Все источники тепловой энергии можно разбить на три основные категории:

-     Возобновляемые органические источники энергии: древесина и некоторые зерновые культуры, пригодные для производства топлива, например, этилового спирта или метанола.

-     Невозобновляемые источники энергии: уголь, газ и нефть (органические топливные ресурсы),  уран и торий (энергия расщепления ядер атомов).

Возобновляемые естественные источники энергии: солнечная теплота и свет, энергия ветра, энергия океанских волн, энергия течения рек, геотермальное тепло (глубинное тепло Земли), океанские температурные градиенты, тритий и дейтерия (энергия синтеза атомных ядер).

В качестве топлива в котлах ТЭС чаще всего используются различные сорта угля, природный газ и продукты переработки  нефти (мазут).

Наиболее широко  для производства электроэнергии в настоящее время используются четыре вида топлива: уголь,  природный газ, нефть (продукты ее переработки) и уран. Это невозобновляемые источники энергии. Сожженные в котлах электростанций, эти природные ресурсы утрачиваются для нас навсегда.  

Рис.1. Топливо для производства электроэнергии. Ширина прямоугольника пропорциональна полному количеству произведенной электроэнергии в 1998 году (ТВт час)[1]

1.1 Угольная отрасль

Уголь:  При сгорании одного килограмма различных сортов угля выделяется 30-34 МДж тепловой энергии. Это не очень много по сравнению с нефтью и природным газом. Однако из всех видов топлива  для производства электроэнергии в настоящее время наиболее важен именно уголь.  В  настоящее время уголь дает 39 % всей электроэнергии в мире[2].

Добыча угля на больших карьерах обходится  довольно дешево, но затраты на его транспортировку на большие расстояния увеличивают стоимость  этого вида топлива. Если большие количества угля перевозить на большие расстояния, стоимость  транспортировки сильно удорожает стоимость получаемой из него электроэнергии.

 Уголь имеет важные применения не только в качестве топлива. Углерод, например, содержащийся в угле, необходим в больших количествах для выплавки металлов. Природные запасы угля хоть и велики, но не настолько, чтобы сейчас не, думать о вопросах его сохранения.

1.2 Нефтегазовая отрасль

Природный газ: Природный газ важен для производства электроэнергии в мире. В 1994 году его доля в мировом производстве электроэнергии составляла около 14 %, и этот вклад непрерывно увеличивается. Использование газа приводит к меньшим выбросам  углекислого газа в атмосферу, чем использование угля. Поэтому в некоторых странах он будет постепенно замещать угольное топливо для производства энергии.

Рис. 2. Рост потребления энергоисточников в мире

  Природный газ – незаменимый ресурс. Его можно выкачивать из земли, легко и экономно транспортировать по трубопроводам на большие расстояния, подводить к отдаленным населенным пунктам. Использование природного газа может быть очень эффективным (до 90 % с учетом потерь при транспортировке). Удельная теплота сгорания газа так же высока, как у нефти - 44 МДж/кг.  Газ может быть превращен в жидкость для отгрузки морским транспортом. В Японию и Корею газ доставляют именно таким способом. Однако при этом газ - ценное химическое сырье, используемое для производства различных товаров. Это означает что крупномасштабное использование этого топлива для производства электроэнергии там, где менее доступны другие способы, может привести к серьезным проблемам. Возможно наши внуки будут сожалеть, что мы не были настолько прозорливы, чтобы ограничить в свое время использование газа на планете и  оставить хоть какую-то часть им. Кроме того, весьма вероятно, что исключительная роль природного газа как топлива для производства энергии приведет к повышению его стоимости в будущем. В этом случае он станет менее конкурентоспособным для производства электроэнергии.

Нефть: В 1994 нефть обеспечивала 11 %  всего производства электроэнергии в мире, и значительное количество нефти все еще используется сегодня для этой цели в некоторых странах (рис.).  Достоинства нефти как топлива состоят в ее высокой удельной теплоте сгорания – 44 МДж/кг - и сравнительной простоте транспортировки. Однако нефть, как и газ, важна как исходное сырье для производства пластических масс и фармацевтических изделий. Поэтому в местах, где есть экономически оправданная возможность использования иных топливных ресурсов, продукты переработки нефти не используют для производства электроэнергии.

2. Металлургическая база

    Металлургия является одной из базовых отраслей промышленности и обеспечивает человечество конструкционными материалами, черными и цветными металлами. География черной металлургии складывается под влиянием топливно-ресурсных факторов — каменноугольных и железорудных бассейнов. Наиболее богаты железной рудой КНР, Бразилия, Австралия, Украина, Индия, США, Россия, Канада, страны Северной Африки. В последние десятилетия добыча железной руды в развитых странах Европы и США стабилизировалась или даже уменьшилась из-за оскудения ряда месторождений. В настоящее время главные страны — экспортеры железной руды — Бразилия, Австралия, Индия, Канада[3].

