Солнечная энергетика России: перспективы и проблемы развития. Какие районы россии и почему перспективны для использования энергии

Солнечная энергетика России: перспективы и проблемы развития

Солнце – неисчерпаемый, экологически безопасный и дешевый источник энергии. Как заявляют эксперты, количество солнечной энергии, которая поступает на поверхность Земли в течение недели, превышает энергию всех мировых запасов нефти, газа, угля и урана

. По мнению академика Ж.И. Алферова, «человечество имеет надежный естественный термоядерный реактор – Солнце. Оно является звездой класса «Ж-2», очень средней, каких в Галактике до 150 миллиардов. Но это – наша звезда, и она посылает на Землю огромные мощности, преобразование которых позволяет удовлетворять практически любые энергетические запросы человечества на многие сотни лет». Причем, солнечная энергетика является «чистой» и не оказывает отрицательного влияния на экологию планеты

Немаловажным моментом является тот факт, что сырьем для изготовления солнечных батарей является один из самых часто встречающихся элементов – кремний. В земной коре кремний - второй элемент после кислорода (29,5% по массе)3. По мнению многих ученых, кремний - это «нефть двадцать первого века»: в течение 30 лет один килограмм кремния в фотоэлектрической станции вырабатывает столько электричества, сколько 75 тонн нефти на тепловой электростанции. Однако некоторые эксперты полагают, что солнечную энергетику нельзя назвать экологически безопасной ввиду того, что производство чистого кремния для фотобатарей является весьма «грязным» и очень энергозатратным производством. Наряду с этим, строительство солнечных электростанций требует отведения обширных земель, сравнимых по площади с водохранилищами ГЭС. Еще одним недостатком солнечной энергетики, по мнению специалистов, является высокая волатильность. Обеспечение эффективной работы энергосистемы, элементами которых являюстя солнечные электростанции, возможно при условии: - наличия значительных резервных мощностей, использующих традиционные энергоносители, которые можно подключить ночью или в пасмурные дни; - проведения масштабной и дорогостоящей модернизации электросетей4. Несмотря на указанный недостаток, солнечная энергетика продолжает свое развитие в мире. Прежде всего, ввиду того, что лучистая энергия будет дешеветь и уже через несколько лет составит весомую конкуренцию нефти и газу. В настоящий момент в мире существуют фотоэлектрические установки, преобразующие солнечную энергию в электрическую на основе метода прямого преобразования, и термодинамические установки, в которых солнечная энергия сначала преобразуется в тепло, затем в термодинамическом цикле тепловой машины преобразуется в механическую энергию, а в генераторе преобразуется в электрическую. Солнечные элементы как источник энергии могут применяться: - в промышленности (авиапромышленность, автомобилестроение и т.п.), - в сельском хозяйстве, - в бытовой сфере, - в строительной сфере (например, эко-дома), - на солнечных электростанциях, - в автономных системах видеонаблюдения, - в автономных системах освещения, - в космической отрасли. По данным Института Энергетической стратегии, теоретический потенциал солнечной энергетики в России составляет более 2300 млрд. тонн условного топлива, экономический потенциал – 12,5 млн. т.у.т. Потенциал солнечной энергии, поступающей на территорию России в течение трех дней, превышает энергию всего годового производства электроэнергии в нашей стране. Ввиду расположения России (между 41 и 82 градусами северной широты) уровень солнечной радиации существенно варьируется: от 810 кВт-час/м2 в год в отдаленных северных районах до 1400 кВт-час/м2 в год в южных районах. На уровень солнечной радиации оказывают влияние и большие сезонные колебания: на ширине 55 градусов солнечная радиация в январе составляет 1,69 кВт-час/м2, а в июле – 11,41 кВт-час/м2 в день. Потенциал солнечной энергии наиболее велик на юго-западе (Северный Кавказ, район Черного и Каспийского морей) и в Южной Сибири и на Дальнем Востоке. Наиболее перспективные регионы в плане использования солнечной энергетики: Калмыкия, Ставропольский край, Ростовская область, Краснодарский край, Волгоградская область, Астраханская область и другие регионы на юго-западе, Алтай, Приморье, Читинская область, Бурятия и другие регионы на юго-востоке. Причем некоторые районы Западной и Восточной Сибири и Дальнего Востока превосходит уровень солнечной радиации южных регионов. Так, например, в Иркутске (52 градуса северной широты) уровень солнечной радиации достигает 1340 кВТ-час/м2, тогда как в Республике Якутия-Саха (62 градуса северной широты) данный показатель равен 1290 кВт-час/м2.5 Рисунок 1. Потенциал солнечной энергетики в России Источник: Hevel Solar / http://www.hevelsolar.com/solar/ В настоящее время Россия обладает передовыми технологиями по преобразованию солнечной энергии в электрическую. Есть ряд предприятий и организаций, которые разработали и совершенствуют технологии фотоэлектрических преобразователей: как на кремниевых, так и на многопереходных структурах. Есть ряд разработок использования концентрирующих систем для солнечных электростанций. Законодательная база в сфере поддержки развития солнечной энергетики в России находится в зачаточном состоянии. Однако первые шаги уже сделаны: - 3 июля 2008г.: Постановление Правительства №426 «О квалификации генерирующего объекта, функционирующего на основе использования возобновляемых источников энергии»; - 8 января 2009г.: Распоряжение Правительства РФ N 1-р «Об Основных направлениях государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 г.» Были утверждены целевые показатели по увеличению к 2015 и 2020 годам доли ВИЭ в общем уровне российского энергобаланса до 2,5% и 4,5% соответственно6. По разным оценкам, на данный момент в России суммарный объем введенных мощностей солнечной генерации составляет не более 5 МВт, большая часть из которых приходится на домохозяйства. Самым крупным промышленным объектом в российской солнечной энергетике является введенная в 2010 году солнечная электростанция в Белгородской области мощностью 100 кВт (для сравнения, самая крупнейшая солнечная электростанция в мире располагается в Канаде мощностью 80000 кВт).

В настоящий момент в России реализуется два проекта: строительство солнечных парков в Ставропольском крае (мощность - 12 МВТ), и в Республике Дагестан (10 МВт)7 . Несмотря на отсутствие поддержки возобновляемой энергетики, ряд компаний реализует мелкие проекты в сфере солнечной энергетике. К примеру, «Сахаэнерго» установило маленькую станцию в Якутии мощностью 10 кВт.

