Энергия ветра, течений рек,
приливов, геотермальная энергетика.
Похожие трудности и ограничения
возникают при использовании
и этих видов энергии. Плотность
потока ветровой энергии и эффективность
механоэлектрических преобразователей
энергии ветра так же невелики
и площадь, занимаемая ветроэлектростанциями
оказалась бы огромной. Кроме того,
непостоянство силы и направления
ветра затрудняет его использование.
Идея использования
морских приливов и течений
рек хоть и выглядит привлекательной,
однако и в этих случаях
малый удельный поток энергии
не позволяет переоценить возможности
этих источников. Возможности же
геотермальной энергетики ограничены
горно-геологическими условиями
и для большинства регионов
планеты оцениваются весьма скромно.
Энергия термоядерных реакций.
Все надежды на энергетическое будущие
часто связывают с управляемой
термоядерной реакцией. Как известно
термоядерная реакция сопровождается
выделением огромного количества энергии.
Неуправляемая термоядерная реакция
была осуществлена в 1952 году, и сразу
же появились надежды, что будет
осуществлена управляемая термоядерная
реакция. В этом случае энергетическая
проблема человечества была бы решена
– запасы сырья практически неисчерпаемы,
большой энергетический выход, мало
отходов. Однако уже прошли десятилетия,
и человечество также далеко от управляемой
термоядерной реакции в макроскопических
масштабах, как и ранее, не смотря
на то, что на разработки и исследования
в данной области затрачиваются
огромные средства.
Приведенное выше обсуждение
нетрадиционных источников энергии
свидетельствует о том, что
на сегодняшний день по техническим,
экономическим и природным причинам
нет полной альтернативы традиционным
видам энергетического сырья.
Это не означает, что не нужно
развивать альтернативную энергетику,
наоборот, ее нужно использовать
в полной мере. При этом важнейшее
внимание нужно уделять рациональному
использованию и экономии топлива
и энергии.
Серьезные экологические
проблемы, возникающие не только при
использовании энергетического
сырья, но и при его добыче, обработке,
транспортировке, захоронении его
отходов.
Выбрасываемые при
сжигании топлива в атмосферу
вещества (СО2, N2O,) и продукты их
химических превращений в атмосфере
приводят к разрушению озонового
слоя, усилению парникового эффекта,
появлению кислотных дождей. Увеличивая
рост эмиссии углекислого газа,
человечество вносит свою долю
в общее повышение температуры
земной поверхности и изменение
климата. Существующие методы
очистки не могут полностью
ликвидировать негативные последствия
выбросов. Одновременно загрязняются
и поверхностные водоемы —
как за счет их нагрева, так
и при промывке продуктов сгорания.
Тля тепловой энергетики характерно
также шумовое, тепловое и электромагнитное
загрязнение окружающей среды.
Такое же воздействие оказывают
и энергетические объекты, не
дающие вредных выбросов в
атмосферу – атомные и гидроэлектростанции.
Все эти нежелательные явления
оказывают либо прямое, либо косвенное
негативное воздействие на организм
человека, изменяя его среду обитания.
Кроме постоянного,
так сказать «планируемого» загрязнения,
все чаще происходят чрезвычайные
случаи, таких как разливы нефти
при авариях танкеров, разрывах
нефтепроводов, утечки газов из
емкостей, самовозгорание запасов
угля и т.д. Многие из них
не только наносят вред окружающей
среде, но и представляют опасность
для жизни и здоровья людей.
Энергосбережение экономически
выгодно. С экономической точки
зрения капитальные затраты на мероприятия
по энергосбережению в 2-3 раза меньше по
сравнению с капитальными затратами,
необходимыми для выработки эквивалентного
дополнительного количества энергии.
По мере истощения
запасов разрабатываемых месторождений
происходит усложнение добычи
и увеличение стоимости природного
органического топлива. Вновь
открываемые месторождения требуют
больших затрат на их освоение
и прокладку магистралей для
транспорта топлива. Рост потребления
и усложнение добычи приводят
к росту цен на топливо. Так,
в 2000 году в мире наблюдалось
беспрецедентное повышение цен
на нефть, которое повлекло
за собой рост цен на другие
энергоносители. По оценкам многих
экспертов откат цен на топливо
до уровня 1999 года вряд ли возможен,
и их рост в долгосрочной
перспективе будет продолжаться.
Результатом роста цен на топливо
становится рост цен на товары
и услуги и общее замедление
темпов экономического роста,
либо прямое снижение жизненного
уровня. Таким образом затраты
на добычу первичного топлива
гораздо существеннее, чем затраты
на экономию энергии в местах
ее использования.
