Структура мирового хозяйства
Структура мирового хозяйства
промышленность электроэнергетика сельский мировой
Промышленность - важнейшая и ведущая отрасль сферы материального производства. Она включает добычу полезных ископаемых и использование других разнообразных природных ресурсов, обработку сельскохозяйственного и другого сырья с последующим изготовлением средств производства и предметов потребления.
Исторически промышленность выделилась из сельского хозяйства и в дальнейшем прошла несколько этапов в своем развитии. Так, начальный период ведущую роль играла легкая промышленность, к концу XIX века в развитых, а в настоящее время во многих развивающихся странах, главное место заняла тяжелая промышленность. С развитием НТР в экономически развитых странах приоритетное развитие все больше получают высокотехнологичные наукоемкие отрасли.
Промышленность делится на отдельные отрасли.
Топливно-энергетическая промышленность мира
Относится к группе добывающих отраслей и является базовой: ее развитие является непременным условиям развития всех других отраслей промышленности и всей экономики любой страны. Она включает в себя совокупность отраслей, снабжающих экономику энергоресурсами. В нее входят все топливные отрасли (угольная, нефтяная, газовая, атомная, торфяная, сланцевая) и электроэнергетика, включая разведку, освоение, производство, переработку и транспортировку источников тепловой и электрической энергии и самой энергии. Таким образом, в состав топливно-энергетической промышленности входят как различные отрасли, так и все стадии производства топлива и энергии, поэтому можно говорить о топливно-энергетическом комплексе.
Из анализа топливно-энергетического баланса следует, что соотношение и значение отраслей в топливной промышленности исторически менялось.
Энергобаланс - это баланс добычи, переработки, транспортировки, преобразования, распределения и потребления всех видов энергетических ресурсов и энергии в народном хозяйстве.
До промышленной революции XVIII века доминирующее место в структуре топливно-энергетического баланса мира занимала древесина. В течение всего XIX века и первой половины XX века резко преобладало потребление угля. Вторая половина XX века характеризуется преобладанием нефтегазового топлива. А с середины 80-х годов начался процесс постепенного перехода от использования исчерпаемых ресурсов минерального топлива ко все более широкому использованию так называемых альтернативных источников энергии (солнечной, ветровой, гидротермальной, энергии приливов и отливов и др.). Однако в настоящее время продолжают ведущее место занимать нефть (около 39%), уголь (около 27%) и природный газ (около 24%). Далее следует гидроэнергия и атомная энергия.
В мировом хозяйстве наблюдаются огромные различия по структуре потребляемых энергоресурсов между отдельными регионами мира и их странами, что определяется масштабами использования энергии и обеспеченностью энергетическими ресурсами. Как правило, развивающиеся страны выступают главным образом в качестве поставщиков, а развитые - потребителей энергии.
Угольная промышленность мира является наиболее старой и развитой из всех отраслей топливно-энергетического комплекса в промышленно развитых странах.
Общие запасы угля в мире оцениваются в 14,8 трлн. т., в том числе каменного - 9,4 трлн. т., разведанные запасы составляют соответственно 1,2 и 0,8 трлн. т. Но распределены они крайне неравномерно, концентрируясь преимущественно в экономически развитых странах, в первую очередь на США, страны СНГ, Великобританию, Германию, Австралию. Также мировыми запасами угля обладают Китай, Канада, ЮАР, Польша, Индия, Ботсвана.
В последние десятилетия традиционная добыча угля в странах Западной Европы значительно сократилась, и основными центрами добычи стали Китай, США и Россия. На их долю приходится почти 60% всей угледобычи мира, которая составляет 4,5 млрд. т. в год. Далее можно отметить ЮАР, Индию, Германию, Австралию, Великобританию (добыча превышает 100 млн. т. в год в каждой из этих стран).
Основными экспортерами угля являются США, СНГ, Австралия. Главные импортеры: Япония, Корея, Италия, Франция, Нидерланды и др.
