння, а також відцентрових сил, що утворюються внаслідок обертання Землі. Припливи та відливи відбуваються двічі на добу. Величина припливу залежить від контуру берегової лінії, географічної широти, глибини моря біля суходолу. Максимальна різниця рівнів моря під час припливу та відпливу в деяких місцях Атлантичного узбережжя Канади сягає 18м (затока Фанді). Відзначені великі припливи у деяких місцях Ла-Маншу (до 15 м), Охотського моря (до 13 м), Білого моря (до 10 м), Баренцового моря (до 10 м). Для створення припливної електростанції різниця рівнів під час припливу та відпливу має бути не менше 10 м. Таких місць на земній кулі менше за ЗО. Тому припливні електростанції не можуть посісти значне місце в енергетиці. Енергія припливних хвиль використовується на шести припливних електростанціях (ПЕС): промисловій Ране (Франція) та п'ятьох дослідних — Кислогубська (Росія), Цзянсі й двох малих (КНР), Анаполіс (Канада). Перспективними районами розміщення ПЕС є затока Фанді у Канаді та США, затока Кука на Алясці, Шозе у Франції, Ме-зенська у Росії, гирло річки Північна у Великобританії, Сан-Хосе в Аргентині тощо.

Одним з найбільш доступних способів практичного використання сонячної енергії є одержання палива з біомаси. В процесі фотосинтезу енергія сонця трансформується у приховану хімічну енергію органічних речовин рослин, причому особливість біомаси у тому, що її творення відбувається постійно. Біомасу можна за допомогою мікробіологічної конверсії перетворити у дешеве рідке (спирти, органічні кислоти) та газоподібне (метан, водень) паливо.

Біогаз — кінцевий продукт розкладу мікроорганізмами в анаеробних умовах органічних речовин фотосинтетичного походження. Він складається з 50—80% метану й 50—20% вуглекислого газу. Біомасу, призначену для виробництва біогазу, можна одержувати з водоростей, трав, кущів, дерев, а також з харчових і промислових (із органічної сировини) відходів. Найбільш перспективне виробництво біогазу на основі біомаси з харчових і виробничих відходів. Серед відходів сільського господарства для виробництва біомаси можна використовувати солому зернових культур, відходи бавовнярства тощо. Важливим енергетичним ресурсом є морська біомаса, вона дає 10% світового споживання первинної енергії. Доцільно створювати енергетичні плантації, для яких в океані є широкі можливості:

понад третина поверхні світового океану має дно, ґрунт якого придатний для вирощування швидкозростаючих водоростей, що використовуються для одержання паливних газів.

За рахунок енергії та палива, що одержуються з біомаси, не можна повністю задовольнити енергетичні потреби промислове розвинених країн. Проте використання біомаси має низку позитивних моментів. Вона, на відміну від органічного палива, є відновним джерелом енергії. Ресурси біомаси у різних її видах є у всіх регіонах світу. Система виробництва та використання біомаси для одержання енергії має такі переваги: здатність до нагромадження енергії для використання її у будь-який час, відновлю-ваність, екологічна безпека. Участь біомаси у енергетиці розвинених країн поки що незначна. Частка біомаси у паливно-енергетичному балансі СІЛА становить 4%, у країнах ЄС — 5%, у Великобританії — 2,5%. У Канаді та Швеції (відповідно 8 та 10%) потреби в енергії задовольняються за рахунок біомаси у вигляді деревних відходів. Біоенергетичні станції є екологічно безпечними. Вони сприяють звільненню навколишнього середовища від забруднень всілякими відходами. Міські стоки та тверді відходи, відходи від порубу лісу та деревообробної промисловості є водночас джерелами забруднення природного середовища і сировиною для одержання енергії, добрив, цінних хімічних речовин.

Вітер — це енергія Сонця, перетворена у кінетичну енергію рухомих повітряних мас. Потужність сонячного випромінювання, що безперервно перетворюється в енергію вітрових потоків на Землі, оцінюється приблизно в 10й ГВт. Енергія вітру є одним з найбільш економічно реальних видів відновлюваних джерел енергії. Важливим є те, що перетворення та використання енергії вітру здійснюється без будь-якого порушення навколишнього середовища. Умовно можна виділити два напрями розвитку вітроенергетики: створення вітроенергетичних агрегатів та установок на їхній основі, призначених для енергозабезпечення автономних об'єктів, механізації трудомістких процесів у віддалених районах, де нема джерел централізованого енергопостачання; створення великих вітроелектричних станцій (ВЕС), які працюють спільно з енергосистемами, що забезпечують промислове використання енергії вітру. Сьогодні це робиться за допомогою створення вітроагрегатів одиничною потужністю 1000—10 000 кВт, з розмірами віт-роколіс понад 100 м. Для будівництва великих ВЕС середньорічна швидкість вітру на стандартній висоті флюгера (10 м) має становити понад б м/с. Як правило, цим умовам відповідають узбережжя морів та океанів.