Существуют маленькие установки в Москве: в Леонтьевском переулке и на Мичуринском проспекте подъезды и дворы нескольких домов освещаются с помощью солнечных модулей, что сократило расходы на освещение на 25%. На Тимирязевской улице солнечные батареи установлены на крыше одной из автобусных остановок, которые обеспечивают работу справочно-информационной транспортной системы и Wi-Fi. Развитие солнечной энергетики в России обусловлено рядом факторов: 1) климатические условия: данный фактор влияет не только на год достижения сетевого паритета, но и на выбор той технологии солнечной установки, которая наилучшим образом подходит для конкретного региона; 2) государственная поддержка: наличие законодательно установленных экономических стимулов солнечной энергетики оказывает решающее значение на ее развитие. Среди видов государственной поддержки, успешно применяющихся в ряде стран Европы и США, можно выделить: льготный тариф для солнечные электростанции, субсидии на строительство солнечных электростанций, различные варианты налоговых льгот, компенсация части расходов по обслуживанию кредитов на приобретение солнечных установок; 3) стоимость СФЭУ (солнечные фотоэлектрические установки): сегодня солнечные электростанции являются одной из наиболее дорогих используемых технологий производства электроэнергии. Однако по мере снижения стоимости 1 кВт*ч выработанной электроэнергии солнечная энергетика становится конкурентоспособной. От снижения стоимости 1Вт установленной мощности СФЭУ (~3000$ в 2010 году) зависит спрос на СФЭУ. Снижение стоимости достигается за счет повышения КПД, снижения технологических затрат и снижения рентабельности производства (влияние конкуренции). Потенциал снижения стоимости 1 кВт мощности зависит от технологии и лежит в диапазоне от 5% до 15% в год; 4) экологические нормы: на рынок солнечной энергетики положительно может повлиять ужесточение экологических норм (ограничений и штрафов) вследствие возможного пересмотра Киотского протокола. Совершенствование механизмов продажи квот на выбросы может дать новый экономический стимул для рынка СФЭУ; 5) баланс спроса и предложения электроэнергии: реализация существующих амбициозных планов по строительству и реконструкции генерирующих и электросетевых мощностей компаний, выделившихся из РАО «ЕЭС России» в ходе реформы отрасли, существенно увеличит предложение электроэнергии и может усилить давление на цену на оптовом рынке. Однако выбытие старых мощностей и одновременное повышение спроса повлечет за собой увеличение цены; 6) наличие проблем с технологическим присоединением: задержки с выполнением заявок на технологическое присоединение к централизованной системе электроснабжения являются стимулом к переходу к альтернативным источникам энергии, в том числе к СФЭУ. Такие задержки определяются как объективной нехваткой мощностей, так и неэффективностью организации технологического присоединения сетевыми компаниями или недостатком финансирования технологического присоединения из тарифа; 7) инициативы местных властей: региональные и муниципальные органы управления могут реализовывать собственные программы по развитию солнечной энергетики или, более широко, возобновляемых/нетрадиционных источников энергии. Сегодня такие программы уже реализуются в Красноярском и Краснодарском краях, Республике Бурятия и др.; 8) развитие собственного производства: российское производство СФЭУ может оказать положительное влияние на развитие российского потребления солнечной энергетики. Во-первых, благодаря собственному производству усиливается общая осведомленность населения о наличии солнечных технологий и их популярность. Во-вторых, снижается стоимость СФЭУ для конечных потребителей за счет снижения промежуточных звеньев дистрибьюторской цепи и за счет снижения транспортной составляющей8.

Организатор – компания ООО «Хевел», учредителями которой являются Группа компаний «Ренова» (51%) и Государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий» (49%).

gisee.ru

В России использование энергии приливов весьма перспективно

17:3323.06.2005

(обновлено: 22:32 06.06.2008)

10100

Подпишись на ежедневную рассылку РИА Наука

Спасибо за подписку

Пожалуйста, проверьте свой e-mail для подтверждения подписки

Недавно вступил в силу Киотский протокол, предполагающий снижение вредных выбросов в атмосферу. В рамках протокола страны Евросоюза планируют к 2010 году довести долю возобновляемых источников энергии в общем энергобалансе до 10%. Ввод в эксплуатацию Кислогубской ПЭС, которая, ясное дело, не выбрасывает в атмосферу углекислый газ, можно считать вкладом российских энергетиков в решение общих экологических проблем. Кроме того в Калининградской области сооружается первый в стране ветропарк, для производства электроэнергии, развивается геотермальная энергетика на Камчатке, в Ярославской области создается экспериментальный полигон для малой гидроэнергетики, готовится также федеральный закон о возобновляемых источниках энергии.

Юрий Зайцев, эксперт Института космических исследований

Две уникальные электростанции, использующие энергию приливов, скоро будет сооружены в России.

Первая приливная электростанция (ПЭС) в России начала работать в 1968 г. в Кислой губе на Белом море. Станция (железобетонная конструкция длиной 36 м, шириной 18,3 и высотой 15,35 м) сооружалась в доке недалеко от Мурманска и затем была отбуксирована за 100 км в Кислую губу. Станция награждена золотой медалью на Всемирной выставке «ЭКСПО» в Японии, а сам метод постройки получил название «российского» и используется ныне при создании морских платформ для добычи нефти.

Кислогубская ПЭС была законсервирована из-за финансовых проблем ее модернизации в середине 1990-х годов и недавно вновь запущена в работу после почти десятилетнего перерыва.

Ноу-хау модернизированной станции - уникальная ортогональная турбина, которая больше нигде в мире в гидроэнергетике не применяется. Основная ее идея в том, что ротор турбины всегда вращается в одну сторону независимо от направления силового потока. Такие агрегаты уже давно применяются в ветряной энергетике, но для водной среды он разработан впервые российским «НИИ энергосооружений» и изготовлен на предприятии «Севмаш», прославившемся своими атомными подводными лодками.

Применение ортогонального ротора позволяет не разворачивать лопасти турбины при изменении направления силового потока, снижая тем самым затраты на эксплуатацию станции примерно на 30%.

Мощность приливной электростанции в Кислой губе, где высота прилива достигает 5 метров, составляет 400 квт. Станция считается экспериментальной, но уже разрабатываются проекты новых, для промышленного использования. Одной - в Белом море и двух - в Охотском. Планируется, что на Мезенской ПЭС в Белом море будет запущен первый в России полупромышленный энергоблок мощностью 10 МВт. Полностью введенная в эксплуатацию Мезенская приливная станция может дать до 20 тысяч МВТ.

В Пенжинской губе на Охотском море, где приливы доходят до 17 м, приливная электростанция даст от 20 до 90 тысяч МВТ. В целом же Россия располагает ресурсом приливной энергии, соизмеримым с общим количеством энергии, которое вырабатывается и используется сегодня в стране. Только Кольский залив и побережье Охотского моря могут дать порядка 100 гигаватт энергии за счет использования приливных электростанций. А всего 2 мегаватта достаточно для отопления и освещения среднего поселка за Полярным кругом.

Кроме того в Калининградской области сооружается первый в стране ветропарк, для производства электроэнергии, развивается геотермальная энергетика на Камчатке, в Ярославской области создается экспериментальный полигон для малой гидроэнергетики, готовится также федеральный закон о возобновляемых источниках энергии.

ria.ru

Моу «сош№22» Перспективы применения альтернативных источников энергии

Министерство образования Российской Федерации

МОУ «СОШ№22»

Перспективы применения альтернативных источников энергии

Сидоренко И.О. научный руководитель:

11 «А» класс

учитель физики МОУ СОШ№22

Владивосток

2006

Содержание:

Введение
Солнечная энергия
Энергия ветра
Другие возобновляемые источники энергии
Опыт использования альтернативных источников энергии
Перспективы применения альтернативных источников энергии
Заключение

8) Источники

Введение В настоящее время традиционные энергоносители становятся все более дорогими, а использование альтернативных становится все дешевле. Поэтому сейчас уже можно говорить о перспективах их массового применения, что актуально в условиях ограниченности запасов традиционных источников и экологической ситуации.