Наиболее экономична разработка месторождений каменного угля открытым способом - карьерным. В Канаде, Мозамбике и Венесуэле этим способом могут разрабатываться до 4/5 всех запасов, в Индии - 2/3, Австралии - около 1/3. Эти месторождения используются наиболее интенсивно.
Существенное значение имеет качественный состав углей, в частности, доля коксующихся углей, используемых в качестве сырья для черной металлургии. Наиболее велика их доля в угольных запасах Австралии, Германии, Китая, США.
Уголь представляет собой остатки древнего растительного мира.
Антрацит - самый древний их ископаемых углей, содержит 95% углерода.
Каменный уголь - содержит 75-90% углерода.
Торф - продукт первой стадии образования ископаемых углей. Он откладывается на дне болот из отмирающих частей болотных растений.
Основными потребителями каменного (коксующегося) угля является черная металлургия, бурого угля, торфа, горючих сланцев - тепловые электростанции, коммунально-бытовое хозяйство. Основная часть бурого угля, торф и горючие сланцы потребляются на тепловых станциях, расположенных вблизи его разработок. Дешевизна этих видов топлива объясняется способом его добычи - почти исключительно открытым. Это обеспечивает производство дешевой электроэнергии, что привлекает в районы буроугольных разработок электроемкие производства (цветная металлургия, химическая промышленность и др.).
Нефтяная промышленность мира - одна из важнейших и наиболее быстро развивающихся отраслей тяжелой промышленности. Основная часть ее продукции используется в энергетических целях, в связи с чем она относится к группе отраслей энергетики. Часть нефтепродуктов идет в нефтехимическую переработку.
При фракционной перегонке нефть разделяют на фракции (отличающиеся по температуре кипения):
бензины (температура кипения 40-180°), авиационный бензин - температура кипения 70-100*, автомобильный бензин - 100-120°;
керосины (температура кипения 180-270°);
соляровые масла: смазочные масла и дизельное топливо (температура кипения 270-360°);
мазут (нефтяные остатки с температурой кипения до 40-50°): получают тяжелые смазочные масла, вазелин, парафин.
Нефть имеет определенные естественные преимущественно перед твердым топливом: большая эффективность на единицу объема и веса; свойства текучести и быстрого сгорания, чем облегчает механизацию и автоматизацию добычи, транспортировки, погрузки, выгрузки, переработки нефти; более полное сгорание; относительная дешевизна перевозок на наливных судах большой грузоподъемности.
В отличие от угля более 80% запасов нефти в мире сосредоточено в развивающихся странах. Из 150 млрд. т. разведанных мировых запасов нефти около 2/3 приходится на страны Персидского залива. Из других регионов выделяется Западно-Сибирский, Карибский, Североафриканский, Каспийский, Североморский, Волго-Уральский бассейны. Крупнейшими странами-производителями нефти (в млрд. т) являются: Саудовская Аравия (35,5), Ирак (15,4), Кувейт (12,8), ОАЭ (12,6), Иран (12,1), Венесуэла (8,9), Россия (около 7,0), Мексика (6,1), Ливия (4,1), США (3,4). Быстрый рост добычи нефти на Ближнем и Среднем Востоке и в Африке объясняется не только огромными общими запасами нефти в этих районах, но и сравнительно низкими удельными капиталовложениями и текущими издержками по добыче нефти (в том числе и на оплату рабочей силы) и вместе с тем чрезвычайно высокой производительностью продуктивных скважин.
Велика доля морских месторождений нефти (25% разведанных запасов). На морях поисково-разведочные работы ведутся уже на глубине до 800 м при удалении от берега на 200-500 км. Наиболее крупные морские месторождения нефти разведаны на шельфовой зоне в Персидском, Мексиканском (акватория США, Мексики), Гвинейском (акватория Нигерии, Габона, Конго) заливах, Северном море (акватория Великобритании, Дании, Норвегии, Нидерландов), Баренцевом море (акватория России), в лагуне Маракайбо (Венесуэла), у северного побережья Аляски, берегов Калифорнии, на островах Юго-Восточной Азии, на шельфах Австралии, Океании, в Арктической зоне (Аляска США, Канада).
