Нетрадиционные источники энергии

И их использование

Ученые предостерегают: разведанных запасов различного органического топлива при нынешних темпах роста энергопотребления хватит всего на несколько десятков–сотен лет. Конечно, можно перейти и на другие невозобновляемые источники энергии. Например, ученые уже многие годы пытаются освоить управляемый термоядерный синтез. Однако почему бы параллельно с использованием традиционных возобновляемых и невозобновляемых источников не интенсифицировать использование нетрадиционных источников энергии?

Состояние и перспективы нетрадиционной

Энергетики

Важность более широкого использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии в XXI веке вряд ли надо доказывать. Всем ясно, что основные невозобновляемые энергоресурсы рано или поздно исчерпаются. По оптимистическим прогнозам угля хватит на 1000–1500 лет, нефти – на 150–250 лет, газа – на 100–200 лет. По другим, более осторожным прогнозам, учитывающим в числе прочего перспективы роста мирового энергопотребления, нефть должна закончиться лет через 40–70 лет, газ – через 50–80 лет, уран – через 80–100 лет, уголь – через 400–600 лет.

В 2000 году в Японии состоялась встреча глав восьми государств, в том числе и России, где они обсудили проблемы использования возобновляемых источников энергии. Более того, образовали рабочую группу для выработки рекомендаций по развертыванию рынка этой энергетики.

Что еще чрезвычайно важно, у возобновляемых источников энергии имеются неоспоримые преимущества в области экологии. Некоторые возобновляемые виды энергии уже сегодня стоят не дороже энергии, получаемой за счет использования органического топлива.

Варианты прогнозов использования возобновляемых источников энергии по данным Мирового Энергетического Совета представлены в табл. 5.1.

В США доля производства электроэнергии на базе нетрадиционных источников энергии в общем ее объеме составляет 1 %, в Дании – 20 %. В Нидерландах доля производства электроэнергии на их базе к 2010 г. возрастет с 3 до 10 %, в Германии – с 5,9 до 12 %.

Большая часть потребности в энергии будет удовлетворяться за счет солнечных элементов, ветроустановок, малых гидростанций и использования биомассы остатков урожая и отходов промышленности. Что касается геотермального тепла, энергии волн и приливов, то в некоторых районах мира эти источники энергии также могут оказаться значительными.

Таблица 5.1

Согласно оценке Агентства по охране окружающей среды США через 20 лет возобновляемые источники энергии смогут удовлетворить 1/3 мировой потребности в энергии по сравнению с 1/17 частью сегодня. Еще через 20 лет – 2/3 потребности в энергии. Но для этого процесс развития нетрадиционной энергетики необходимо существенно ускорить, что напрямую зависит от действий правительств и энергетиков всех стран, и в первую очередь индустриально развитых.

Что касается использования возобновляемых источников энергии в России, то экономически эффективный потенциал возобновляемых источников энергии составляет свыше 270 млн. т условного топлива в год или более 25 % внутреннего годового энергопотребления. Причем значительными возобновляемыми ресурсами располагает большинство регионов страны, в том числе и проблемные с точки зрения энергоснабжения.

В настоящее время в России действуют несколько экспериментальных и опытно–промышленных электростанций, использующих возобновляемые энергоресурсы, около 300 малых ГЭС, десятки небольших ветровых и солнечных установок. В частности, построены или находятся в стадии строительства: на Камчатке – Паужетская, Мутновская и Верхне–Мутновская геотермальные электростанции (ГеоЭС), а также каскад малых гидроэлектростанций (МГЭС); на Сахалине – Океанская ГеоЭС; в Калмыкии и республике Коми – ветряные электростанции (ВЭС). В стадии технико–экономического обоснования проектов строительства находятся еще несколько малых электростанций, в частности ВЭС в Приморье и Магадане, солнечная электростанция (СЭС) в Кисловодске, приливная электростанция (ПЭС) в Хабаровском крае и др.

Всего в нашей стране используется пока 1,5 млн. т условного топлива нетрадиционных возобновляемых энергоресурсов, общий вклад которых в энергобаланс страны не превышает 0,1 %. Между тем, как отмечалось, ресурсы нетрадиционных возобновляемых источников энергии России просто колоссальны.

Сегодня, как никогда ранее, необходимо более активно развивать энергетику России на базе нетрадиционных возобновляемых источников энергии. Широкое использование этих источников позволит:

1) решить проблемы обеспечения энергией отдаленных и труднодоступных районов меньшими силами и средствами;

2) сократить объемы дорогостоящего строительства линий электропередачи, особенно в труднодоступных и отдаленных регионах;

3) использовать такие электростанции для оптимизации графиков загрузки оборудования на других электростанциях;

4) снизить вредные выбросы от энергетики (СО₂, NO_x и других) в экологически неблагополучных регионах.

Кроме того, это позволяет финансировать строительство электростанций на базе невозобновляемых источников энергии за счет использования оплаты «квот за выбросы».

Потребность расширения использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии вызвана также тем, что зона децентрализованного энергоснабжения охватывает более 70 % территории нашей страны, на которой постоянно проживает более 10 млн. чел., в том числе в сельских районах Севера 2,5 млн. чел. Как известно, в эти регионы топливо доставляется с большими трудностями, на что тратятся огромные средства. Топливо здесь используется крайне неэффективно, хотя существуют постоянные проблемы с энергоснабжением. За счет более широкого использования в этих регионах нетрадиционных энергоустановок сократятся объемы доставляемого топлива.

К настоящему времени нетрадиционные источники энергии во всем мире в силу ряда причин задействованы далеко недостаточно, хотя и наблюдается существенный прирост использования ряда из них. Рассмотрим основные проблемы, связанные с использованием нетрадиционных источников энергии.