Роль возобновляемых источников энергии в энергообеспечении

    В таблице 1 приведены утвержденные правительствами  ряда стран краткосрочные и долгосрочные цели по использованию ВИЭ. Представленные данные о состоянии использования и перспектив развития ВИЭ в мире убедительно показывают, что уже сегодня ВИЭ стали заметным «игроком» на энергетических рынках ряда стран и их роль неуклонно возрастает. Многие страны и регионы (например, ЕС) приняли амбициозные программы развития ВИЭ, реализация которых позволит уже к 2010 г. довести их вклад в производство электроэнергии до 10—12%, а к середине века до 30—40%.

    Стоимость энергии, получаемой от ВИЭ, в течение последних лет стремительно снижается (рис. 2), и в условиях противоположной тенденции роста цен на традиционные энергоресурсы многие технологии использования ВИЭ становятся все более конкурентоспособными. В первую очередь, это относится к быстро прогрессирующим технологиям использования биомассы для производства тепла и электроэнергии, солнечным водонагревателям, фотопреобразователям, мини- и микро-ГЭС, ветроустановкам, теплонасосным системам теплоснабжения. Наивысшую

конкурентоспособность они проявляют в децентрализованных системах тепло- и электроснабжения. Вместе с тем, во многих случаях ВИЭ пока еще уступают технологиям, основанным на использовании традиционных видов топлив, прежде всего, из-за сравнительно высоких начальных капитальных затрат.

    Многие  страны реализуют специальные национальные и коллективные программы, направленные на стимулирование ускоренного освоения ВИЭ. При этом в качестве важного аргумента активной государственной поддержки ВИЭ рассматривается экологический фактор, в том числе обязательства стран по сокращению эмиссии СО2 в атмосферу в соответствии с Киотским Соглашением. Серьезным мотивационным фактором развития ВИЭ для многих стран, особенно зависящих от импорта традиционных энергоресурсов, является забота об энергетической безопасности.

    Развитие  ВИЭ наряду с правительствами  инвестируют крупнейшие мировые  энергетические компании, банки, международные организации и фонды. Для стиулирования и поддержки внедрения ВИЭ во многих странах используются различные формы правительственной поддержки:

    — льготные тарифы для продажи электроэнергии, выработанной от ВИЭ, в сеть;

    — использование для энергии, получаемой от ВИЭ, понятия «зеленая энергия», предполагающего более высокую цену ее для сознательного потребителя;

    — налоговые льготы;

    — льготные кредиты;

    — законодательно устанавливается доля ВИЭ в энергобалансе к определенному  сроку и т.п. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. Перспективы развития ВИЭ в России

    В отличие от многих стран мира, которые  планируют достичь к 2020 г. 15–20% вклада ВИЭ в энергетические балансы, Россия намерена к этому сроку обеспечить производство лишь 4,5% электроэнергии на основе энергоустановок на ВИЭ. Этот индикатор установлен Распоряжением Правительства России от 8 января 2009 г. №1-р. Причем это относится только к централизованной энергетике (к установкам, подключенным к электрическим сетям) и не касается автономных потребителей, что не в полной мере отражает реальные приоритеты страны.

    Как достичь показателя в 4,5%? Акцент делается на ветровые электростанции (ветровые фермы), на малые (до 25 МВт) гидростанции, на энергоустановки на биомассе и  т.п., на которых в зоне централизованного энергоснабжения нужно ввести суммарно около 25 ГВт установленной мощности. По скромным оценкам, на это потребуется до 75 млрд долл. США. Вряд ли государство полностью профинансирует этот проект, и, следовательно, нужно привлечь частных инвесторов в этот сектор.

    Необходимо  отметить, что эффективность использования  энергоустановок на ВИЭ прежде всего  определяется располагаемыми ресурсами  ВИЭ и их интенсивностью (скорости ветра, уровня солнечной радиации и  т.п.).

