Нетрадиционные источники энергии

     Мы  намеренно столь подробно останавливаемся на технических и экономических трудностях при использовании НВИЭ, чтобы показать, насколько сложно организовать их крупномасштабное применение. Эта проблема требует системного подхода, который и проявляется во многих странах, и в значительной мере - через уже упомянутую законодательную базу.

     Один  из основных аргументов против использования  НВИЭ - их "дороговизна". Однако приведенные  в таблице данные по средней стоимости  электроэнергии, полученной от различных  источников энергии на электростанциях стран ЕС (в центах за кВт.ч), свидетельствуют об обратном: одной из самых дорогих оказывается энергия, полученная на АЭС. Все остальные источники (за исключением фотоэлектрических станций) значительно дешевле.Электростанции на органическом и ядерном топливе, цент/ кВт·ч 

           Электростанции на возобновляемых источниках энергии, цент/кВт·ч

     Станции на газе - 6,4 Гидроэлектростанции - 4,1

     Геотермальные электростанции - 7,3

     Станции на угле - 5,2 Ветроэлектростанции - 6,5

     Геотермальные станции - 6,0

     Атомные электростанции - 12 Станции на отходах деревообработки - 6,4

     Солнечные фотоэлектрические станции - 28,0 

      Разумеется, эти усредненные показатели могут  очень сильно меняться в зависимости  от конкретных экономических и географических условий. 

      Согласно  официальным оценкам (Минтопэнерго), экономический потенциал ВИЭ в России составляет:Ресурсы Валовый потенциал, млн. т.у.т./год Технический потенциал, млн. т.у.т./год

      Экономический потенциал, млн. т.у.т./год

Малая гидроэнергетика 360 125 65

Геотермальная энергия * * 115**

Энергия биомассы 10х103 53 35

Энергия ветра 26х103 2000 10

Солнечная энергия 2,3х106 2300 12,5

Низкопотенциальное  тепло 525 105 31, 5

Итого по НВИЭ 2,3х106 4583 270 
 

     Согласно  отчёту ООН, в 2008 году во всём мире было инвестировано $140 млрд в проекты, связанные с альтернативной энергетикой, тогда как в производство угля и нефти было инвестировано $110 млрд. 

     Во  всём мире в 2008 году инвестировали $51,8 млрд в ветроэнергетику, $33,5 млрд в  солнечную энергетику и $16,9 млрд в  биотопливо. Страны Европы в 2008 году инвестировали в альтернативную энергетику $50 млрд, страны Америки — $30 млрд, Китай — $15,6 млрд, Индия — $4,1 млрд[4]. 

     Распространение

     В мае 2009 года 13 % электроэнергии в США  были произведены из возобновляемых источников энергии. 9,4 % электроэнергии было выработано на гидроэлектростанциях, около 1,8 % были получены из энергии ветра, 1,3 % из биомассы, 0,4 % из геотермальных источников и 0,3 % от энергии солнца[5].

     В Австралии в 2009 году 8 % электроэнергии вырабатывается из возобновляемых источников[6]

ВЫВОДЫ 
 

     В целом использование НВИЭ в мире приобрело ощутимые масштабы и устойчивую тенденцию к росту. В некоторых  странах доля нетрадиционных источников в энергобалансе составляет единицы  процентов. По различным прогнозным оценкам, в которых в настоящее время нет недостатка, эта доля к 2010-2015 гг. во многих государствах достигнет или превзойдет 10%. Здесь можно дискутировать только о темпах роста данного показателя, но сам факт роста не подвергается сомнению. 

     Различные виды НВИЭ находятся на разных стадиях освоения. Как это ни парадоксально, наибольшее применение получил самый изменчивый и непостоянный вид энергии - ветер. Суммарная мировая установленная мощность крупных ВЭУ и ВЭС, по разным оценкам, составляет от 10 до 20 ГВт. Кажущийся парадокс объясняется тем, что удельные капиталовложения в ВЭУ ниже, чем при использовании большинства других видов НВИЭ. Растет не только суммарная мощность ветряных установок, но и их единичная мощность, превысившая 1 МВт. 

     Во  многих странах возникла новая отрасль  - ветроэнергетическое машиностроение. По-видимому, и в ближайшей перспективе ветроэнергетика сохранит свои передовые позиции. Мировыми лидерами по применению энергии ветра являются США, Германия, Нидерланды, Дания, Индия. 

     Второе  место по объему применения занимает геотермальная энергетика. Суммарная мировая мощность ГеоТЭС составляет не менее 6 ГВт. Они вполне конкурентоспособны по сравнению с традиционными топливными электростанциями. Однако ГеоТЭС географически привязаны к месторождениям парогидротерм или к термоаномалиям, которые распространены отнюдь не повсеместно, что ограничивает область применения геотермальных установок. Наряду с ГеоТЭС, широкое распространение получили системы геотермального теплоснабжения. 

