Возобновляемые источники энергии (ВИЭ)

Причины возникновения интереса использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ)

Основные технические и экономические причины, которыми обусловлен бурный интерес в мире в особенности с 1995-2000 гг. к нетрадиционным и возобновляемым источникам энергии (НВИЭ), вызваны принципиальными технико-экономическими проблемами традиционной энергетики (в первую очередь, тепловые и атомные электростанции):

быстрым истощением природных ресурсов;
загрязнением окружающей среды;
резким повышением капитальных и эксплуатационных затрат при внедрении перспективных технологий, направленных на повышение эффективности использования первичных топливно-энергетических ресурсов и недостаточно эффективных для улучшения экологической ситуации.

При этом использование ВИЭ позволяет не только улучшить экологию за счет снижения выбросов парниковых газов, но и обеспечить энергетическую безопасность регионов, не располагающих ископаемыми топливно-энергетическими ресурсами, сохранить ограниченные запасы собственных энергоресурсов, развить индустрию создания новых экономически оправданных машин и технологий, увеличить возможность потребления сырья (газ, нефть, уголь) для неэнергетического использования.

Необходимость развития нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ) в России обусловливается следующими принципиальными (кроме общемировых) факторами:

возможностью решения проблем энергообеспечения отдаленных, труднодоступных и экологически напряженных районов;
сокращением объема строительства линий электропередач, особенно в труднодоступных и отдаленных местах;
участием в оптимизации графиков загрузки оборудования на электростанциях с учетом их сезонного использования;
снижением выбросов СО2, NOx и других компонентов, что позволяет финансировать строительство за счет использования оплат «квот за выбросы» (согласно Киотскому протоколу);
организацией децентрализованного энергоснабжения на территории, где централизованное экономически неоправданно, так как доставка топлива в эти регионы затруднена, и оно используется недостаточно эффективно.

Несмотря на крупные мировые научно-технические достижения в разработке конструкций и технологий по использованию возобновляемых источников энергии ВИЭ, динамика их практического использования в России весьма неравномерна и уровень использования ограничен.

При наличии высокотехнологичных разработок оборудования практически по всем видам ВИЭ и при экономически эффективном потенциале - 270 млн т.у.т. (без крупных ГЭС и дровяной биомассы и торфа) фактически используется 1,5 млн т.у.т. Активно использовались ВИЭ (дровяная масса, торф) в 30-х годах. Затем, в 60-х годах, из-за доступности жидкого и газообразного топлива доля использования ВИЭ резко снизилась (только использование биомассы составило менее 2%). И только изменившиеся в последние годы (начиная с 1980-х, позднее, чем во всех странах мира) экономические условия и связанный с ними рост цен на традиционные виды топлива, а также экологические требования возобновили интерес и в России к практическому использованию нетрадиционной энергетики.

Исходя из реальных потребностей, в мире наблюдается также тенденция в создании автономных источников энергообеспечения, рассчитанных на самого мелкого потребителя (дома, коттеджи, фермы, отдельные предприятия, школы и др.). Они базируются главным образом на НВИЭ.

Особенно активно автономные источники энергии развиваются в Китае, Индии, Южно-Африканских странах, а также в США, Скандинавии, Германии, Новой Зеландии, Канаде, Италии.

Весьма существенная ставка на развитие водородной энергетики и топливных элементов, как и других видов нетрадиционной энергетики, сделана Евросоюзом и США. С 2003г. США и Евросоюз скоординировали глобальное сотрудничество по ускорению развития водородной энергетики.

Как это уже неоднократно подчеркивалось, использование ископаемого углеводородного сырья (нефть, газ) ограниченно. В связи с этим мир стремится избежать мирового энергетического кризиса. При этом пессимисты утверждают, что он возможен через 20 лет, оптимисты - через 50, а это в масштабах человечества сроки весьма малые (как и разница в цифрах прогноза). Естественно, перспективен вариант с развитием атомной энергетики, чем занимаются и США и Россия. Но и атомная энергетика зависит от ограниченных запасов урана и, кроме того, наносит существенный удар по окружающей среде своими радиоактивными отходами. Еще более существенно влияет на окружающую среду использование угольных технологий.

Перспективой избежать энергетического кризиса в мире является использование термоядерной энергии. Термояд - это неистощимый источник энергии (по существу, второе солнце) и практически экологически чистый (если не считать эмиссионных нейтронов). Лучшее термоядерное топливо изотоп гелий-3. На земле этот изотоп практически отсутствует, что заставляет работать с дейтерием. В изобилии этот изотоп имеется на Луне. Именно этим, а не только научным любопытством можно объяснить планы США по колонизации Луны и Марса, объявленные президентом в январе 2004г. Это не столько космическая, сколько экономическая программа. Прагматичные США по реализации этой программы через 20 лет могут стать обладателями мирового энергетического рынка. По мнению академика Э.Алимова (институт геохимии и аналитической химии РАН), одного загруженного сжиженным гелием «Шаттла» хватит на обеспечение энергопотребления США на целый год, а двух «Шаттлов» - на годовое обеспечение всей планеты. Так как не у всех стран экономические возможности позволяют осуществлять столь дорогостоящие проекты, они активизируют работы по использованию альтернативных углеводородному топливу источников энергии.

Далее следуют статьи по данной теме: