Доля углеводородного сырья в мировом энергетическом балансе — около 80%. Разведанных запасов угля, нефти и газа, по прогнозам специалистов, хватит еще на 100—200 лет. К тому же их добыча и переработка неизбежно нарушают экологическое равновесие. Есть ли у нас альтернатива? И что сегодня предлагается взамен привычных углеводородов?
Солнце, ветер и вода. В последние десятилетия в мире активно развивается энергетика, основанная на использовании этих даров природы. Они присутствуют на планете постоянно, все время возобновляются (значит, неиссякаемы) и никаких отходов производства не предполагают. Малая вода
Установленная мощность самой крупной в России Саяно-Шушенской ГЭС — 6400 МВт. Еще более мощной станции «Три ущелья» в Китае — 22 400 МВт. Для сравнения: самая «сильная» электростанция на угле (в Тайване) имеет мощность 5780 МВт.
Однако от развития большой гидро-энергетики многие страны в последние годы отказываются. Причина — слишком высокие капвложения и слишком серьезные последствия для экологии. Огромные искусственные моря ГЭС меняют климат и, как говорят некоторые специалисты, могут даже провоцировать землетрясения.
У небольших гидроэлектростанций (до 5 МВт) таких недостатков нет, именно поэтому малая гидроэнергетика сегодня быстро развивается во многих странах, где есть ресурсы. В Парагвае, например, 100% электроэнергии дают такие станции.
Мощности «рядовой» малой ГЭС вполне достаточно, чтобы обеспечить энергией небольшой поселок, но для работы даже среднего промышленного предприятия ее врядли хватит.
Использование других водных энергоресурсов — геотермальных источников и морского прилива — пока скорее эксклюзив. В силу того что первых на земле не так много, а технологии для «извлечения» энергии из второго пока недостаточно отработаны. P align=justify>Солнце, ветер и вода. В последние десятилетия в мире активно развивается энергетика, основанная на использовании этих даров природы. Они присутствуют на планете постоянно, все время возобновляются (значит, неиссякаемы) и никаких отходов производства не предполагают. Малая вода
Установленная мощность самой крупной в России Саяно-Шушенской ГЭС — 6400 МВт. Еще более мощной станции «Три ущелья» в Китае — 22 400 МВт. Для сравнения: самая «сильная» электростанция на угле (в Тайване) имеет мощность 5780 МВт.
Однако от развития большой гидро-энергетики многие страны в последние годы отказываются. Причина — слишком высокие капвложения и слишком серьезные последствия для экологии. Огромные искусственные моря ГЭС меняют климат и, как говорят некоторые специалисты, могут даже провоцировать землетрясения.
У небольших гидроэлектростанций (до 5 МВт) таких недостатков нет, именно поэтому малая гидроэнергетика сегодня быстро развивается во многих странах, где есть ресурсы. В Парагвае, например, 100% электроэнергии дают такие станции.
Мощности «рядовой» малой ГЭС вполне достаточно, чтобы обеспечить энергией небольшой поселок, но для работы даже среднего промышленного предприятия ее врядли хватит.
Использование других водных энергоресурсов — геотермальных источников и морского прилива — пока скорее эксклюзив. В силу того что первых на земле не так много, а технологии для «извлечения» энергии из второго пока недостаточно отработаны.
Ветрогенераторы
Непременная часть ландшафта в большинстве районов Германии — лопасти ветрогенераторных установок. Все «ветряки» подключены к единой энергосистеме и вместе сейчас закрывают около 8% потребности страны в электроэнергии. Здесь производится больше всего ветроустановок в мире. И находится самый большой на Земле ветрогенератор «Энеркон Е-126» (Enercon E-126) мощностью 6 МВт и «ростом» 198 метров — больше Нью-Йоркской статуи Свободы. К 2020 году немцы надеются довести долю ветра в энергетике страны до 20—25%. Однако от традиционных станций на угле и газе страна пока не отказывается — они служат страховкой на случай нехватки ветра.