Кроме того, не нужно
забывать, что, например, нефть является
ценным сырьем для целой отрасли
народного хозяйства – химической
промышленности, что также обуславливает
необходимость рационального ее
использования.
Большие потери энергии по
ходу энергетического потока. К сожалению
коэффициент полезного использования
первичного энергосырья далек от
100% (рис.1.1). Это обусловлено несовершенством
используемых технологий и оборудования,
неудовлетворительной организации
работ, учета и контроля и по ряду
других причин, приводящих к неэффективному
использованию и потерям топлива
и энергии при их добыче, переработке,
транспортировке, преобразовании, потреблении
и утилизации.
Как видно из
приведенной на рис. 1.1 схемы более
половины добываемых энергоресурсов
теряется безвозвратно, за исключением
небольшого количества ныне используемых
вторичных энергетических ресурсов.
Современное общество крайне
нерационально использует имеющиеся
в эго распоряжении энергоресурсы.
Потенциал энергосбережения очень
велик и проблема экономии
топлива и энергии актуальна
на каждом этапе по ходу
энергетического потока.
Социальный и эволюционно-исторический
факторы также обуславливают
необходимость энергосбережения. Численность
и плотность населения постоянно
растут. При этом на фоне возрастающего
потребления энергии становится
все труднее находить районы для
строительства АЭС, ГЭС и других
предприятий топливно-энергетического
комплекса, где производство энергии
было бы рентабельно и безопасно
для окружающей среды. Общеизвестны
факторы роста онкологических и
других тяжелых заболеваний в
районах расположения АЭС и крупных
предприятий топливно-энергетического
комплекса, хорошо известен вред наносимый
гигантскими равнинными ГЭС, — все
это увеличивает социальную напряженность.
Кроме того, в связи с ограниченностью
топливных ресурсов на Земле, а также
экспоненциальным нарастанием катастрофических
изменений в атмосфере и биосфере
планеты, существующая традиционная энергетика
представляется тупиковой и для
современного общества необходимо немедленно
начать постепенный переход на альтернативные
источники энергии при жесткой
ориентации на энергосбережение в переходном
периоде.
Особую актуальность вопросы
энергосбережения имеют для Беларуси.
Беларусь не располагает
значительными запасами органического
топлива Известно, что Беларусь –
одно из государств, недостаточно обеспеченных
собственными топливно-энергетическими
ресурсами, и в первую очередь
традиционными видами энергетического
сырья. Около 85% потребляемых ТЭР республика
вынуждена импортировать, что делает
особенно уязвимой экономику от условий
предложения внешних поставщиков.
В этих условиях республика вынуждена
искать альтернативные источники энергообеспечения.
Необходима поэтапная мобилизация
местной энергосырьевой базы при
одновременной ориентации всех отраслей
народного хозяйства на энергосбережение.
Мобилизация местной энергосырьевой
базы – дело не быстрое, требующее
средств, проведения анализа и технико-экономического
обоснования. Доля местных топливно-энергетических
ресурсов (нефть, попутный газ, торф, дрова
и другие виды) в топливно-энергетическом
балансе республики находится на
уровне 15%. Эта цифра может быть
увеличена за счет более интенсивного
и более эффективного использования
местных ТЭР. Рассмотрим такие возможности.
Нефть в Беларуси
была открыта в 1956 году в
Припятской впадине. Всего в
республике к сегодняшнему дню
добыто свыше 100 миллионов тонн
нефти. При сохранении нынешних
темпов добычи разведанных и
разрабатываемых месторождений
хватит примерно на 30-35 лет. Таким
образом, рассчитывать на действующие
месторождения не приходится. Перспективны
на нефте- и газоносность Оршанская
и Брестская впадины. Однако, даже
если исходить того, что в дальнейшем
в этих областях будут введены
в эксплуатацию крупные месторождения,
то на ближайшие годы, т.е. время
освоения месторождений, сооружения
транспортных магистралей и создания
необходимой инфраструктуры, объективные
предпосылки увеличения добычи
нефти отсутствуют.
Республика Беларусь
располагает запасами и так
называемого низкосортного топлива:
горючих сланцев, бурого угля,
торфа.
Запасы, горючих сланцев
составляют около 11 млрд.т, однако
месторождения не разрабатываются.
Причиной этого является необходимость
решения ряда объективных проблем.
