Альтернативная энергетика. Потенциал и реализация

«Колониальная» психология человека постепенно сменяется пониманием того, что он не царь природы, а ресурсы, предоставленные планетой ему в пользование исчерпаемы.

-

Но не только этот фактор заставляет ученых активно искать новые эффективные способы получения энергии. Мировая энергетика сейчас находится на перепутье, и отрицать это бессмысленно. Причин для поиска альтернатив, помимо исчерпаемости ископаемых, предостаточно, среди них изменение ландшафта поверхности земли, гизрезы, деформация геологической среды – и это лишь толика наносимого природе ущерба. Но главным мотиватором к использованию альтернативных источников энергии является, конечно же, экологический аспект. Ведь загрязнение окружающей среды в первую очередь отражается на здоровье людей и их потомства. Поэтому в большинстве своем альтернативные или возобновляемые источники ориентированы на безвредное или практически безвредное для природы получение электроэнергии. Можно смело сказать, что они ориентированы на благополучное будущее поколений.

Вероятно, читатели неоднократно натыкались на многообразие разных «но» касательно этого вопроса. Основными из них являются заключения ученых, так сказать, старой закалки, сетующих на то, что «зеленая» энергетика не может быть эффективной. Более того, политика перехода на альтернативные источники энергии способна ввергнуть мир в новые конфликты. Такое их мнение выстраивается в основном на предположениях, довольно категоричных и критичных.

К примеру, бытует мнение, что, если все автомобилисты планеты единовременно пересядут на экомобили, начнется гонка за литием для батарей, который точно так же является ресурсом исчерпаемым, к тому же ограниченным географически. Основные запасы этого металла на сегодняшний день приходятся на Латинскую Америку, а точнее, на пустыню Атакама, расположенную на территории сразу двух стран – Чили и Боливии. Стоит отметить, что отношения этих двух стран весьма натянуты еще с XIX века, со времен так называемой Второй Тихоокеанской войны. Конфликт стран, кстати, возник на почве торговли одним из самых важных ресурсов того времени – селитры. И вот уже гипотетическая проблема исчерпаемости лития порождает проблемы экономического и политического характера. Но такое представление ситуации чересчур категоричное, ведь совершенно очевидно, что ситуация, в которой все автоводители пересядут на электромобили, в ближайшем будущем невозможна. Так что, у разработчиков новых двигателей есть время на решение вопросов получения энергии альтернативным путем в пользу мирной политики латинских стран.

Давайте постараемся разобрать главные проблемные места, выдвигаемые противниками возобновляемых источников энергии (ВИЭ).

«Зеленая энергия» – это дорого


Чтобы определить, насколько дорогой приходится альтернативная энергия для государства, нужно знать стоимость энергии «безальтернативной», то есть используемой сейчас, преимущественно опирающейся на фоссильные топлива (ископаемые).

Если сравнивать с другими странами, в России за электроэнергию мы платим сравнительно немного. Но стоит отдавать себе отчет в том, что и экономика у нас иная. Возьмем последние 10 лет – за этот период электроэнергия в стране подорожала в три с лишним раза. Что касается прогнозов на будущее, то и они особенно не радуют – к 2014 году стоимость электроэнергии увеличится еще в два раза. Это не совсем нормально для страны, которая называет себя энергетической державой. Между тем, доля ВИЭ в России слишком мала, альтернативная энергетика совершенно не развивается, но потенциал можно просчитать уже сейчас. К этому мы вернемся чуть позже.

Что касается положения ВИЭ во всем мире, то по результатам исследований Международного агентства по возобновляемой энергии IRENA наблюдается ежегодное снижение стоимости энергии неисчерпаемых источников. Возьмем Испанию, одного из главных лидеров энергоэффективности, политика которой основывается на энергетической политике Европейского Союза (ЕС) и во многом определяется директивами Европейской Комиссии и другими нормативными актами органов ЕС. Уже к 2009 году средняя стоимость одного киловатта, полученного выработкой ветровой и гидроэнергией, составляла 17 евроцентов, когда среднегодовая цена электроэнергии имела минимальную планку в 37 евроцентов за кВт/ч. А по данным за прошлый год цена снизилась до 0,11 евро. Такую очевидную тенденцию снижения расходов на электроэнергию сложно игнорировать.