«Для работы ветрогенератора необходим ветер со скоростью не менее пяти метров в секунду. Желательно, чтобы он дул постоянно, — объясняет Владимир Анатольевич Тремясов, кандидат технических наук, заведующий кафедрой электрических станций и электроэнергетических систем политехнического института СФУ. — Такие условия есть не везде. Так, по заказу правительства Красноярского края наш институт в прошлом году провел масштабное исследование по изучению возможностей для развития возобновляемой энергетики на территории края. Выяснилось, что ветроустановки могут эффективно работать лишь в нескольких районах. Например, на Таймыре. Там в некоторых отдаленных поселках себестоимость одного киловатт-часа электроэнергии, вырабатываемой дизельной станцией, доходит до тридцати рублей. Если основную часть энергии будет давать ветроустановка, а в безветренную погоду подключаться дизель, то цена продукции такой гибридной системы составит около пяти рублей за киловатт-час». Солнечный круговорот
Еще один колоссальный источник энергии — солнце. Но только в тех регионах, где достаточно солнечных дней. Прошлой весной в Арабских Эмиратах была запущена самая крупная солнечная электростанция в мире — Shams. Ее установленная мощность — 100 МВт.
Если говорить о России, то по словам Владимира Анатольевича Тремясова, развивать солнечную энергетику имеет смысл в Хакасии и Тыве. Солнечные станции здесь могут давать свет и тепло на протяжении как минимум шести месяцев в году. Правда, ждать крупных «поставок» не стоит. Энергию ГЭС в промышленных масштабах солнце пока не заменит. Солнечный свет по большому счету может эффективно использоваться лишь для нужд населения, например небольшого поселка, турбазы, частного коттеджа, причем, при условии наличия запасного варианта — дизельного генератора. Энергия мусора
Свою лепту, пусть пока очень небольшую, в мировой энергобаланс вносят свалки бытовых отходов. Источник, несомненно, возобновляемый и неисчерпаемый. Одновременно решается и вопрос утилизации мусора. Электростанции, работающие на отходах, сегодня есть в разных странах. Недавно построенная станция в Оттаве, например, вырабатывает до 21 МВт электроэнергии в год. Но это пока единичные примеры. Технология достаточно сложна, требует тщательной предварительной сортировки сырья. А образующиеся при его сжигании вещества далеко не безвредны.
Более простой и экологически чистый способ — жечь древесину (биотопливо), или пеллеты, которые изготавливаются из древесных отходов. В Баден-Бадене, например, есть теплостанция, работающая на подобном сырье. В Сибири, с ее крупными деревоперерабатывающими комплексами, организовано несколько производств по выпуску пеллет.
В качестве энергоисточника могут служить и отходы животноводческого хозяйства. При сбраживании навоза образуются анаэробные бактерии, которые выделяют горючий газ метан. Правда, для этого нужно иметь очень большую ферму.
Впрочем, ждать, что энергетика «на отходах» сможет конкурировать с углеводородами, по мнению специалистов, конечно, не стоит, но решать проблемы «точечно» и в небольших объемах она уже способна. Мирный атом
Способна ли составить достойную конкуренцию углеводородам атомная энергетика? Атомная станция может заменить четыре ГРЭС. При соблюдении норм АЭС намного безопаснее угольных и дизельных станций в плане экологии. А сырья — урана — в мире пока хватает.