    В России есть довольно много районов, где среднегодовой приход солнечной радиации составляет 4–5 кВтч на метр квадратный в день (эти потоки соизмеримы с югом Германии и севером Испании). Прямой солнечной радиации гораздо больше в Якутии, на севере, в высоких широтах. Разработанный в ОИВТ РАН Атлас распределения ресурсов солнечной энергии на территории России стал достаточно надежной основой для разработчиков и потребителей солнечных установок.

    Распределение ветровых ресурсов по территории России довольно специфично: ветер наиболее силен на окраинах, где населения мало, а в средней полосе страны ситуация с ветром складывается не очень благоприятная. Особое внимание к себе сегодня привлекают Южный и Северо-Кавказский федеральные округа, а также Сахалин, Дальний Восток, север Европейской части России, где использование ветровых установок представляется крайне перспективным.

    Россия  богата геотермальными ресурсами; достигнут  достаточно хороший мировой уровень  и существуют собственные разработчики и производители оборудования. В стране разработан целый комплекс проектов, которые касаются не только Камчатки, но и Кавказа и даже Калининградской области.

    Для России большой интерес представляют отходы деревообрабатывающей промышленности и низкосортная древесина. Россия уже  вырвалась в мировые лидеры по производству древесных пеллет. Однако производство в основном ориентировано на экспорт. В регионах страны пока остается много барьеров, которые препятствуют использованию пеллет вместо угля или нефти, потому что для этого нужно реконструировать котельные, а они находятся в муниципальной собственности. Здесь недостаточно активно развивается частно-государственное партнерство, хотя в последние годы отмечается определенный прогресс в Архангельской, Нижегородской областях, в Краснодарском крае и некоторых других регионах.

    Под термином «гидроэнергетика» обычно подразумеваются крупные ГЭС, но к ВИЭ относятся в основном малые ГЭС (до 25 мегаватт), а также  микро-, мини- и пико-ГЭС. Ранее Россия была лидером малой энергетики –  насчитывалось около 7 тыс. малых гидростанций. Сейчас в стране работают по разным оценкам от 100 до 300 малых ГЭС, однако интерес к созданию малых ГЭС быстро растет как со стороны российских, так и со стороны зарубежных инвесторов.

    В отношении приливных электростанций Россия тоже имеет определенные лидирующие позиции: накоплен опыт и есть российские научно-технические достижения в этой области. Разрабатываются проекты строительства нескольких ПЭС в Мурманской области и на Охотском море, где приливы достигают 8–10 метров.

    Анализ показывает, что комбинированное использование энергий ветра и солнца (поскольку они дополняют друг друга в разные периоды времени) является особенно экономически привлекательным для многих районов страны. В принципе, на значительной части территории России можно получать электроэнергию на оптимально сконфигурированных ветро-солнечных электростанциях по стоимости ниже, чем на дизель-генераторах, работающих на привозном топливе. Кроме того, по крайней мере, в неотопительный сезон (с апреля по ноябрь) за счет простейших солнечных водонагревателей без встроенного электрического дублера можно с вероятностью 70–90% ежедневно иметь теплую воду хотя бы для санитарно-технических нужд.

    Для дальнейшего развития ВИЭ в России необходимо обеспечить выполнение Распоряжения №1-р, продолжить совершенствование законодательства в этой сфере, а также проводить соответствующую техническую политику, в частности, стимулировать использование ВИЭ для автономного энергоснабжения. Следует создать более привлекательные условия для частного бизнеса. Все ждут подзаконных актов – Минэнерго России должно было выпустить их более года тому назад – в части установления надбавок к рыночной цене, которые могли бы стимулировать бизнес.