В итоге, стоимость альтернативной энергии не так и велика, даже несмотря на то, что на данный момент ВИЭ требуют крупных денежных вложений, связанных с высокой стоимостью оборудования. Те же солнечные батареи не ограничиваются только установкой фотоэлементов, также дорогостоящей их технологической составляющей являются аккумуляторные батареи. Аналогично дела обстоят и с простыми, на первый взгляд, ветрогенераторами, плотинами приливных электростанций и т.п.

Но не стоит думать, что затраты на строительство традиционных станций получения электроэнергии стоят копейки. Например, подключить к энергосети блок АЭС – процедура дорогостоящая настолько, насколько оценивается сам блок. К тому же после трагедии на Фукусиме требования безопасности в эксплуатации АЭС однозначно ужесточатся, а значит и увеличится общая стоимость строительства и эксплуатации станции.

Тут мы плавно переходим к следующей, выдвигаемой учеными, проблеме.

«Зеленая энергетика» не заменит традиционную


Этот миф запросто развеет Германия, отказавшаяся от использования атомной энергетики. На 2011 год доля АЭС в производстве электроэнергии здесь составляла порядка 22-23%, доля ВИЭ – 15-16%, доля газа – 13-14%. К назначенному до полного отказа от использования атомной энергетики 2022 году доля ВИЭ может возрасти до 30% (плюс 15%), а доля газа до 20% (плюс 7%). Таким образом, техническая возможность существует, и она, видимо, будет реализована, по крайней мере, в рамках политики правящей сейчас партии в Германии.

Возможен ли общемировой отказ от атомной энергетики, опасной своими катастрофическими последствиями? Эксперты ВИЭ полагают, что вполне возможен. На атомную энергетику приходится немного – 13-14% всей мировой энергетики. К тому же подобные примеры уже случались в истории. Так, производство электроэнергии за счет нефти и нефтепродуктов в 1973 г. составляло 24,7%, а в 2008 составило 5,5%.

Противопоставления ВИЭ первичным источникам, опирающимся в основном на фоссильные топлива, на данный момент некорректны. Практика получения неисчерпаемой энергии технологически недостаточно развита, между тем, старые методы получения энергии за все время доведены до своего совершенства и ограничивают повсеместное внедрение ВИЭ.

Тем не менее, вполне уместно снова вспомнить Германию, недавно продемонстрировавшую эффективность солнечных панелей – 25 и 26 мая 2012 года они произвели 22 ГВт/ч электроэнергии, что эквивалентно работе двадцати атомных электростанций. Интересным моментом является то, что 51% всех генерирующих мощностей ВИЭ Германии принадлежит жителям страны – фермерам и домовладельцам, а не компаниям.

В Европе, Китае и США практика массового использования альтернативных источников существует порядка 20 лет. Для этих стран развитие ВИЭ, новых технологий – тренд. Как заключают международные эксперты, такие источники могут заменить собой ископаемое топливо и автономно снабжать энергией удаленных потребителей или сельскую местность, отапливать и освещать помещения и многое другое, собственно, что они и делают.

Конечно, есть и трудности энергопроизводства посредством ВИЭ. На сегодняшний день существует проблема нестабильности электроэнергии, получаемой при помощи альтернативных источников, ее производство не всегда возможно сопрягать с потреблением, или интегрировать в общую силовую сеть. Но эти проблемы вполне решаемы посредством современных технологичных преобразователей и накопителей энергии. Мы это можем наблюдать на примере Дании, в которой доля ВИЭ в общем электрическом балансе в отдельные месяцы составляет 50%, а ночью достигает 100%. Ну, а в Испании эти показатели составляют 30% и 50% соответственно.

Развитие ВИЭ в общемировом масштабе означает снижение доли централизованной лидирующей энергетики. Что это значит для общества? Это независимость от крупных энергетических компаний, повышение надежности электроснабжения.

«Зеленая энергетика» не экологична


Скорее всего, читатели неоднократно натыкались на мнения экспертов в области энергетики, которые обвиняют ВИЭ в неэкологичности. Попробуем разобраться, насколько эти обвинения соответствуют реальности.