Целью работы является рассмотрение перспектив применения альтернативных источников энергии. Для этого были поставлены следующие задачи:

- изучить опыт использования возобновляемых источников энергии в разных странах.

- рассмотреть технические характеристики основных типов генераторов.

- проанализировать перспективы массового использования альтернативных источников энергии в РФ.

Основным преимуществом возобновляемых источников является их экологическая чистота и неограниченность. Энергия солнца, ветра, геотермальная, приливная неограниченны, в отличии от запасов нефти и газа. Поэтому рано или поздно система энергоснабжения всех стран будет вынуждена переходить на возобновляемые источники. Но современная, уже сложившаяся система экономических отношений и энергосистема, а так же стоимость мощных установок, использующих альтернативные источники энергии, делает этот переход очень дорогим. К тому же генераторы, использующие определенные виды возобновляемой энергии (ветра, приливные, геотермальные) привязаны к определенным территориям, что сильно затрудняет их повсеместное использование. Еще очень важным является то, что электростанции, использующие альтернативные источники энергии, обладают сравнительно малой мощностью и не могут обеспечивать потребности промышленности, потребляющей большую часть производимой электорэнергии. Вложения в них окупаются далеко не сразу, поэтому без государственных программ массовое внедрение альтернативных источников энергии в нашей стране практически невозможно.

Солнечная энергия Большая часть территории нашей страны (более 60%) характеризуются среднегодовым поступлением солнечной радиации от 3,5 до 4,5 кВт-ч/м день (приложение 1). То есть, солнечные батареи, к примеру, в Приморском крае будут работать так же эффективно, как и на Северном Кавказе.

Почему же солнечные батареи не получили широкого распространения, несмотря на многие преимущества использования солнечной энергии?

Главным преимуществом солнечной энергии является то, что запасы ее бесконечны. Пока светит солнце ее можно использовать, а когда солнце погаснет, человечеству она уже не потребуется.

Вторым преимуществом считается ее экологическая чистота. Действительно, при преобразовании солнечной энергии в электрическую не происходит загрязнений атмосферы и окружающей среды. Но производство кремния - основного и незаменимого элемента солнечных батарей – одно из самых грязных на планете. При массовом использовании солнечных батарей экологии разом может быть нанесен немалый ущерб.

К тому же, использованию солнечной энергии мешает ряд других трудностей. Хотя полное количество этой энергии огромно, она неконтролируемо рассеивается. Чтобы получать большие количества энергии, требуются коллекторные поверхности большой площади. Кроме того, возникает проблема нестабильности энергоснабжения: солнце не всегда светит. Даже в пустынях, где преобладает безоблачная погода, день сменяется ночью. Следовательно, необходимы накопители солнечной энергии. И наконец, многие виды применения солнечной энергии еще как следует не апробированы, и их экономическая рентабельность не доказана.

Можно указать три основных направления использования солнечной энергии: для отопления (в том числе горячего водоснабжения) и кондиционирования воздуха, для прямого преобразования в электроэнергию посредством солнечных фотоэлектрических преобразователей и для крупномасштабного производства электроэнергии на основе теплового цикла.

Суммарная мировая мощность автономных фотоэлектрических установок достигла 500 МВт. Здесь следует упомянуть проект «Тысяча крыш», реализованный в Германии, где 2250 домов были оборудованы фотоэлектрическими установками. При этом роль резервного источника играет электросеть, из которой возмещается нехватка энергии. В случае же избытка энергии она, в свою очередь, передается в сеть. Любопытно, что при реализации этого проекта до 70% стоимости установок оплачивалось из федерального и земельного бюджетов. В США принята еще более масштабная программа «Миллион солнечных крыш», рассчитанная до 2010 г. Расходы федерального бюджета на ее реализацию составят 6,3 млрд долларов. Повышение эффективности солнечных элементов и качества материалов позволило за два последних десятилетия снизить на 80% затраты на их сооружение. Сейчас солнечные элементы встраивают в кровельную черепицу, керамические плитки и оконные стекла, что позволяет получать электричество и в отдельных зданиях. Суммарная мощность солнечных батарей возросла в мире со 150 МВт в 1985 г. до 900 МВт к 1999 г. Ветряная энергия Ветряная энергия является наиболее используемой, среди возобновляемых источников. Это происходит потому, что начальные капиталовложения в эту отрасль относительно низкие.

Ветроустановки, как и солнечные электростанции, особенно эффективны в небольших поселениях, для автономных энергопотребителей, отдаленных от централизованных систем энергоснабжения. Для них энергия ветра и Солнца является самым экономичным источником электричества. Характерен в этом отношении пример Дании, разбросанной на многочисленных островах, которые трудно объединить централизованной энергосистемой. Сегодня здесь насчитывается свыше 4 тысяч ветроустановок, на которые приходится около 5% всей вырабатываемой в стране электроэнергии. Заметим, что энергии не только самой экологически чистой, но и дешевой. Если в начале 1990-х гг. 1 кВт ч ее стоил одну шведскую крону, то теперь — в 4 раза дешевле. Это значительно меньше аналогичного показателя для АЭС и угольных ТЭС, и даже конкурентоспособной дешевой шведской гидроэнергии. Датские ветроустановки пользуются большим спросом — свыше половины мирового спроса на них удовлетворяется датскими фирмами и их лицензиатами. Это явилось результатом стратегического предвидения государства, восприимчивого к нововведениям и к стратегическому партнерству с промышленностью, что позволяло Дании занять выгодные позиции в преддверии новой постиндустриальной эры.

Россия обладает колоссальным суммарным потенциалом энергии ветра. Вдоль берегов Северного Ледовитого океана на протяжении 12 тыс. км господствуют ветры со среднегодовой скоростью свыше 5-7 м/с. (Считается, что ветроустановки эффективны при среднегодовых скоростях ветра выше 4-5 м/с.) Суммарная мощность ветра на Севере достигает 45 млрд. кВт, Успешно работают ветроэлектростанции на Новой Земле, в Амдерме, на мысе Уэлен, на островах Врангеля, Шмидта, Командорах (остров Беринга). Ветроустановки успешно заменяют на Севере малые дизельные электростанции, для работы которых необходимо завозить дорогостоящее (иногда импортное) топливо.

Вертяная установка может обеспечить электороэнергией частный дом. Ориентировочная стоимость устарновки около 600 долларов за киловат.

Но шум, который она производит, заставляет многих отказаться от их использования. А для удовлетворения нужд промышленных предприятий требуются большие площади. И ветряные электростанции эффективно размещать в основном на побережье. Это заставляет строить дополнительные линии электропередач. А передача энергии к потребителям на большие расстояния создает дополнительные потери. К тому же, постройка на побережье крупных ветряных электростанций наносит ущерб туристическому бизнесу. Да и амортизационные расходы больших комплексов довольно высоки. Но эти трудности преодолимы. Сейчас стоимость ветряной энергии почти равна стоимости энергии, полученной из традиционных источников.