Континентальный шельф - это пологий спуск суши в море глубиной до 200 м. Площадь континентального шельфа по отношению к площади всего мирового океана относительно невелика, но ее роль в мировом хозяйстве исключительна: здесь сосредоточено более 50% мировых запасов нефти и газа, обитает 90% рыбных запасов и т.д.
Основные потоки экспорта нефти направлены в страны Западной Европы, Японии и США.
Быстрый рост спроса на нефтепродукты со стороны многих отраслей хозяйства и вооруженных сил, относительно низкие издержки на добычу и перевозки нефти по сравнению с углем, сосредоточение крупнейших недровых запасов в экономически слабо развитых странах с чрезвычайно дешевой рабочей силой - все это превратило нефтяную промышленность в одну их самых прибыльных сфер приложения капитала.
Нефтяная промышленность в высшей степени монополизирована. В 1994 году мировая добыча нефти составила 3 млрд. т., из этого количества на страны ОПЕК приходилось 1239 млн. т. млн. т.
Газовая промышленность мира.
Бурное развитие в послевоенный период получили добыча и потребление природного газа, отличающегося высокой калорийностью, удобствами транспортировки и потребления, а также относительной экологической чистотой. Мировые запасы его оцениваются в 135 трлн. куб. м. Основными запасами природного газа обладают государства СНГ (40%), в том числе Россия (39,2%). Доля стран Ближнего и Среднего Востока в мировых запасах газа составляет около 30%, Северной Америки около 5%, Западной Европы 4%. Самыми богатыми природным газом странами являются Иран, Саудовская Аравия, США, Алжир, ОАЭ, Нидерланды, Норвегия, Канада. Хотя доля в мировых запасах природного газа развитых стран намного меньше, чем в развивающихся, основная часть добычи сосредоточена в промышленно развитых странах.
Основная часть экспортируемого газа идет по газопроводам, а также транспортируется преимущественно морским путем в сжиженном виде. Практически во все страны Восточной Европы, а также ряд стран Западной Европы - в Германию, Австрию, Италию, Францию, Швейцарию, Финляндию - поступает газ из России по газопроводам.
Крупнейшими поставщиками природного газа, который транспортируется в сжиженном виде с использованием специальных газовозных танкеров морским путем, являются Индонезия, Алжир, Малайзия, Бруней. Около 2/3 всего экспортируемого газа ввозится в Японию.
Электроэнергетика
Всего в мире ежегодно потребляется 15 млрд. т. условного топлива в качестве энергоресурсов. Более 3/5 всей электроэнергии вырабатывается в промышленно развитых странах, среди которых по общей выработке выделяются США, СНГ (Россия), Япония, Германия, Канада, Китай.
Различают различные типы электрических станций: ТЭС (тепловые), ГЭС (гидростанции), АЭС (атомные), ПЭС (приливные), ГидроТЭС (гидротермальные), СЭС (солнечные), ВЭС (ветровые), ГЕоТЭС (геотермальные) и др., причем последние пять из перечисленных относят к так называемым нетрадиционным источникам энергии.
Основную часть электроэнергии (более 60%) дают тепловые станции (ТЭС), работающие на угле, нефти, природном газе, горючих сланцах. ГЭС дают около 20%, АЭС - около 18%. На долю нетрадиционных источников электроэнергии приходится всего около 2%.
В энергоснабжении многих стран мира ГЭС играют решающую роль: в Швеции, Египте, Швейцарии, Новой Зеландии, Австрии, Бразилии, Канаде, Непале, Шри-Ланке, Гондурасе. В Норвегии практически вся электроэнергия вырабатывается на ГЭС. К числу преимуществ ГЭС относятся: более длительные сроки эксплуатации, низкие эксплуатационные издержки, возможность накапливания энергии, экологическая чистота. А к числу недостатков: длительные сроки строительства и окупаемости, большие потери сельскохозяйственных земель, повышение уровня грунтовых вод, эрозия берегов рек и т.д.