В эпоху НТР черная металлургия ориентируется на грузопотоки железной руды и коксующегося угля. В результате в развитых странах произошел сдвиг отрасли к морским портам — в США, Японии, странах Западной Европы. В последнее время широкое распространение получает ориентация на потребителя, что объясняется переходом от сооружения комбинатов-гигантов к созданию мини-заводов, имеющих более свободное размещение.

Ведущими странами в производстве металла являются Япония, США, КНР, Россия, Германия, Украина. В то время как в развитых странах выплавка стали либо снижается, либо остается стабильной, в развивающихся странах она увеличивается. Это прежде всего касается Бангладеш, Республики Кореи, Индии, Мексики.

     Цветная металлургия по объему производства уступает черной в 20 раз. Для руд тяжелых металлов типично низкое содержание самого металла. Поэтому металлургия тяжелых цветных металлов имеет сырьевую ориентацию в размещении предприятий. Так, в США, Канаде, Австралии, России, Испании, Польше, Чили, Замбии, Перу подобная ориентация привела к тому, что главные центры выплавки меди сформировались в местах добычи медной руды. В развивающихся странах сложились начальные стадии производства — добыча руды, производство концентрата и черновой меди. Конечные стадии производства сосредоточены в тех странах, где нет собственных запасов медной руды.

Основные запасы бокситов сосредоточены в Австралии, Гвинее, Бразилии, КНР, Индии, Суринаме. Выплавка же алюминия и других легких металлов очень энергоемкий процесс, который могут себе позволить развитые страны, где имеются крупные источники электроэнергии. Поэтому алюминиевая промышленность характеризуется сильным территориальным разрывом между добычей сырья и его переработкой и потреблением. США, Япония, Германия обеспечивают 80% всей выплавки алюминия и потребляют 70% алюминия. Канада, Норвегия, Исландия, Австралия, Швейцария, Бахрейн, абсолютно не имеющие алюминиевого сырья, выплавляют алюминий, используя дешевую электроэнергию, и полностью его экспортируют.

3. Неметаллическое минеральное сырье

    Неметаллические минеральные ресурсы — это природные вещества минерального происхождения, используемые для получения энергии, сырья, материалов и служащие минерально-сырьевой базой хозяйства. Для минеральных ресурсов характерны: резкая неравномерность размещения, невозобновляемость конкретных месторождений, возможность восполнения путем разведки и освоения новых месторождений. В настоящее время используется более 200 видов минеральных ресурсов. Запасы отдельных видов не одинаковы. Постоянно растут размеры добычи и разрабатываются новые месторождения.

Закономерности размещения минеральных ресурсов. Распространение минеральных ресурсов подчиняется геологическим закономерностям. Полезные ископаемые осадочного происхождения встречаются в пределах осадочного чехла платформ, в предгорных и краевых прогибах. Магматические полезные ископаемые — в складчатых областях, местах выхода на поверхность (или близкого залегания к поверхности) кристаллического фундамента древних платформ. К рудным относятся руды металлов, они приурочены к фундаментам и щитам древних платформ, есть и в складчатых областях. Страны, выделяющиеся по запасам железной руды, — Россия, Бразилия, Канада, США, Австралия и др. Часто наличие рудных полезных ископаемых определяет специализацию районов и стран.

Нерудные полезные ископаемые имеют широкое распространение. К ним относятся: апатиты, сера, калийные соли, известняки, доломиты и др.

Для хозяйственного освоения наиболее выгодны территориальные сочетания полезных ископаемых, которые облегчают комплексную переработку сырья, формирование крупных территориально-производственных комплексов. Важно рациональное использование ресурсов — извлечение максимально возможного количества ресурсов, более полная переработка, комплексное использование сырья и т. п.

4.Оценка минерально-сырьевой базы мира

Зарубежная Европа

В недрах Европы сосредоточено 12% мирового топливно-энергетического потенциала, в том числе 20% мировых запасов ископаемых углей; крупные запасы металлических руд (ртути, свинца, цинка и др.), самородной серы, калийных солей и ряда других видов полезных ископаемых. Но почти все европейские страны в той или иной мере зависят от импорта сырья, особенно топливно-энергетического. Большая часть минеральных ресурсов в Европе количественно незначительна и среди них – нефть, марганцевые и никелевые руды, хромиты, фосфориты. Поэтому Европа в больших количествах импортирует железную и марганцевую руды, олово, никель, урановые концентраты, медь, вольфрам и молибден, бокситы, нефть.