Ветроэнергетика сейчас считается наиболее перспективной отрослью для инвестирования, но сделать точный прогноз ее развития довольно затруднительно. Использование данных и прогнозов из различных источников позволяет предположить, что себестоимость ветроэнергии будет составлять 64-74% в 2010 г. и около 41-55% в 2020 г. по сравнению со среднеотраслевой ценой ветровой электроэнергии в 2000 г. Ветровая электроэнергия станет дешевле электроэнергии, получаемой на тепловых электростанциях, использующих ископаемое топливо, уже в 2006 г., и это послужит одним из факторов, ускоряющих снижение себестоимости электроэнергии в целом.

Уже в настоящее время ветровая энергетика близка к тому, чтобы стать конкурентоспособной по ценам с традиционными отраслями энергетики. Особый интерес в данном случае представляет существующий снижающийся тренд себестоимости ветровой электроэнергии, который позволяет ценам на ветровую электроэнергию состязаться на равных и даже предлагать более выгодные условия по сравнению с ценами на электроэнергию, получаемую из ископаемого топлива. Последние прогнозы, полученные из различных источников, предполагают падение инсталляционных (капитальных) расходов до $600-990 за один киловатт установленной мощности в 2010 г. и до $380-940 в 2020 г. Производственные (эксплуатационные) расходы соответственно будут находиться на уровне $15-24 за один мегаватт в 2010 г. и $7-18 в 2020 г.

Разница в прогнозах частично обусловлена разной оценкой себестоимости ветровой энергии в настоящий момент у разных авторов, находящихся в большинстве своем под влиянием конъюнктурных интересов. Поэтому ни одна из цен не может быть использована для характеристики инсталляционных расходов или себестоимости электричества. Речь идет о тренде.

Растущий тренд строительства все более мощных ветряных электростанций ускоряет падение себестоимости электроэнергии и в свою очередь затрудняет прогнозирование.

По этим причинам сравнение себестоимости производства электроэнергии сегодня делают с осторожностью. При этом предполагают, что мощность ветра, процентные ставки и период амортизации не меняются, однако эти факторы редко учитываются на практике. Поэтому большая часть приведенной в настоящей статье информации базируется на стоимости инсталляционных расходов на один киловатт установленной мощности.

Опыт показывает, что большинство недавних прогнозов роста ветроэнергетики и снижения себестоимости производства ветроэнергии оказались заниженными. Так, для примера, согласно прогнозу, сделанному Всемирным Энергетическим Советом (World Energy Council) в 1993 г., общая мощность установленных к концу 2001 г. ветроэлектростанций должна была достичь объема чуть меньше 20 гигаватт, а на самом деле этот показатель превысил 24 ГВт. Также прогноз роста отрасли, сделанный компанией BTM Consults в ушедшем году, выше аналогичного прогноза, сделанного этой же компанией двумя годами раньше.

Суммарная мировая мощность ветроэлектростанций выросла с 1500 МВт в 1990 г. до 24.400 МВт в 2001 г. Экспоненциальная кривая и каждая точка тренда, характеризующего эту тенденцию, показывают, что мировой объем ветроэнергетического рынка ежегодно возрастает на 27% и удваивается каждые 2,88 года. Более того: в 2001 г. зафиксирована активность на несколько пунктов выше расчетной.

Два последних исследования по изучению возможного роста ветроэнергетического рынка были проведены крупнейшими аналитиками этого сектора экономики. World Market Update 2001 от BTM Consults и доклад Немецкого института ветроэнергетики (DEWI) единодушно предсказывают дальнейший ежегодный рост объемов строительства ветроустановок и инфраструктуры ветроэнергетики и как следствие - рост ее общей мощности. Учитывая то, что рост 2001 года был чрезмерным, исследователи не проецировали его показатели на общий тренд, чтобы не давать чрезмерно оптимистических прогнозов.

Согласно прогнозу BTM Consults, мощность мировой ветроэнергетики в 2010 г. достигнет 155 ГВт, прогноз DEWI - 119 ГВт. Результат, экстраполированный из существующего тренда, предполагает достижение уровня 182 ГВт. Но существует один фактор, который может привести к резкому росту объемов строительства. Этот фактор - падение цены ветрового электричества ниже цены теплового. В настоящее время основным доводом в пользу применения ветроэнергетики являются преимущества для окружающей среды, но как только стоимость киловатта, произведенного с помощью ветроэлектростанции, станет равна или ниже стоимости киловатта, произведенного на тепловой электростанции, в ход пойдут экономические аргументы, что, несомненно, сильнее и действеннее для потребительского общества.

Эта поправка имеет особое значение в свете того, что цены на ископаемое топливо будут неуклонно расти. Другие возобновляемые источники энергии Приливная энергетика. Существуют приливные электростанции, в которых используется перепад уровней воды, образующийся во время прилива и отлива. Для этого отделяют прибрежный бассейн невысокой плотиной, которая задерживает приливную воду при отливе. Затем воду выпускают, и она вращает гидротурбины.

Приливные электростанции могут быть ценным энергетическим подспорьем местного характера, но на Земле не так много подходящих мест для их строительства, чтобы они могли изменить общую энергетическую ситуацию.

Твердые отходы и биомасса. Примерно половину твердых отходов составляет вода. Легко собрать можно лишь 15% мусора. Самое большее, что могут дать твердые отходы, – это энергию, соответствующую примерно 3% потребляемой нефти и 6% природного газа. Следовательно, без радикальных улучшений в организации сбора твердых отходов они вряд ли дадут большой вклад в производство электроэнергии.

На биомассу – древесину и органические отходы – приходится около 14% полного потребления энергии в мире. Биомасса – обычное бытовое топливо во многих развивающихся странах.

Были предложения выращивать растения (в том числе и лес) как источник энергии. Быстрорастущие водяные растения способны давать до 190 т сухого продукта с гектара в год. Такие продукты можно сжигать в качестве топлива или пускать на перегонку для получения жидких или газообразных углеводородов. В Бразилии сахарный тростник был применен для производства спиртовых топлив, заменяющих бензин. Их стоимость ненамного превышает стоимость обычных ископаемых энергоносителей. При правильном ведении хозяйства такой энергоресурс может быть восполняемым. Необходимы дополнительные исследования, особенно быстрорастущих культур и их рентабельности с учетом затрат на сбор, транспортировку и размельчение.

В России выращивание быстрорастущих растений затруднено из-за климата.

За прошлое столетие люди научились использовать перегретый пар вулканических областей для получения дешевой геотермальной электроэнергии. Еще в 1970-е годы белорусский академик Герасим Богомолов предлагал использовать тепло подземных вод. Но тогда эту идею "списали", потому что стоимость нефтепродуктов была очень низкой. Стакан бензина стоил дешевле стакана газировки. Теперь отечественные ученые советуют обратить внимание на энергию подземных вод.