-

Чаще всего под неэкологичностью подразумевается проблема затопления земель при строительстве гидростанций, проблема утилизации лопастей ветрогенераторов и фотоэлементов, гибель птиц из-за столкновения с лопастями ветрогенераторов. По сравнению с последствиями загрязнения окружающей среды атомными и угольными станциями они кажутся несущественными. Вспомним аварию 2010 года в Мексиканском заливе, в следствие которой 5 миллионов баррелей нефти выплеснулось наружу. В начале мая пятно достигло размера 11 тысяч квадратных километров, его толщина достигала более 90 метров! Устранить проблему также оказалось непросто, герметизация скважины полностью завершилась только через 5 (!!!) месяцев. Последствия не ликвидированы до сих пор, а потери в биосфере уже не восполнить. Между тем, разливы нефти, хоть и не такие масштабные, случаются постоянно. Что касается угля: в атмосферу угольными шахтами и разрезами выбрасывается от 1,5 до 2 млрд. кубических метров метана, сбрасывается во внешние водоемы 34,4% всех взвешенных веществ и 10% нефтепродуктов.

Тем временем, с той же гибелью птиц в следствии столкновения с лопастями ветряков борются посредством отключения генераторов в периоды интенсивных перелетов. Но наиболее эффективным способом является повышение порога работы ветряков с отметки в 4 м/с до значения 5,5 м/с, уже опробованное в Испании. Такой способ сокращает выработку электроэнергии на 1%, при этом на 93% снижая смертность пернатых.

Энергетическая эффективность – еще один важный аргумент в пользу альтернативной энергетики перед фоссильной. Все дело в том, что выработанная на ВИЭ энергия в течение всего срока службы превышает энергию, потраченную на создание этой установки, с учетом всех необходимых монтажных, транспортных, эксплуатационных работ и оборудования, в 5-10 раз.

России не нужны ВИЭ


Вернемся к вопросу гипотетической стоимости альтернативной энергии в России. Для того чтобы понять энергетический потенциал страны, приведем исследования проекта TACIS «Перспективы развития ВИЭ в России». В его отчете приведены данные о валовом, техническом и производственном потенциале основных видов альтернативных источников энергии. Например, выработка тепла посредством гелиоэнергетических установок оценивается в 1,4 – 1,7 млн. т.у.т./год (тонн условного топлива в год). Чтобы было понятно – такого объема хватит на обеспечение 12 – 14 млн. человек горячим водоснабжением по цене 1,7 рубля за кВт/ч. Что касается ветряков, то в России они способны давать 36 млн. т.у.т. в год или 120 млрд. кВт/ч по цене около 2-2,5 рублей за кВт/ч. По прогнозам, совокупность солнечной, ветровой, гидро и геотермальной энергии, энергии сточных вод и биомассы превышает 30% всей потребляемой энергии, получаемой за счет фоссильного топлива в год.

ВИЭ нужны России и по причине своей коммерческой привлекательности для северных районов, население которых в общей сложности составляет 10 млн. человек. Топливная энергетика получается слишком дорогой, себестоимость электроэнергии превышает 10, а местами и 50 рублей за кВт/ч. Также использование альтернативных источников, таких как ветрогенераторы или биомасса, позволит снабжать электричеством районы, в которых энергоснабжение нестабильно, часто прерывается, нанося ущерб промышленному и сельскохозяйственному производству.

Вопрос экологии для России, стоит заметить, также немаловажен. 85% парниковых выбросов антропогенного происхождения является следствием работы энергетического сектора, транспорта, промышленности и коммунального хозяйства. Между тем, Россия старается поддерживать свой статус мировой энергетической державы, а значит, в вопросах альтернативной энергетики должна соответствовать договоренности «большой восьмерки». Напомним, в 2000 году 189 стран, членов ООН, приняли Декларацию тысячелетия, в которой 7 из 8 целей на будущее связаны с использованием ВИЭ.

Итого


Предположительно, через пару десятилетий ВИЭ будут занимать огромную нишу среди всей энергетики ведущих стран. Но это касательно стран с высокой гражданской активностью, которые задумываются о будущем и берут на себя ответственность за будущие поколения. Какой будет ситуация с энергетикой в нашей стране, также покажет время.

Статистика


По данным отчета «Renewables 2011: Global Status Report», подготовленного REN21 (крупнейшая интернациональная организация, которая занимается продвижением и развитием альтернативной энергетики, а также является площадкой для обмена знаниями между развитыми и развивающимися странами в области альтернативной энергетики):

• В этом году возобновляемые источники энергии на 11,7% обеспечили потребность США в электроэнергии.
• 50% электроэнергии, полученной от возобновляемых источников энергии, приходится теперь на развивающиеся страны.
• В пятерку стран, лидирующих в области альтернативной энергетики, входят США, Китай, Германия, Испания и Индия.
• В 2010 году возобновляемые источники энергии в Китае были в состоянии обеспечить 26% энергоемкости страны.