Однако в целом по миру основную роль в электроснабжении выполняют ТЭС, работающие на минеральном топливе, главным образом на угле, нефти и газе. Наиболее велика доля углей в электроэнергетике ЮАР (почти 100%), Австралии (около 80%), Германии и США (боле 50%).
Угольный топливно-энергетический цикл - один из экологически опасных, поэтому в настоящее время расширяется использование «альтернативных» источников энергии (солнца, ветра, приливов и отливов и т.д.).
Среди нетрадиционных источников энергии в настоящее время наиболее широко применяется геотермальная энергия. Для обогрева и теплоснабжения она используется в Исландии, Италии, Франции, Венгрии, Японии, США, Новой Зеландии, России. Используют солнечную энергию для строительства СЭС Франция, Испания, Италия, Япония, США.
Использование приливной энергии еще не получило широкого распространения и находится на экспериментальной стадии. Пока в мире построено 4 приливные электростанции небольшой мощности (Франция, Россия, Китай, США совместно с Канадой).
Мощность ветровых электростанций достигла 2 млн. кВт. ВЭС построены в США (Калифорния), Дании, Германии, Великобритании, Нидерландах, Испании, Греции, Канаде.
К нетрадиционным источникам энергии можно отнести и синтетическое горючее, разрабатываемое на основе угля, горючих сланцев, нефтеносных песков и биомассы. Опыт получения различных синтетических видов топлива есть в Германии, ЮАР, Венесуэле, Китае, Индии, Бразилии.
Наибольшее практическое применение получило использование ядерной энергии. Сырьем для получения ядерной энергии являются урановые руды. Наибольшими запасами урана обладают следующие страны: Австралия, Канада, ЮАР, Нигер, Бразилия, США, Намибия. Страны, где сосредоточены АЭС: США, Франция, Япония, Великобритания, Россия, Канада, Германия, Украина, Швеция, Южная Корея, Испания, Бельгия.
Производство электроэнергии на АЭС возросло за последние 20 лет в 10 раз. До начала 90-х годов ядерная энергетика развивалась опережающими темпами по отношению ко всей электроэнергетике. Доля АЭС возрастала особенно быстро в высокоразвитых в экономическом отношении странах и районах, дефицитных по другим энергоресурсам.
Однако в связи с рядом причин, в том числе с психологическим воздействием аварии на Чернобыльской АЭС и активизацией противников ядерной энергетики - темпы ее роста заметно снизились.
Тем не менее, в 29 странах мира действуют АЭС. Годовая выработка электроэнергии превысила 2 трлн. КВт/ч. Больше всего доля АЭС в общем производстве электроэнергии во Франции и Бельгии. Более 2/3 суммарной мощности всех АЭС мира сосредоточена в странах: США, Франция, Япония, Великобритания и Россия. На долю атомных станций США в суммарной мощности АЭС мира приходится около 40%.
Основными проблемами топливно-энергетической промышленности являются:
истощение запасов минерального топлива (нефти, природного газа, угля);
нарушение окружающей среды при добыче и транспортировке топлива (нарушение почвенного покрова, загрязнение отходами, потери нефти при транспортировке по трубопроводам и разлив при авариях танкеров и т.п.);
территориальный разрыв между районами добычи и потребления минерального топлива.
Металлургическая промышленность мира: состав, основные факторы размещения
Металлургия - одна из главных базовых отраслей промышленности, обеспечивающая другие отрасли конструкционными материалами (черными и цветными металлами).
Черная металлургия - одна из старейших отраслей тяжелой промышленности. Структура производимой отраслью продукции такова: чугун, сталь, прокат. Основным видом сырья служат железные руды. В технологическом процессе также используются марганцевые и хромовые руды, коксующийся уголь, природный газ, вода, электроэнергия, флюсы, огнеупоры.