Интерес к этому виду энергии резко возрос в последнее время, когда появилась угроза т.н. "энергетического голода". Хотя в последние годы наметилась тенденция к сокращению использования геотермальной энергии. Мощности ГеоТЭС в мире к концу 1990-х гг. сократились более чем вдвое — всего до 3.6 млн. кВт. Причина снижения интереса к геотермальным источникам энергии — трудности в эксплуатации станций, их негативное воздействие на окружающую среду и возрастающая стоимость 1 кВт установленной мощности. К тому же геотермальная энергетика не мобильна, она территориально привязана к источникам, находящимся порой в труднодоступных, малоосвоенных, преимущественно горных районах (за исключением, пожалуй, Исландии). Еще одна сложность использования геотермальных вод – их высокая минерализация. В отдельных местах она достигает 400 граммов на литр. Из-за этого может наступить закупоривание скважин.

Зарубежный опыт показывает, что затраты на строительство геотермальных ЭС сначала получаются больше. Однако поскольку эта энергия "дармовая", предлагаемая нам самой природой и к тому же возобновляемая, отопление потом становится дешевле в два раза. Для обеспечения экологической чистоты в технологической схеме ГеоЭС предусмотрены система закачки конденсата и сепарата обратно в земные пласты, а также системы снеготаяния и предотвращения выбросов сероводорода в атмосферу. По мнению российских ученых, большой прогресс по удешевлению и уменьшению эксплуатационных издержек будет достигнут применением в геотермальных турбинах верхнего выхлопа отвода пара.

Тем не менее, геотермальные ресурсы перспективны в использование в северных районах России. Геотермальные станции используют энергию горячего пара или воды, получаемых из недр Земли. Этот вид возобновляемой энергии широко используется в мире. Артезианские бассейны термальных вод выявлены в Саяно-Байкальской горной системе, в Бурятии (здесь насчитывается около 400 термальных источников), в Якутии, на севере Западной Сибири, Чукотке (здесь известны 13 высокотермальных источников с суммарным дебитом 166 л/с). Самый “горячий” район — Курило-Камчатский вулканический пояс. На Камчатке выявлено 70 групп термальных источников, 40 из них имеют температуру около 100°С. Только наиболее крупные источники дают столько тепла, сколько можно получить от сжигания 200 тыс. т у.т. Себестоимость получения 4.2 ГДж тепла в системах геотермального теплоснабжения Камчатки в 10 раз ниже, чем в котельных Петропавловска-Камчатского.

Гидроэнергия. Гидроэнергетика дает почти треть электроэнергии, используемой во всем мире. Норвегия, где электроэнергии на душу населения больше, чем где-либо еще, живет почти исключительно гидроэнергией.

На гидроэлектростанциях (ГЭС) и гидроаккумулирующих электростанциях (ГАЭС) используется потенциальная энергия воды, накапливаемой с помощью плотин. У основания плотины расположены гидротурбины, приводимые во вращение водой (которая подводится к ним под нормальным давлением) и вращающие роторы генераторов электрического тока.

Существуют очень крупные ГЭС. Широко известны две большие ГЭС в России: Красноярская (6000 МВт) и Братская (4100 МВт). Самая крупная ГЭС в США – Грэнд-Кули полной мощностью 6480 МВт. В 1995 на гидроэнергетику приходилось около 7% электроэнергии, вырабатываемой в мире.

Гидроэнергия – один из самых дешевых и самых чистых энергоресурсов. Он возобновляем в том смысле, что водохранилища пополняются приточной речной и дождевой водой. Остается под вопросом целесообразность строительства ГЭС на равнинах.

Значительное развитие получило направление, связанное с использованием низкопотенциального тепла окружающей среды (воды, грунта, воздуха) с помощью теплонасосных установок (ТНУ). В ТНУ при расходе единицы электрической энергии производится 3-4 эквивалентные единицы тепловой энергии, следовательно, их применение в несколько раз выгоднее, чем прямой электрический нагрев. Они успешно конкурируют и с топливными установками. Опыт использования альтернативных источников энергии за рубежом Многие страны, особенно те, которые не имеют крупных запасов нефти, угля и газа, переходят на альтернативные источники энергии.

В Канаде, Швеции, Норвегии, Финляндии, на Аляске все более широкое применение находят солнечные электростанции. В 2000 г. доля солнечной энергии в энергоснабжении Канадского Севера достигла 5%. Повышение эффективности солнечных элементов и качества материалов позволило за два последних десятилетия снизить на 80% затраты на их сооружение. Сейчас солнечные элементы встраивают в кровельную черепицу, керамические плитки и оконные стекла, что позволяет получать электричество и в отдельных зданиях. Суммарная мощность солнечных батарей возросла в мире со 150 МВт в 1985 г. до 900 МВт к 1999 г.

В Японии с помощью геотермальной энергетики растапливают снег на дороге. Геотермальная энергетика в Японии занимает значительное место – ее доля составляет 21 % . Основным сдерживающим фактором для развития стали экологические движения. Это связанно с тем, что станции расположены в природных парках и дальнейшее их развитие затруднено опасностью нанести ущерб охраняемым и заповедным территориям. Ядерные станции дают 35% общего энергопроизводства, работающие на природном газе – 24%. У нас максимум потребления электроэнергии приходятся на зимние, самые холодные месяцы, а в Японии – на лето, когда из-за жары основное потребление электроэнергии связано с работой оборудования, вырабатывающего холодный воздух.

Но дальше всех в использовании геотермальных ресурсов продвинулась Исландия. Например, столица Исландии Рейкьявик с 1943 года использует геотермальные воды для обогрева домов, учреждений, магазинов и фабрик. Установленная мощность всех исландских геотермальных станций еще в 1988 г. составляла 39 МВт.

Область ветровой энергетики развита в Дании. Сегодня здесь насчитывается свыше 4 тысяч ветроустановок, на которые приходится около 5% всей вырабатываемой в стране электроэнергии. Заметим, что энергии не только самой экологически чистой, но и дешевой. Если в начале 1990-х гг. 1 кВт ч ее стоил одну шведскую крону, то теперь — в 4 раза дешевле. Это значительно меньше аналогичного показателя для АЭС и угольных ТЭС, и даже конкурентоспособной дешевой шведской гидроэнергии. Датские ветроустановки пользуются большим спросом — свыше половины мирового спроса на них удовлетворяется датскими фирмами и их лицензиатами. Это явилось результатом стратегического предвидения государства, восприимчивого к нововведениям и к стратегическому партнерству с промышленностью, что позволяло Дании занять выгодные позиции в преддверии новой постиндустриальной эры.

В настоящее время все больше стран обращаются к возобновляемым источникам энергии. Хроническая нехватка электричества в стране сподвигла правительство КНР принять решение о строительстве крупной ветряной электростанции. Ветровые турбины общей мощностью 1 млн. кВт будут установлены в прибрежной зоне провинции Хэбэй в Бохайском море. Первый комплекс ветряков мощностью 50000 кВт возведут уже в этом году, а полностью строительство ветроэлектростанции завершится через пятнадцать лет. Стоимость проекта составит 1,1 млрд. долларов США, инвестировать строительство будут компании Huanghua Port Development Zone и Guohua Energy Investment. китайские власти заявили, что до 2007 года ежегодно планируется вырабатывать дополнительные 70 млн. кВт энергии, чтобы в целом электроэнергетическая система КНР производила 650 млн. кВт. Только при соблюдении этого плана Китай сможет не только обеспечить существующие сегодня потребности, но и иметь излишек электроэнергии. Сейчас города КНР живут в режиме жесткой экономии электричества - плановые блэкауты становятся все чаще, а предприятия вынуждены переносить производство продукции на выходные дни или другое время, когда спрос на электроэнергию снижается.