    Без реальной поддержки государства  развитие ВИЭ будет происходить с большим отставанием от других стран, и мы в конечном итоге станем заложниками зарубежных технологий. В то же время при разумном экономическом стимулировании, как показывают оценки, государство могло бы на каждый рубль вложенных «стимулирующих» бюджетных средств в течение ближайших 20 лет получить не менее 1,5–2 рублей налоговых поступлений от нового сектора частного бизнеса и обеспечить развитие высокотехнологичного направления перспективной энергетики, крайне важного для будущих поколений. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7. Плюсы и минусы возобновляемых источников энергии

    К положительным качествам ВИЭ  относятся повсеместная распространенность большинства их видов, экологическая  чистота. Эксплуатационные затраты  по использованию нетрадиционных источников не содержат топливной составляющей, так как энергия этих источников как бы бесплатная.

    Отрицательные качества - это малая плотность  потока (удельная мощность) и изменчивость во времени большинства ВИЭ. Первое обстоятельство заставляет создавать  большие площади энергоустановок, «перехватывающие» поток используемой. Это приводит к большой материалоемкости подобных устройств, а, следовательно, к увеличению удельных капиталовложений по сравнению с традиционными энергоустановками.

    Больше  неприятностей доставляет изменчивость во времени таких источников энергии, как солнечное излучение, ветер, приливы, сток малых рек, тепло окружающей среды. Если, например, изменение энергии приливов строго циклично, то процесс поступления солнечной энергии, хотя в целом и закономерен, содержит, тем не менее, значительный элемент случайности, связанный с погодными условиями. Еще более изменчива и непредсказуема энергия ветра. Зато геотермальные установки при неизменном дебите геотермального флюида в скважинах гарантируют постоянную выработку энергии (электрической или тепловой). Кроме того, стабильное производство энергии могут обеспечить установки, использующие биомассу, если они снабжаются требуемым количеством этого «энергетического сырья».

    Говоря  о производстве электроэнергии, следует заметить, что она представляет собой весьма специфический вид продукции, который должен быть потреблен в тот же момент, что и произведен. Ее нельзя отправить «на склад», как уголь, нефть или любой другой продукт или товар, поскольку фундаментальная научно-техническая проблема аккумулирования электроэнергии в больших количествах пока не решена, и нет оснований полагать, что она будет решена в обозримом будущем.

    Что же касается «бесплатности» большинства  видов ВИЭ, то этот фактор нивелируется значительными расходами на приобретение соответствующего оборудования. В результате возникает некоторый парадокс, состоящий в том, что бесплатную энергию способны использовать, главным образом, богатые страны. В то же время наиболее заинтересованы в эксплуатации ВИЭ развивающиеся государства, не имеющие современной энергетической инфраструктуры, то есть развитой сети централизованного энергоснабжения. Для них создание автономного энергообеспечения путем применения нетрадиционных источников могло бы стать решением проблемы, но в силу своей бедности они не имеют средств на закупку в достаточном количестве соответствующего оборудования. Богатые же страны энергетического голода не испытывают и проявляют интерес к альтернативной энергетике в основном по соображениям экологии, энергосбережения и диверсификации источников энергии. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     8. Заключение

     Потенциал возобновляющихся энергоресурсов, питающихся энергией солнца и возникающих вследствие взаимодействия Земли, Луны и Солнца, огромен. Были разработаны различные  технологии по извлечению и использованию их энергии, которые непрестанно совершенствуются, что повышает конкурентоспособность возобновляемых источников энергии по сравнению с традиционными. Большинство возобновляемых источников энергии являются экологически чистыми, что сегодня является явным преимуществом. Биомасса и энергия ветра уже сейчас играет немало важную роль в энергетическом балансе некоторых стран. Проекты по использованию энергии волн и преобразовании термальной энергии океана большей частью находятся на стадии разработки, и их использование ограничено несколькими экспериментальными установками. Энергия приливов уже сейчас используется на коммерческом уровне и обещает серьезное развитие.

     Будущее возобновляемых источников энергии  зависит от ряда факторов: рост энергопотребления, рост численности населения, цены на ископаемое топливо, общественное мнение по поводу развития атомной энергетики, экологические вопросы и множество других. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    9. Список используемой литературы