Металлургический производственный процесс состоит из следующих стадий:
добыча рудного сырья;
обогащение руды, получение концентратов;
металлургический передел - основной металлургический процесс - плавка с получением чугуна, стали, проката;
утилизация отходов основного производства и получение из них вторичных видов продукции.
В зависимости от сочетания этих технологических процессов выделяют металлургию полного цикла, неполного цикла, передельную и малую металлургию.
Металлургические комбинаты представляют собой производства полного цикла, включающие все стадии производственного процесса.
Обычно руды представляют собой совокупность минералов. Минералы, содержащие извлекаемый металл, называются рудными минералами, все остальные - пустой породой. Последняя чаще всего состоит из песка, глины, известняка, которые трудно плавятся. Чтобы облегчить выплавку металла, к руде примешивают специальные вещества - флюсы. Флюсы образуют с веществами пустой породы легкоплавкие соединения - шлаки, которые обычно собираются на поверхности расплавленного металла и удаляются.
Во многих рудах количество пустой породы столь велико, что непосредственная выплавка металла из таких руд экономически невыгодна. Такие руды предварительно обогащают - отделяют от них часть пустой породы. В оставшемся концентрате содержание рудного материала повышается.
Железо - самый распространенный после алюминия металл на земном шаре. В природе железо встречается в виде различных соединений: оксидов, сульфидов, силикатов. В свободном состоянии железо находят только в метеоритах. К важнейшим рудам железа относятся магнитный железняк, красный железняк, бурый железняк, шпатовый железняк, а также встречающийся в больших количествах в природе пирит или железный колчедан, редко применяемый в металлургии, так как чугун из него получается очень низкого качества из-за большого содержания серы.
В результате металлургического передела в доменных печах из обогащенной железной руды получают первичный продукт - чугун - сплав железа с углеродом, содержащий постоянные примеси Si, Mn, S, P, а иногда и легирующие элементы (Cr, Ni, V и др.). Как правило, чугун хрупок. Основная масса чугуна перерабатывается в сталь, остальное - литейный чугун (фасонное литье). Железоуглеродные сплавы, содержащие меньше 2,14% углерода, называются сталями, а содержание больше 2,14% углерода - чугунами. Чугун отличается от стали не только более высоким содержанием углерода, но и своими свойствами. Он в очень малой степени способен к пластической деформации, но обладает хорошими литейными свойствами. Чугун дешевле стали.
Выплавка чугуна производится в доменных печах, выложенных из огнеупорных кирпичей и достигающих 30 м высоты при внутреннем диаметре около 12 м. Доменную печь загружают сначала коксом, а затем послойно агломератом и коксом. Кокс получается при сухой перегонке каменного угля и применяется в металлургии при выплавке металлов из руд.
Агломерат - это определенным образом подготовленная руда, спеченная с флюсом. Горение и необходимая для выплавки чугуна температура поддерживаются вдуванием в горн подогретого воздуха или кислорода. В горне уголь сгорает, образуя двуокись углерода, которая, поднимаясь вверх и проходя сквозь слои накаленного кокса, превращается в окись углерода, которая и восстанавливает большую часть руды, переходя снова в двуокись углерода. Пустую породу в руде образует главным образом диоксид кремния SiO. Это тугоплавкое вещество. Для превращения тугоплавких примесей в более легкоплавкие соединения к руде добавляется флюс. Обычно в качестве флюса используют CaCO. При взаимодействии его с SiO образуется CaSiO, легко отделяющийся в виде шлака.
Получающееся твердое железо постепенно опускается в более горячую часть печи - распар - и растворяет в себе углерод; образуется чугун. Последний плавится и стекает в нижнюю часть горна, а жидкие шлаки собираются на поверхности чугуна, предохраняя его от окисления. Чугун и шлаки выпускают по мере накопления через особые отверстия, забивая в остальное время глиной. Доменная печь работает непрерывно, По мере того как верхние слои руды и кокса опускаются, в печь добавляют новые порции.