Согласно правительственным планам, к 2020 году из возобновляемых источников, таких как энергия воды, солнца и ветра, страна будет получать около 20 млн. кВт электроэнергии. Потенциально одна лишь энергия ветра позволяет вырабатывать 253 млн. кВт энергии, однако до сей поры использовалась только малая часть этого ресурса.

В Португалии стартует амбициозный проект - в южной провинции Алентейо начнется строительство самой крупной в мире электростанции, работающей на энергии солнца. В городе Моури планируется установить 350000 солнечных батарей, которые займут площадь в 114 гектаров, сообщает агентство France Presse. Новая электростанция сможет вырабатывать 62 МВт электроэнергии - это в шесть раз больше, чем производит солнечная электростанция в Германии, крупнейшая из существующих на сегодняшний день.

Станция Leipziger Land находится в Эспенхайне, недалеко от Лейпцига. Она состоит из 33500 модулей общей мощностью около 10 МВт. Электроэнергии, вырабатываемой солнечной электростанцией, хватает для обеспечения потребностей 1800 домов, что позволяет сократить выбросы углекислого газа на 3,7 тысяч тонн в год. . Стоимость проекта оценивается в 250 млн. евро (307 млн. долларов США). На Алентейо выбор пал не случайно - провинция считается одной из самых солнечных территорий в Европе. По оценкам специалистов, Португалия может получать около 39% от всей вырабатываемой в стране электроэнергии из возобновляемых источников. Перспективы применения альтернативных источников энергии в РФ В нашей стране проблема нехватки энергоносителей и электроэнергии пока остро не стоит. Но поскольку цены на нефть все растут, а запасы ее отнюдь не бесконечны, то эта проблема может остро проявиться в относительно недалеком будущем. В России есть условия для исподьзования всех типов возобновляемых источников энергии.

Однако вложения в эту отрасль окупаются далеко не сразу. И несмотря на то, что в перспективе электростанции, использующие возобновляемые источники энергии окупают себя, начальные капиталовложения очень велики, и далеко не всякое предприятие может себе это позволить. К тому же, элекроэнергия, получаемая из традиционных источников все еще дешевле, хотя при существующих темпах роста тарифов нельзя быть увереным, что через несколько лет ситуация не изменится. Энергия же, получаемая из возобновляемых источников становиться все дешевле. А как только использование альтернативных источников станет выгодным, в эту отрасль тут же последуют огромные капиталовложения. Но у традиционных, экологически вредных видов электростанций есть важное преимущество перед альтернативными – их мощность и относительно малые площади. Поэтому можно с уверенностью утверждать, что полностью вытеснить традиционные энергоносители из использование альтернативным в обозримом будущем не удасться.

У возобновляемых источников энергии хорошие перспективы массового применения в северных районах нашей страны, где нет единой энергосети. Их уже активно используют, но перспективы расширения там еще велики.

Спрос на маломощные установки, использующие возобновляемые источники энергии в нашей стране довольно низок по нескольким причинам. Первая из них – высокие начальные капиталовложения. Вторая – психологический фактор. Люди привыкли к использованию существующих энергосетей, многие просто не доверяют новым технологиям. Поэтому без длительной и дорогостоящей рекламной компании нечего и думать о появлении высокого спроса на маломощные установки, работающие на альтернативных источниках энергии, со стороны населения. Шум производимый ветряными электростанциями, самыми дешевыми из альтернативных, сильно снижает их привлекательность в глазах покупателей.

Я считаю, что в скором времени одна или несколько крупных компаний, работающих в области энергетики начнут внедрять электростанции, работающие на возобновляемых источиках энергии. Они способны на крупные капиталовложения, и при постепенном внедрении нового товара, смогут сохранить свои позиции на рынке электроэнергии, а то и улучшить его. Но они начнут это только когда получат государственную поддержку, в том числе и материальную, либо когда запасы традиционных энергоносителей подойдут к концу.

Заключение Запасы традиционных энергоносителей не бесконечны. По некоторым прогнозам их запасы могут критически уменьшится еще при моей жизни. Поэтому переход к возобновляемым источникам энергии неизбежен. У всех электоростанций, использующих альтернативные источники энергии имеют свои плюсы и минусы.

Солнечную энергию можно эффектикно использовать почти везде, но это дорого, требует больших площадей и огромных затрат кремния, производство которого наносит сильный вред окружающей среде.

Ветряную энергию можно эффективно использовать только в определенных типах местности. Но начальные капиталовложения в эту отрасль относительно низкие. К тому же, сейчас стоимость электроэнергии, полученой с помощью ветряных электростанций, почти равна стоимости энергии с ТЭЦ. Поэтому у ветроэнергетики большие перспективы.

Другие виды альтернативных источников энергии тожже имеют хорошие перспективы массового применения.

Общими плюсами для всех является возобновляемость и меньший урон экологии от большинства. Минусами являются дороговизна, привязаность к определенным типам местности и относительно малая мощность. Поскольку установки, использующие возобновляемые источники энергии относительно маломощны, привязаны к определенным типам местности и давольно дороги, то пока реально возмоно только комбинированое использование альтернативных и традиционных. Это позволит снизить потребности в нефти, угле и газе, уменишить или просто остановить рост темпов их добычи, что отсрочит энергетический кризис.

Источники: 1)www.energocomplex.ru\showpage.php_sitediv_37&idx_107.htm

2)www. physics03.narod.ru\Interes\Doclad\alten.htm

3) www.krugosvet.ru\articles\11\1001198\1001198a4.htm

4) www.cnews.ru/news/line/index

5) www.24news.ru/news/technology/1982837895s.html

6) www.compnews.ru/news/news/10930.html

www.pek.com.ua/ru/world/1359

9) www.ecoindustry.ru/news.html

10) www.gvozdik.ru/analit/1491.html

11) www.bisk.ru/about/news/konsalting/news4609.php

12)www.proelectro.info/ru/info/show/88,77,79

Приложение 1

ekollog.ru

Проблемы и перспективы развития энергетики в России и мире

Современное развитие экономики остро выявило основные проблемы развития энергетического комплекса. Эра углеводородов медленно, но верно подходит к своему логическому завершению. Ей на смену должны прийти инновационные технологии, с которыми связываются основные перспективы энергетики.

Проблемы энергетического комплекса

Пожалуй, одной из важнейших проблем энергетического комплекса можно считать высокую стоимость энергии, приводящую, в свою очередь, к удорожанию себестоимости выпускаемой продукции. Несмотря на то, что в последние годы активно ведутся разработки, способные позволить использование альтернативных источников энергии, ни одна низ них на сегодняшний момент не способна полностью вытеснить углеводороды с мировой энергетической арены. Альтернативные технологии – дополнение к традиционным источникам, но не их замена, по крайней мере, сейчас.

