Нетрадиционные возобновляемые источники энергии

Введение 

    В настоящее  время во  всем  мире  наблюдается   повышенный  интерес  к

использованию   в    различных    отраслях    экономики    нетрадиционных

возобновляемых  источников энергии  (НВИЭ).  Ведется  бурная  дискуссия  о

выборе путей  развития энергетики. Это связано, прежде всего,  с  растущей

необходимостью  охраны окружающей среды.

    Движущей  силой  этого  процесса  являются  происходящие  изменения  в

энергетической  политике  стран  со  структурной  перестройкой  топливно-

энергетического   комплекса,   связанной   с   экологической   ситуацией,

складывающейся  в настоящее время как  переходом  на  энергосберегающие  и

ресурсосберегающие  технологии в энергетике, так и  в  промышленности  и  в

жилищно-гражданском  комплексе.

    Ежегодно  в  мире  увеличивается  число   международных   симпозиумов,

конференций и  встреч ученых и специалистов, рассматривающих  состояние  и

перспективы развития этого направления энергетики.

    Значительное  внимание   этой   проблеме   уделяется   организациями,

входящими в ООН, такими как ЮНЕСКО, ЕЭК, ЮНЕП,  ЮНИДС,  а  также  другими

межправительственными     и      неправительственными      международными

организациями. Выделяются значительные средства на работы в  области  НВИЭ

из целевых ассигнований ЕЭС, Европейского фонда  национального  развития,

Евроатома и других организаций.

    Приближающаяся  угроза  топливного  “голода”,  а  также   загрязнение

окружающей  среды  и  тот  факт,  что  прирост  потребности   в   энергии

значительно опережает  прирост ее производства, вынуждает  многие страны  с

новых позиций  обратить  внимание  на  энергию  солнечных  лучей,  ветра,

текущей воды, тепла  земных  недр,  то  есть  на  энергию,  большая  часть

которой растворяется в пространстве, не принося ни вреда, ни пользы.

    В настоящее  время на производство тепла  и  электричества  расходуется

ежегодно количество тепла, эквивалентное  примерно  1000  трлн.  баррелей

нефти, сжигание которых  сильно засоряет атмосферу Земли. 
 

                                    Опыт. 

    В 1990 г. первое место по объему  бюджетных ассигнований  на  НИОКР   в

области НВИЭ сохранялось  за США, второе – у Японии, у германии –  третье,

далее следуют  Италия, Испания, Великобритания  и  Нидерланды.  Отмечается

также некоторая  смена приоритетов в отношении  к  различным  видам  НВИЭ.

Первое  место  принадлежит  теперь   солнечной   энергетике,   второе   –

биоэнергетике, которая  несколько  оттеснила  ветроэнергетику.  Последнее

объясняется тем, что многие ветроэнергетические  проекты  не  доведены  до

промышленной  и   коммерческой   стадии.   Третье   место   осталось   за

геотермальной энергетикой.

    В «Белой  книге» ООН (1992 г.), посвященной  роли НВИЭ приведена оценка

удельных   затрат   на   строительство   энергетических   установок    на

нетрадиционных  возобновляемых источниках энергии.

    Ожидаемая  стоимость в долларах 1 квт установленной  мощности в 1998 г.

оценивается: для  ТЭС на  угле  мощностью  300  МВт  –  2283,  для  группы

ветроустановок  мощностью 75 МВт – 1434. Для  электростанций  на  биомассе

мощностью 40 МВт  – 7085, ГеоТЭС  мощностью  113  МВт  –  1527,  солнечные

электростанции  модульного типа мощностью 30 МВт – 4497, фотоэлектрические

станции мощностью 100 МВт – 3800 МВт – 4200. Доля НВИЭ в  мировом топливно-

энергетическом  балансе мира в  1985  г.  составила  17,6%,  в  том  числе

гидроэнергия   5,8%  (доля  среди  НВИЭ  33%),  биомасса   из   природных

источников и  энергетических плантаций – 10,3%  (58%  всех  НВИЭ),  отходы

сельского хозяйства  – 1,2%. Ожидается, что к 2000 г. вклад  НВИЭ возрастет

до 4807 млн. т. условного  топлива, при этом  гидроэнергия  составит  26%,

солнечная энергия 6%, древесное топливо 49%, отходы  15%,  энергия  ветра

1,8%. К 2020  г.  при  общем  потреблении   НВИЭ  примерно  6944  млн.  т.

условного топлива, доля различных источников составит соответственно  25;

9,6; 42 и 13,3%.

    Учитывая  все более обостряющиеся проблемы  защиты  окружающей  среды,

сделана  попытка  оценки  предельных  значений  возможного  использования

энергии.  В  одном  из  прогнозов  отмечается,  что  для   предотвращения

катастрофического загрязнения окружающей среды и  сохранения  разнообразия

биологических вдов на Земле потребление  энергии  на  одного  человека  в

среднем не должна превышать 80 ГДж/год.

    В настоящее  время в США оно составляет 280, в Великобритании 150 ГДж.

    В одном  из  прогнозов,  разработанных   в  Испании,  проведена  оценка

возможного   потенциала   использования   НВИЭ   в   мире.    Технический

гидропотенциал  мира оценен в 1350 ГВт.

    По  прогнозу  развития  использования  НВИЭ,   выполненному   в   США

указывается, что  ресурсы НВИЭ в США более чем  в 500 раз превышают  объемы

их потребления  и более чем в 10  раз  ресурсы  органического  и  ядерного

топлива.