Сталь - ковкий сплав железа с углеродом (до 2,14%) и другими элементами. Получают сталь главным образом из смеси чугуна со стальным ломом в мартеновских, кислородно-конверторных и электрических печах. По составу отличают углеродистую и легированную сталь и др.
Легированная сталь - сплав. Для придания сплавам железа определенных физических, химических или механических свойств вводят в состав обычных сортов стали легирующие элементы - Cr, Ni, Mo, W, V, T и др. (от 2,5 до 10% добавок).
Существует несколько способов переработки чугуна в сталь. Они основаны на окислении содержащегося в чугуне углерода и примесей и отделении образующихся оксидов в газовую фазу или в шлак.
Мартеновский способ (разработан французским инженером П. Мартеном) - выплавку ведут в пламенной отражательной печи. В нее загружают чугун, а также стальной лом, требующий переплавки, и некоторое количество руды. В печь вводятся предварительно нагретый воздух и топливо (в виде газа или распыленной жидкости). При сгорании топлива образуется факел с температурой 1800-1900 градусов С. Металл и руда плавятся, и в расплав вводят добавки, необходимые для получения стали заданного состава. Сейчас строительство мартеновских печей практически прекращено в связи с изобретением кислородно-конверторного способа сталеплавления.
Кислородно-конверторный способ или бессемеровский (по фамилии изобретателя) состоит в продувании струи воздуха через расплавленный чугун. При этом углерод и примеси сгорают и удаляются в виде газов или переходят в шлак. Конвертор представляет собой сосуд грушевидной формы, поворачивающийся на горизонтальной оси. Заливка чугуна и выливание готовой стали производятся в горизонтальном положении конвертора, а продувка воздухом - в вертикальном.
Крупнейшими странами по запасам и добыче железных руд являются Россия, Китай, Бразилия, США, Австралия, Индия, Украина, Канада, Венесуэла. Из европейских стран выделяются Швеция и Франция. Из африканских - ЮАР, Либерия, Алжир. Запасами и добычей марганцевых руд выделяются Украина, Габон, ЮАР, Индия, Австралия, Бразилия, хромитов - Зимбабве, Казахстан, ЮАР, Индия, Турция, Филиппины.
В течение XX века география производства черных металлов сильно расширилась, Будучи первоначально сосредоточенной в небольшом числе стран (США, Германия, Великобритания, Бельгия, Люксембург), она к настоящему времени является одной из главных отраслей промышленности большинства развитых и развивающихся государств. Продолжается тенденция размещения предприятий черной металлургии в развивающихся странах, что связано с их индустриализацией, ориентацией на приближение к районам добычи высококачественной железной руды и стремлением развитых стран избавиться от этого экологически «грязного» вида производства. В результате чего, в число крупнейших производителей продукции черной металлургии в настоящее время входят представители различных социально-экономических типов государств: Китай, Япония, США (около 100 млн. т. в каждой), Россия, Германия, Южная Корея, Италия, Бразилия, Украина, Индия и др.
В последние годы наметилась еще одна тенденция в развитии черной металлургии: значение и темпы развития данной отрасли замедлились. Это связано, во-первых, с начавшимся процессом сокращения металлоемкости продукции; во-вторых, с применением новых конструкционных материалов, заменяющих металлы (пластмассы, композитные материалы).
Характерными особенностями предприятий черной металлургии являются большая материалоемкость, водоемкость и сильное загрязнение природной среды, что и предопределило основные факторы ее размещения: сырьевой, водный, экологический. В то же время все большую роль играют транспортный и потребительский факторы.
В соответствии с этим сформировались следующие типы ориентации предприятий черной металлургии:
Ориентация на территориальное сочетание месторождений каменного угля и железной руды характерна для комбинатов полного цикла, включающих все стадии производства - от обогащения железной руды до выплавки чугуна, стали и производства проката. Как правило, металлургические заводы полного цикла выступают важным районообразующим фактором, который формирует крупные промышленные комплексы.