     Далее следует солнечная энергия. Она  используется в основном для производства низкопотенциального тепла для коммунально-бытового горячего водоснабжения и теплоснабжения. Преобладающим видом оборудования здесь являются так называемые плоские солнечные коллекторы. Их общемировое производство составляет, по нашим оценкам, не менее 2 млн м2 в год, а выработка низкопотенциального тепла за счет солнечной энергии достигает 5x106 Гкал. 

     Все активнее идет преобразование солнечной  энергии в электроэнергию. Здесь  используются два метода - термодинамический и фотоэлектрический, причем последний лидирует с большим отрывом. Так, суммарная мировая мощность автономных фотоэлектрических установок достигла 500 МВт. Здесь следует упомянуть проект «Тысяча крыш», реализованный в Германии, где 2250 домов были оборудованы фотоэлектрическими установками. При этом роль резервного источника играет электросеть, из которой возмещается нехватка энергии. В случае же избытка энергии она, в свою очередь, передается в сеть. Любопытно, что при реализации этого проекта до 70% стоимости установок оплачивалось из федерального и земельного бюджетов. В США принята еще более масштабная программа «Миллион солнечных крыш», рассчитанная до 2010 г. Расходы федерального бюджета на ее реализацию составят 6,3 млрд долларов. Однако пока основное количество автономных фотоэлектрических установок поступает за счет международной финансовой поддержки в развивающиеся страны, где они наиболее необходимы. 

     Значительное  развитие получило направление, связанное  с использованием низкопотенциального  тепла окружающей среды (воды, грунта, воздуха) с помощью теплонасосных установок (ТНУ). В ТНУ при расходе единицы электрической энергии производится 3-4 эквивалентные единицы тепловой энергии, следовательно, их применение в несколько раз выгоднее, чем прямой электрический нагрев. Они успешно конкурируют и с топливными установками. 

     Не  менее интенсивно развивается использование  энергии биомассы. Последняя может  конвертироваться в технически удобные  виды топлива или использоваться для получения энергии путем  термохимической (сжигание, пиролиз, газификация) и (или) биологической конверсии. При этом используются древесные и другие растительные, а также органические отходы, в том числе городской мусор, отходы животноводства и птицеводства. При биологической конверсии конечными продуктами являются биогаз и высококачественные экологически чистые удобрения. Это направление имеет значение не только с точки зрения производства энергии. Пожалуй, еще большую ценность оно представляет с позиций экологии, так как решает проблему утилизации вредных отходов. 

     В последние годы наблюдается возрождение  интереса к созданию и использованию  малых ГЭС. Они получают во многих странах все большее распространение  на новой, более высокой технической  основе, связанной, в частности, с  полной автоматизацией их работы при дистанционном управлении. 

     Гораздо меньше развито практическое применение приливной энергии. В мире существует только одна крупная приливная электростанция (ПЭС) мощностью 240 МВт (Ранс, Франция). Еще  менее развито использование  энергии морских волн. Этот способ использования НВИЭ находится на стадии начального экспериментирования. 

     Таково  в настоящее время положение  с использованием НВИЭ в мире. В  России же практическое их применение значительно отстает от масштабов, достигнутых в других странах. И это несмотря на такие благоприятные предпосылки, как практически неограниченные ресурсы НВИЭ, достаточно высокий научно-технический и промышленный потенциал в данной области. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Литература 
 
 

1 Подгорный И.  Альтернативные источники энергии (по материалам мировых информационных изданий). Сетевой проект "Остров Крым в Океане Всемирной паутины". 

2 Энн Виккельсо,  К.Пледжруп, Рабочая книга энергетического  офиса. Дания, Выборг, 1993. 

3 Регенеративные  источники энергии. 

4 Технологии  освоения нетрадиционных возобновляемых  источников энергии (солнца, ветра,  биомассы и др.), а также вторичных  энергоресурсов. 1998. РИНКЦЭ 

5 Темеев А.  Поплавковые волновые электростанции - перспективная основа альтернативной  энергетики. (ТОО) Компания "Прикладные технологии". 

6 Пицунова О.Н., Пинчук А.А. Альтернативная энергетика  сегодня, ЦСЭИ, Саратов, 1996. 

7 Ермашкевич  В.Н. Возобновляемые источники  энергии в Республике Беларусь. Прогноз, механизмы реализации// Информационный бюллетень "Энергия и Менеджмент". 2000. Январь-Март. 

8 Роль возобновляемых  источников энергии в энергетической  стратегии России. "Бизнес и  инвестиции в области ВИЭ в  России". 

9 Борис Тарнижевский. Статья о нетрадиционных видах  энергии.