Использование морских - возобновляемых ресурсов в производстве электроэнергии

О важности более широкого использования нетрадиционных во­зобновляемых источников энергии в XXI веке вряд ли кого-то надо убеждать. Всем ясно, что основные невозобновляемые энергоресур­сы, раньше или позже, исчерпаются. По одним прогнозам угля хва­тит на 1500 лет, нефти — на 250, газа — на 120 лет. По другим про­гнозам перспектива хуже. Нефть должна закончиться лет через 40, газ — через 80, уран — через 80 - 100 лет, угля может хватить еще лет на 400.

И что еще чрезвычайно важно, у возобновляемых источников энергии неоспоримые преимущества в области экологии. Некото­рые возобновляемые виды энергии уже сегодня стоят не дороже энергии, получаемой за счет использования ископаемого топлива, и практически все они дешевле ядерной энергии.

"Чистая" энергия становится еще более приемлемой в сравнении с энергией, получаемой на базе ископаемого топлива, если в его сто­имость включить цену ущерба, наносимого окружающей среде и здоровью людей при его добыче и использовании. А это может быть сделано путем введения соответствующего налога на невозобновля­емые топливно-энергетические ресурсы.

Не случайно главы восьми государств, в том числе и России, в 2000 г. в Японии обсудили проблемы использования возобновляе­мых источников энергии. Более того, образовали рабочую группу для выработки рекомендаций по развертыванию рынка этой энергетики. В данном реферате рассмотрено возможности использования возобновляемых источников электроэнергии на мировом рынке.

1. Малые электростанции на базе возобновляемых источников энергии

К возобновляемым источникам энергии, как известно, относятся солнечное излучение, энергия ветра, рек, водотоков, приливов и волн, биомассы, геотермальная энергия, рассеянная тепловая энергия воздуха и воды. Экономический потенциал возобновляемых источников энергии в мире оценивается примерно в 20 млрд т. условного топлива (у.т) в год, т.е. в 2 раза превышает годовой объем добычи всех видов органического топлива.

В настоящее время по данным Международного Энергетического Агентства производство электроэнергии за счет нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ) оценивается более чем в 200 млрд кВт • ч, что составляет около 2 % общего ее производ­ства, к 2005 г. оно достигнет 5 %, к 2020 г. - 13 %, к 2060 г. -33 %.

Причем, вопреки общепринятому мнению, энергии солнца, вет­ра и малых гидростанций может хватить для удовлетворения потреб­ностей всего мира. Каждый год Земля получает от Солнца энергии и 100 раз больше, чем ее содержится во всех запасах ископаемого топлива, вместе взятых.

Варианты прогнозов вклада возобновляемых источников энер­гии, поданным Мирового Энергетического Совета, представлены в табл. 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 З до 10 %, в Германии — с 5,9 до 12 %.

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

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 в этих це­лях процесс развития нетрадиционной энергетики должен быть существенно ускорен. А для этого нужна воля правительств и энергетиков всех стран и в первую очередь, индустриально развитых.

Таблица 1. Прогноз вклада возобновляемых энергоисточников в общее энергопотребление, млн т нефтяного эквивалента

Что касается использования возобновляемых источников энергии в России, то экономически эффективный потенциал возобновляе­мых источников энергии России составляет свыше 270 млн т у. т. в год или более 25 % внутреннего годового энергопотребления.

Причем значительными возобновляемыми ресурсами располага­ют большинство регионов страны, в том числе и проблемные, сточ­ки зрения энергоснабжения. Соответствующие данные приведены в табл. 2.

Т а 6 л и ц а 2. Ресурсы возобновляемых источников энергии России

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.

Всего в нашей стране используется пока 1,5 млн. т у.т. нетради­ционных возобновляемых энергоресурсов, общий вклад которых в энергобалансе страны не превышает 0,1 %.Технико-экономиче­ские показатели и состояние строительства электростанций на базе НВИЭ показаны в табл. 3.

Однако, сегодня, как никогда ранее, необходимо более активно развивать энергетику на базе нетрадиционных возобновляемых ис­точников энергии. Причин к тому много:

это возможность решения проблем обеспечения энергией от­даленных и труднодоступных районов меньшими силами и средствами;

это необходимость сокращения объемов дорогостоящего строи­тельства линий электропередачи, особенно в труднодоступных и от­даленных регионах;

это использование электростанций на базе НВИЭ для оптимизации графиков загрузки оборудования на других электростанциях;

это необходимость снижения вредных выбросов от энергетики (CO₂, NO_x и других) в экологически напряженных регионах.

Таблица 3. Основные технико-экономические показатели и состояние строительства нетрадиционных электростанций РАО «ЕЭС России»

* Технико-экономическое обоснование

Кроме того, это позволяет финансировать строительство электростанций на базе НВИЭ за счет использования оплаты "квот за выбросы";

это необходимость увеличения объемов использования орга­нических энергоресурсов как сырья в химической и других отрас­лях промышленности за счет снижения их доли на выработку электроэнергии;

это сохранение невозобновляемых энергоресурсов для наших бу­дущих поколений;

это обеспечение энергетической безопасности нашей страны. И, наконец, потребность расширения использования нетради­ционных возобновляемых источников энергии вызвана 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., временно проживающих — 0,4 млн чел., ведущих кочевой и полукочевой образ жизни — 0,05 млн чел.