В условиях России проблема усугубляется еще и состоянием упадка энергетического комплекса. Электрогенерирующие комплексы находятся не в самом лучшем состоянии, многие электростанции физически разрушаются. В результате стоимость электроэнергии не снижается, а постоянно возрастает.

Долгое время мировое энергетическое сообщество делало ставку на атом, но это направление развития также можно назвать тупиковым. В европейских странах наблюдается тенденция к постепенному отказу от АЭС. Несостоятельность энергии атома подчеркивается еще и тем, что за долгие десятилетия развития она так и не смогла вытеснить углеводороды.

Перспективы развития

Как уже отмечалось, перспективы развития энергетики, в первую очередь, связываются с разработкой эффективных альтернативных источников. Наиболее изученными направлениями в этой области являются:

Биотопливо.
Ветроэнергетика.
Геотермальная энергетика.
Гелиоэнергетика.
Термоядерная энергетика (УТС).
Водородная энергетика.
Приливная энергетика.

Ни одно из этих направлений не способно решить проблему энергетического кризиса, когда простого дополнения старых источников энергии альтернативными уже недостаточно. Разработки ведутся в разных направлениях и находятся на различных стадиях своего развития. Тем не менее, уже можно очертить круг технологий, которые способны положить начало инновационной энергетике:

Вихревые теплогенераторы. Такие установки используются достаточно давно, найдя свое применение в теплоснабжении домов. Прокачиваемая через систему трубопроводов рабочая жидкость нагревается до 90 градусов. Несмотря на все преимущества технологии, она еще далека от окончательного завершения разработок. Например, в последнее время активно изучается возможность использования в качестве рабочей среды не жидкости, а воздуха.
Холодный ядерный синтез. Еще одна технология, развивающаяся примерно с конца 80-х годов прошлого века. В ее основе лежит идея получения ядерной энергии без сверхвысоких температур. Пока направление находится на стадии лабораторных и практических исследований.
На стадии промышленных образцов находятся магнитомеханические усилители мощности, использующие в своей работе магнитное поле Земли. Под его воздействием увеличивается мощность генератора и увеличивается количество получаемой электроэнергии.
Очень перспективными представляются энергетические установки, в основе которых лежит идея динамической сверхпроводимости. Суть идеи проста – при определенной скорости возникает динамическая сверхпроводимость, позволяющая генерировать мощное магнитное поле. Исследования в этой области идут довольно давно, накоплен немалый теоретический и практический материал.

Это только крошечный перечень инновационных технологий, каждая из которых обладает достаточным потенциалом развития. В целом, мировое научное сообщество способно развивать не только альтернативные источники энергии, которые уже можно назвать старыми, но и по-настоящему инновационные технологии.

Нельзя не отметить, что в последние годы все чаще появляются технологии, которые еще недавно казались фантастическими. Развитие подобных источников энергии способно полностью преобразить привычный мир. Назовем только самые известные из них:

Нанопроводниковые аккумуляторы.
Технологии беспроводной передачи энергии.
Атмосферная электроэнергетика и т. д.

Следует ожидать, что в ближайшие годы появятся и другие технологии, разработка которых позволит отказаться от использования углеводородов и, что немаловажно, снизить себестоимость энергии.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

madenergy.ru

Солнечная энергетика России: перспективы и проблемы развития

gisee.ru

Перспективы возобновляемых источников энергии в России

Рост промышленности в XXI веке идет небывалыми темпами. Доля потребления промышленного производства мировой энергии достигает 93-х процентов. В руководстве РФ поставили приоритетную задачу по повышению энергетической эффективности в целом.

Поэтому и повышается популярность возобновляемых источников энергии в российских регионах.

Всё о возобновляемых источниках энергии

Почему нет востребованности у старых путей получения энергии?

Электричество

Существует тесная взаимосвязь между отраслями промышленности и энергетики. Для обеспечения функционирования предприятий крупного и малого бизнеса и организации транспортных грузоперевозок сегодня не обойтись без мощнейших источников электроэнергии. Это же касается и бытового обеспечения.

Электросети используются для питания:

Освещения магистралей и автодорог;
Теле- и радиостанций;
Жилых, рабочих, торговых кварталов;
Стационарных и частных заведений;
Обслуживающих предприятий.

Следовательно, электроэнергия сопровождает нас во всех сферах деятельности. Как же обеспечивается ее получение? Для обеспечения энергией городских сетей эффективно пользуются тепловыми (ТЭС), водяными (ГЭС) и ядерными электростанциями. Они составляют традиционную топливную энергетику.

Подобные станции работают на следующих видах природного топлива: угле, торфе, газе, нефти, радиоактивных рудах (уране, плутонии). Устройство энергопреобразующих станций является примитивным, но высокий показатель КПД подтверждает их эффективность.

Для работы российских ТЭС используется горючее топливо. Происходит высвобождение мощной химической энергии в результате горения и преобразование в электрическую, с достижением максимального показателя КПД — 35 процентов.

Аналогично происходит работа атомных электростанций. Для того, чтобы обеспечить их работоспособность, в России пользуются урановыми рудами или плутонием. Когда распадаются ядра данных радиоактивных источников, происходит выделение энергии, преобразующейся в электрическую, с достижением наивысшего показателя КПД – 44 процента.

Для получения энергии и обеспечения работы гидроэлектростанций пользуются мощными водными потоками. Происходит поступление огромных масс воды на поверхность гидротурбин, что обуславливает их движение и генерирование электроэнергии, с максимальным показателем КПД – 92 процента.

Отметим также использование ГТЭС – газотурбинных станций – относительно новых установок, способных осуществлять генерирование одновременно и электрической, и тепловой энергии, с максимальным показателем КПД – 46 процентов.

Но возможности традиционной энергетики, основанной на работе с нефтепродуктами и радиоактивными элементами, не соответствуют современным взглядам специалистов.

Основы альтернативных видов энергетики и применения ВИЭ

В качестве источников для возобновляемой энергетики выступает энергия, создаваемая:

ветром;
малыми речными потоками;
солнцем;
геотермальными источниками;
приливами и отливами.

Стоит обратить внимание на тот факт, что доля возобновляемой энергетики в общем российском энергобалансе не превышает 3%.

Хотя в России стремятся активней пользоваться альтернативными источниками энергии. Развитие данной отрасли происходит следующим образом:

Использование ветра.

Доля ветроэнергетики не превышает 30-ти процентов от всей электроэнергии, генерирующейся на российской территории. Нашу страну нельзя отнести к лидерам по возобновляемым источникам энергии, но данный показатель можно назвать вполне приличным.

Отметим наличие большого показателя КПД у ветроустановок, расположенных в Кавказском регионе, на Урале и Алтае. Развивать ветроэнергетику придется на Тихом и Северном Ледовитом океане, а конкретней, на их российском побережье. Специалисты ищут возможность оснастить крупными ветропарками побережья Азовского и Каспийского морей, южную часть Камчатки, Кольский полуостров. Локализация мощнейших действующих ветропарков существует в Башкортостане, Крыму, на Камчатке и в Калининградском регионе.