Ольга Субчак

17 комментариев

kev
Болтовня.
40-40
хрен там! все это имеет место быть.
Журнал Ё! Не у упрек, но в Обнинске в частности на гоблинске есть широко известный в узких кругах блогер, который все это уже сейчас реализует на практике у себя на доме, прям считай в тут — в 30 верстах от города. Вот интервью с ним бы шикарно дополнило статью. У него и ветряк крутится и солнечные батареи бегают за солнышком. Очень интересный человек. Жаль, что вы не знали о его существовании
kev
У себя дома можно что хошь организовать.
В промышленном масштабе другой коленкор.
Давайте возьмём солнечную энергию.
Производимая сегодня энергия сравнима с солнечной.
Чтобы производить такой же объём, надо датчиками покрыть всю землю.
И где будет экология?
40-40
У себя дома можно что хошь организовать.
В промышленном масштабе другой коленкор.

не согласен.
Чтобы производить такой же объём, надо датчиками покрыть всю землю.

я не дурак и не утверждаю, что ею можно заменить все, но ее нужно и можно использовать, дополняя стандартные сегодня источники. Например сегодня законодательство таково, что поставив себе условный ветряк или батареи ты не имеешь право продать ее в в общую сеть.
kev
С чем Вы не согласны?
С тем, что домашнее применение и промышленное оценивается различно?
Но споры на эту тему идут давно и я читал много материалов на эту тему.
Всё сводится к простому выводу.
В небольших объёмах можно много чего применить.
В промышленных масштабах ядерной энергетике нет альтернативы.
Надо бороться за её безопасность.
Например, идея Сахарова: строить подземные станции.
40-40
С чем Вы не согласны?

с категоричным противопоставлением одного другому.
В небольших объёмах можно много чего применить.
В промышленных масштабах ядерной энергетике нет альтернативы.

если небольших объемов становится много, то это уже и есть альтернатива. Я не говорю, что все запретить, станции закрыть. Я говорю о том, что одно другое очень хорошо может дополнять. У нас очень большая страна и многие ее уголки, можно вполне снабдить электричеством от природы.
kev
А кто противопоставляет?
Скажите, я ему в морду дам!
Где выгодно в небольших объёмах, можно альтернативные источники.
МКС снабжается солнечной энергией и другой ей не нужно.
В промышленных масштабах — ядерная энергетика и, в перспективе, термоядерная.
Немцы о своём решении пожалеют.
Они уже сегодня энергозависимы.
Носители энергии будут дорожать.
Надолго хватит угля.
Но уголь без специальной обработки излучает и сильно.
Нужно делать брикеты со спецпропиткой.
Я не знаю, где есть предприятия для подобной обработки.
40-40
Ту раз в морду, тогда я с вами :)
vashchenkov
По поводу источников энергии, можно вот отсюда, кой какие интересные мысли прочитать, так сказать, информация к размышлению.
Политический аспект из статьи предлагаю сюда не выносить.
kev
Стиль отвратный.
Но мысли верные.
vashchenkov
Ну, не зря же я его статью про ППП, назвал «немного „зонта“» ;)
И профессия одна, и стиль похожий
Tank
Статья тяжело читается из-за стиля изложения, но мысли озвучены здравые.
Хочется отметить ряд моментов по прочтению, которые автор не упомянул:
1. Наша власть какие-то шаги начала предпринимать в сторону разумного энергопотребления.
261ый ФЗ обязывает все государственные учереждения а также крупные коммерческие получить энергетические паспорта на свои здания до конца 2012. Если эта задумка Кремля, как многие предыдущие в дороге не развалится, то это и нашу экономику может сделать менее энергоёмкой, и стимул к развитию альтернативных источников энергии дать.
2. В России есть зелёные, которые задумываются и каждый день говорят и о порочности сидения на нефтяной игле, и о том, что этот кайф когда-то в близком будущем закончится. Большинство этих людей, очевидно, придерживаются оппозиционных взглядов. И в рамкам выборов в Координационный совет это проговаривалось некоторыми кандидатами. Странно, что это никак не упомянуто в заметке.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.