Однако, по мнению специалистов, рассматривать мирный атом в качестве панацеи нельзя. Станции, построенные в разных странах, в том числе в России, уже скоро выработают свой ресурс (срок службы атомного реактора не более двадцати пяти лет). Строить новые — это очень затратно. Получается в четыре раза дороже, чем ТЭЦ той же мощности. Кроме того, нельзя игнорировать и общественные настроения: жители многих стран категорически против возведения новых АЭС и кое-где требуют закрыть действующие.
| Владимир Тремясов,
кандидат технических наук, заведующий кафедрой электрических станций и электроэнергетических систем политехнического института СФУ Если говорить о нашей стране, то сегодня рассматривать возобновляемые источники энергии можно только в качестве решения проблемы обеспечения энергией и снижения ее стоимости там, где нет доступа к единой энергосистеме. А это около половины территории России, где проживает примерно двадцать миллионов человек. Причем при нынешней эффективности и цене ветроэнергетические и солнечные установки, а также малые ГЭС, могут, по большому счету, закрывать лишь бытовые потребности населения. Вырабатывать энергию в промышленных масштабах пока не удастся.
Насколько мне известно, сегодня многие люди проявляют интерес к ВИЭ. Особенно в сельской местности. Кто-то использует солнечный коллектор для отопления дома. В Енисейском районе, например, пытаются наладить производство электроэнергии на древесных отходах.
Однако есть вопросы, которые мешают развитию альтернативной энергетики. В России, например, есть распоряжения правительства о ее развитии, а вот закона, который разрешил бы подключать личную энергоустановку к общей электрической сети, нет. Так же, как и налоговых льгот, подобных германским.
В то же время мир, и в частности Европа, быстрыми темпами движутся в сторону возобновляемой альтернативной, «зеленой» энергетики. Самые передовые в этом отношении — Испания, Германия, Китай. Даже Ватикан разрешил установить на своих крышах солнечные панели. Думаю, России тоже придется серьезно заняться вопросом ВИЭ. |
СПРАВКА
К 2020 году Евросоюз планирует довести долю возобновляемых источников в энергобалансе Европы до 20%. К 2050 г. — до 46%. В России на ВИЭ сегодня приходятся доли процента — 0,1—0,5%, И существенного роста, по мнению специалистов, в ближайшие десятилетия не предвидится.
Пока у нас есть собственные дешевые углеводороды. | |
НОВОСТЬ МЕСЯЦА: | Совсем недавно в американской пустыне Мохаве, на границе штатов Невада и Калифорния открылась крупнейшая в мире гелиотермальная электростанция. На площади в 13 квадратных километров расположились сотни тысяч зеркал, совокупная мощность которых составляет 400 МВт, сообщает портал Phys.org.
Фактически электростанция «Айванпа», на строительство которой ушло без малого 7 лет и 2,2 миллиарда долларов, открылась еще в декабре, но окончательно все бюрократические формальности удалось завершить только в прошлом месяце.
«Проект «Айванпа» — это великолепный пример того, как Америка постепенно становится мировым лидером в области развития солнечной энергетики», — заявил во время торжественной церемонии открытия министр энергетики Эрнест Мониц.
За последние несколько лет себестоимость электроэнергии, производимой на солнечных электростанциях, несколько снизилась, но все еще не может конкурировать с себестоимостью энергии, производимой за счет других носителей. Тем не менее власти Калифорнии планируют, что к 2020 году треть всей энергии, потребляемой штатом, будет приходиться именно на солнечные электростанции.
Всего комплекс в Мохаве насчитывает без малого 350 тысяч зеркал, размер каждого из которых сопоставим с гаражными воротами. Зеркала отражают солнечный свет на котлы с водой, расположенные на 140-метровых башнях. Выделяемый в ходе нагревания пар вращает турбины, которые и вырабатывают электроэнергию. Эта технология отличается от используемой в частных домах, где на крышах расположены солнечные батареи на фотоэлементах.
Некоторые экологи, впрочем, указывают, что «Айванпа» наносит вред окружающей среде. Слепящее отражение света от зеркал приводит к гибели птиц, а в ходе строительства серьезно пострадала популяция черепах, живущих в пустыне Мохаве. |
Спецвыпуск журнала «Промышленные страницы Сибири» «Добывающая промышленность» №1-2014 Наталья Дёмшина.
|