Например, стоимость энергетических
продуктов, получаемых из горючих
сланцев на традиционном оборудовании
достаточно высока, а в результате
их использования возникают огромные
золоотвалы, наносящие серьезный
экологический ущерб.
Разработка месторождений
бурых углей не рекомендована
республиканской экологической
комиссией, поскольку возможный
экологический ущерб значительно
превысит получаемые выгоды.
Основные запасы торфа
залегают в месторождениях, используемых
сельским хозяйством или отнесенным
к природоохранным объектам. Таким,
образом без пересмотра направлений
использования имеющихся природных
ресурсов более широкое использование
торфа в энергетических целях
нереально.
Возобновляемые источники:
энергия и солнца и ветра,
древесина, сельскохозяйственные
и бытовые отходы, малая гидроэнергетика,
¾ находятся разной стадии
разработки.
Наибольшее практическое
значение солнечная энергия для
Беларуси имеет в комбинации
с другими альтернативными источниками
энергии, например, ветровой.
Ветровая энергия реально
может быть использована на
севере витебской области и
на возвышенностях около Минска,
возможно использование вертоэнергии
и в других зонах. Однако
для получения объективной оценки
о возможности изъятия полного
ветропотенциала требуется завершить
цикл экспериментальных исследований
и определить необходимые инвестиции
для развития названного направления.
Сказанное справедливо также
практически для всех видов
альтернативной энергетики, используемых
в республике.
Использование многих
нетрадиционных энергоисточников (отходы
растениеводства, бытовые отходы,
водородная энергетика и т.д)
зачастую является принципиально
новыми направлениями энергосбережения,
опыт массового применения которых
в нашей стране отсутствует.
Таким образом, для
мобилизации местной энергосырьевой
базы с целью снизить зависимость
республики от внешних поставок
ТЭР требуется проведение научно-исследовательских,
экспертных опытно-конструкторских
работ, анализа экономической
и экологической эффективности,
необходимо затратить существенные
материальные средства и время.
При этом альтернативой в ближайшие
годы может быть только энергосбережение.
Энергосбережение – неотъемлемый
спутник на пути поэтапного
технического перевооружения энергетического
хозяйства страны. Топливно-энергетический
комплекс Беларуси ранее формировался
в составе бывшего СССР при
наличии относительно дешевых
топливно-энергетических ресурсов,
что не всегда способствовало
проведению жесткой политики
энергосбережения и не стимулировало
интенсивное внедрение энергосберегающих
технологий и оборудования. Однако,
несмотря на это, белорусская
энергосистема в период с середины
60-х и до начала 90-х годов
была одной из самых эффективных
в составе СССР. Это было достигнуто
за счет ввода в эксплуатацию
нового более эффективного оборудования,
увеличения доли выработки энергии
по теплофикационному циклу, внедрению
высокоэффективных мероприятий на действующем
оборудовании и наведению производственной
дисциплины. После развала СССР проблема
технического переоснащения крайне обострилась.
К середине 90-х в энергетике эксплуатировалось
более половины основного и вспомогательного
оборудования, исчерпавшего свой технический
ресурс. Наметилась постепенная техническая
деградация базовой энергетической инфраструктуры.
Эффективное использование ТЭР в таких
условиях было весьма нелегкой задачей.
Однако, начиная с 1996 года, государство
начинает активно разрабатывать и реализовывать
энергетическую политику с целью модернизации
и трансформации всего топливно-энергетического
комплекса, совершенствования схемы управления
им, повышения коэффициента полезного
использования энергосырья. По оценкам
ученых на модернизацию до 2010 года потребуются
огромные средства, кроме того, это процесс
поэтапный и охватить сразу все проблемные
места невозможно – ввод в действие новых,
современных энергетических объектов
требует еще и времени. Выходом из создавшейся
ситуации может быть энергосбережение.
Высокая энергоемкость валового
внутреннего продукта. На сегодняшний
день Республика Беларусь производит
огромное количество промышленной продукции,
конкурентоспособность которой
напрямую зависит от ее стоимости. К
сожалению, расход энергии на единицу
выпускаемой продукции (оказываемых
услуг) в республике более чем
в два раза выше по сравнению с
наиболее индустриально развитыми
странами. Это приводит к тому, что
при прочих равных условиях, стоимость
белорусских товаров и услуг
оказывается выше за счет стоимости
затраченной энергии. Для Беларуси
это является весьма актуальной проблемой,
т.к. республика около 80% всей своей
продукции стремится экспортировать.
При этом вырученные средства идут
на закупку энергии и сырья.