    К 2030 г. НВИЭ могут дать энергию,  эквивалентную  50-70  современного

уровня   потребления   энергии.   НВИЭ,   преимущественно   биомасса    и

гидроресурсы, удовлетворяют  сейчас примерно  20%  мировой  потребности  в

энергии,  а  энергия   биомассы   –   35%   энергетических   потребностей

развивающихся стран.

    Гидроэнергия  и  биомасса  удовлетворяют   более  50%   энергетических

потребностей Норвегии.  В  промышленно  развитых  странах  потребность  в

низкотемпературном  тепле составляет 30-50% общей потребности  в энергии, а

в развивающихся  странах –  еще  больше.  Через  несколько  десятилетий  с

помощью  солнечной  энергии  будет  производиться   нагрев   почти   всей

требующейся воды, а  пассивные  системы  отопления  и  охлаждения  зданий

снизят потребность  в энергии для этих целей примерно на 80%.

    На Кипре,  в Израиле , Японии и Иордании 25-65% потребности в  горячей

воде обеспечивают гелиотермические установки.

    В конце  1989 г. мощность электрогенерирующих  установок в  странах  ЕС

на НВИЭ составила 1718 МВт. Например, в Португалии мощность установок  на

биомассе составила  201  МВт,  на  городских  и  промышленных  отходах  в

Германии – 194, В Нидерландах  - 164 МВт. В Италии мощность геотермальных

установок составила 521 МВт (всего в  странах  ЕС  559  МВт).  Франция  –

единственная страна, обладающая крупной электростанцией  240  МВт.  Дания

обладает 77% (253 МВт ) всех ветроустановок ЕС, Нидерланды – 40 МВт.

    В странах  ЕС реализовалась третья четырехлетняя  программа  в  области

НВИЭ (1990 – 1994 гг.), принципиальной целью которой  являлось  повышение

конкурентоспособности Европейской промышленности  высоких  технологий  на

мировом рынке, в  сравнении с промышленностью  США и Японии.

    Важнейшим   достижением  первых  двух  программ  НИОКР  были  признаны

разработка проекта  солнечной электростанции башенного  типа, строительство

15  гелиоэнергетических   установок  мощностью  30  –  300  кВт  внедрение

технологий по использованию энергии биомассы и геотермальной энергии.

    В мире  эксплуатируется свыше 100 тыс.  ветроэнергетических  установок

общей мощностью 2500 МВт, в том числе более 16 тыс. в  США.

    Согласно  прогнозу МИРЭС, на долю НВИЭ  в  2020  г.  будет  приходиться

1150  –  1450   млн.   т   условного   топлива   (5,6   –   5,8%   общего

энергопотребления).При  этом  прогнозируемая  доля  отдельных  видов  НВИЭ

составит: биомасса – 35%, солнечная энергия – 13%,  гидроэнергия  –  16%,

ветроэнергия – 18%, геотермальная энергия – 12%, энергия  океана – 6%.[5] 
 
 

                       СИТУАЦИЯ НА УКРАИНЕ И В  КРЫМУ. 
 
 

    Трудно  переоценить влияние, которое  оказывает энергетическая сфера  на

жизнедеятельность населения и национальную безопасность Украины. 

    После   нефтяных  кризисов  1973  и  1979   гг.   и   особенно   после

Чернобыльской  катастрофы,  ограничившей  развитие  атомной   энергетики,

взгляды специалистов на энергетическую отрасль несколько  изменились.  По

их мнению, энергетический  кризис, который переживает Украина  в настоящее

время, связан, в  первую  очередь,  с  недостатком  собственных  топливно-

энергетических  ресурсов  (ТЭР),  который  приходится  выполнять  за  счет

импорта угля, нефти  и  природного  газа,  а  также  неэффективностью  их

использования на местах потребления.

    Несмотря  на  некоторые  положительные   сдвиги  (снижение   инфляции,

создание финансовой банковской системы и наметившийся рост производства в

отдельных отраслях), экономика и энергетика Украины  в  1996  —  1997  гг.

продолжали оставаться в кризисном состоянии. Валовой  внутренний  продукт

(ВВП) в 1996г.  вновь уменьшился. В 1997г. его  объем снизился по сравнению

с 1996 г. еще  на 9%.

    Объемы  производства и  добычи  энергоресурсов  в  Украине  изменились

незначительно. Добыча угля в 1996г. увеличилась по сравнению  с 1995г.  на

9,2% и составила  2101,5 ПДЖ, природного газа –  на 1,6% и  достигла  630,9

ПДж, производство электроэнергии снизилось  на  0,7%  и  составило  192,6

ТВт.ч.

    Как  и в  предыдущие  годы,  в  1996  —  1997  гг.  наблюдались   такие

негативные  явления,  как  низкая  эффективность  управления  экономикой,

кризис платежей между предприятиями и задолженность  по заработной  плате,

большой удельный вес теневой экономики. Темпы  снижения уровней ВВП  выше,

чем  темпы  уменьшения  потребности  в  энергоресурсах,  что   определяет

ухудшение показателей  эффективности энергоиспользования.

    В   настоящее   время   кризисное   состояние   отраслей   энергетики

характеризуется в первую очередь большими задолженностями  потребителей по

оплате угля, газа,  нефтепродуктов,  электрической  и  тепловой  энергии.

Только за электроэнергию задолженность составляет свыше 2,5  млрд.  долл.