Европа в целом сосредоточивает в своих недрах около 1/5 мировых запасов углей, значительные ресурсы природного газа, но Италия, Швеция, Франция, Испания, Швейцария или полностью лишены этих видов топлива, или обеспечены ими недостаточно. Великобритания вынуждена импортировать бокситы, руды цветных металлов; Германия – железную руду, природный газ, нефть.

Зарубежная Азия

По сравнению с другими регионами земного шара Азия в достаточной степени обеспечена всеми видами природных ресурсов, так как на нее приходится более 41% мировых запасов топливно-энергетического сырья. На страны Азии приходится почти 2/3 мировых ресурсов олова и вольфрама и более 1/3 кобальта, 1/4 никеля, основные запасы графита, сурьмы, калийных солей и т. п. В то же время она располагает значительными территориями, еще не исследованными в геологическом отношении.

Ископаемые энергетические ресурсы Азии составляют 66,7% мировых запасов: 82,3 млрд т нефти, 37,5 трлн м3 газа. Площадь нефтеносных полей на ее суше 4 млн км². В 19 гигантских месторождениях Аравийского полуострова находится почти половина мировых запасов нефти, т. е. столько же, сколько ее находится в 19 тыс. других месторождений мира. 23 млрд т нефти находится в Саудовской Аравии, 12,7 млрд т – в Кувейте, 13,0 млрд т – в Иране, 13,6 млрдт – в Ираке, 13,3 млрд т. – в ОЭА. Крупными запасами нефти располагают Индонезия, Китай. Значительные ресурсы нефти обнаружены в недрах Катара, Малайзии, Индии, Омана, Сирии, Брунея, относительно меньшие – в Пакистане, Бахрейне, Мьянме, Таиланде, на Филиппинах и острове Тайвань[4].

Америка

В Канаде и Мексике открыты крупнейшие в мире месторождения калийных солей в провинции Манитоба, богатые нефтяные месторождения на мексиканском шельфе. Важнейшая тенденция развития североамериканских государств – нарастание масштабов эксплуатации минеральных и энергетических ресурсов. По промышленным запасам важнейших полезных ископаемых (уголь, уран, молибден, цинк, никель, свинец, плавиковый шпат, фосфатное сырье, асбест и др.) Северной Америке принадлежит ведущее место в мире. Хотя некоторых видов минерального сырья явно не хватает – это марганец, кобальт, хром, бокситы, олово. Северная Америка характеризуется крупными запасами нефти: открыто более 26 тыс. месторождений комплекса разного возраста. Предполагается, что потенциальные запасы нефти весьма велики, но в основном они сосредоточены в северных и приполярных районах.

Недра этого региона также богаты газом и каменным углем: его общие запасы (до глубины 900 м и при помощи пластов более 75 см) составляют 4 801,7 млрд т, из них 3 600 млрд т – в США, 1 200 млрд т – в Канаде и 1,7 млрд т – в Мексике. По другим оценкам, достоверные запасы каменного угля в Канаде составляют 5,6 млрд т, США – 225,9, Мексике – 1,6 млрд т, а извлекаемые – соответственно 3,8; 113,0 и 1,3 млрд т. Достоверные запасы бурого угля равны в Канаде 15.2 млрд; США – 204,5; Мексике – 0,8, а извлекаемые – соответственно 3,1; 102,3 и 0,6 млрд т[5].

Африка

Африка очень богата минерально-сырьевыми ресурсами. Много органического топливо, включая отложения угля, нефти и природного газа. В Африке находятся самые большие запасы золота, алмазов, меди, боксита, марганца, никеля, платины, кобальта, радия, германия, лития, титана и фосфатов. Также в Африке много железной руды, хрома, олова, цинка, тория, ванадия, бериллия и др., и найдены в небольших количествах - глина, слюда, сера, соль, оксид натрия, графит, известняк и гипс.

Австралия и Океания

Австралия  обладает  разнообразными  минеральными  богатствами. Добывают железную руду (115 млн. т в 1991), бокситы, ильменит, рутил, висмут, свинец, цинк, никель, уран, вольфрам, золото, серебро, каменный и бурый уголь, нефть, природный газ.

К  осадочным  породам  приурочены  месторождения  фосфоритов, поваренной  соли, каменного  и  бурого  угля, нефти, природного  газа. Что  касается  топливно-энергетического  сырья, то  выявлены  обширные  нефтеносные  и  газоносные  отложения, особенно  перспективные – в  области  континентального  шельфа  у  юго-восточного  и  северо-западного  побережий  континента.

Минерально-сырьевые ресурсы Океании очень  разнообразны. На  острове  Новая  Каледония  есть  богатые  месторождения  никеля, хромитов    и   руд   других   металлов. На    Новой   Гвинее  есть  уголь, нефть, бокситы. На  атоллах – фосфориты.