Помимо больших ветровых площадок, осуществляется сооружение малых, которые смогут обеспечивать близлежащие населенные пункты энергией.

Ведется работы не только с обычными наземными ветрогенераторами, но и зондами, заполненными гелием. Установку таких приспособлений осуществляют на высоте от 1,2 до 3 километров выше уровня земли и используют для генерации энергии в воздухе. Среди преимуществ подобных зондов упомянем о большем производстве энергии, обусловленном более сильными порывами ветра на высоте.

Использование горных рек.

Энергия малых водных потоков также потенциально высока. В некоторых российских регионах (к примеру, на Кавказе) реализованы проекты по возведению небольших ГЭС на горных речках. Для таких установок важен периодический техосмотр. Проведения круглосуточного обслуживания действующего оборудования не требуется. Зато у жителей поселений, расположенных в этих местностях, появилось достаточно сравнительно дешевой электрической энергии. Стоимость организации централизованного энергообеспечения в этих деревушках была бы существенно выше.

Энергия геотермальных источников.

Развитие энергии, получаемой из геотермальных источников, происходит динамично. По имеющей информации, на российской территории 56 таких источников термальных вод. Из них только 20 применяется в промышленности. Весь комплекс термальных ЭС располагается на Курильских островах и Камчатке. В Западной Сибири произошло открытие подземного моря, имеющего площадь примерно 3 миллиона кв.метров. Энергию этого моря пока используют недостаточно.

Энергия Солнца.

На территории Крыма, Башкортостана, Алтайского края можно увидеть немало огромных площадках, усеянных солнечными батареями. В перечисленных регионах использование гелиоэнергетики является наиболее доходным.

На основе данных по ВИЭ в российских регионах можно сделать о медленном, но верном развитии данного направления. Но его еще нельзя сравнивать с мировыми лидерами, эффективно использующими ВИЭ.

Недостатки, присущие системе ВИЭ

Ученые уверены, что при внедрении в российских регионах ВИЭ эта доля энергии должна достигать от 15 до 18 процентов. Но пока этим оптимистичным прогнозам сбыться не удается. В чем причина такого отставания?

Она обусловлена недостатками, присущими системе ВИЭ:

Сравнительной дороговизной производства. Окупаемость добычи традиционных ископаемых давно стала высокой, а для сооружения новых видов оборудования, соответствующего стандартам альтернативной энергетики, понадобятся огромные инвестиции. Пока заинтересованности инвесторов не наблюдается, что обусловлено минимальной отдачей. Предприниматели охотней вкладываются в открытие новых месторождений газа и нефти, не желая пускать средства на ветер.
Слабость законодательной базы в Российской Федерации. По утверждению мировых ученых, именно от государства зависит развитие альтернативной энергетики. Правительственным органам необходимо позаботиться о формировании надлежащей базы и существенной поддержке. В европейских странах, например, существуют налоги, связанные с выбросами в атмосферу СО₂. В них общая доля использования ВИЭ достигается от 20-ти до 40-ка процентов.
Влияние потребительского фактора. Величина тарифов на энергию, полученную от ВИЭ, превышает традиционные до 3,5 раз. Для современно человека важно его благосостояние, он стремится к получению максимального результата при минимуме затрат. Изменение ментальности людей происходит сложно. Ни крупным бизнесменам, ни простым обывателям не хочется переплачивать за источники альтернативной энергии, даже оказывающей влияние на перспективу нашей планеты
Критерий переменчивости системы. Следует учитывать переменчивость природы. Разные виды ВИЭ обладают различной эффективностью, соответствующей погодным и сезонным условиям. Производство энергии солнечными элементами будет минимальным в пасмурную погоду. Функционирование ветрогенераторов прекращается в штиль. Человеку сложно справиться с сезонностью ВИЭ.

Стремление успешно развивать российскую возобновляемую энергетику сталкивается с недостаточным потенциалом и поддержкой. Уверенность русских энергетиков заключается в том, что в обозримой перспективе ВИЭ останутся лишь подспорьем для традиционных видов топлива.

Важность перехода к ВИЭ

По мнению биологов и экологов, использование альтернативной энергетики будет наиболее эффективным развитием событий, важных природе и человеку.

Пользование не возобновляемыми источниками энергии (нефтепродуктами) в промышленной сфере является мощным вредоносным фактором для земной экосферы. Это обусловлено следующими причинами:

Ограниченностью запасов топлива. Человека занимается добычей газа и угля, торфа и нефти из земных недр. Россия объективно обладает этими полезными ресурсами. Но независимо от огромных площадей добычи, источники ископаемых могут быть исчерпаны;
Из-за добычи ископаемых происходит модификация всех систем на планете. Добыча ресурсов человеком приводит к изменениям рельефа, образованию в коре Земли пустот и карьеров;
Из-за работы электростанций происходят изменения свойств атмосферы, что приводит к изменениям состава воздуха, увеличению выбросов парниковых газов, образованию озоновых дыр;
ГЭС наносят вред рекам. Деятельность ГЭС способствует разрушению пойм рек, затоплению близлежащих территорий.

Из-за перечисленных факторов происходят катаклизмы и природные бедствия. Одновременно с этим следует упомянуть о следующих преимуществах альтернативной энергетики:

Экологической чистоте. Работа с возобновляемыми источниками не приводит к выбросу парниковых газов и опасных веществ в атмосферу. Отсутствует опасность для литосферы, гидросферы, биосферы. Можно утверждать о практически бесконечных запасах ВИЭ. Их исчерпание возможно только после исчезновения нашей планеты. Но до тех пор будут течь реки и дуть ветры, происходить отливы вслед за приливами. Да и Солнце светить не перестанет.
Абсолютной безопасности для человека, отсутствии каких-либо вредных выбросов.
Эффективности на удаленных территориях, где нет возможности для обустройства централизованного энергообеспечения. Благодаря возобновляемым источникам энергии в российских регионах возникнет возможность для обеспечения людям светлого, экологически чистого будущего.

Почему ВИЭ в России не получит распространение?

Многие специалисты в данной сфере высказывают уверенность в необходимости устранения большого количества препятствий для внедрения в России возобновляемых источников энергии. Пока использование горючего и ядерного топлива эффективно решает основные задачи.

Традиционную топливную энергетику отличает ряд важных преимуществ:

Сравнительная дешевизна. Добычу многих видов топлива давно поставили на конвейер. Десятки лет человечество развивает эту отрасль. В течение такого продолжительного срока было изобретено немало эффективного оборудования, внедренного в добывающую отрасль. Стоимость разработки различных месторождений существенно снизилась. Современный человек обладает опытом в данной сфере, ему проще двигаться по проторенному пути, чем заниматься поиском других вариантов добычи энергии. Человечество не хочет изобретать другие варианты, удовлетворяясь имеющимися.
Общедоступность.Добычу ископаемых ведут десятки лет, что привело к покрытию всех затрат на ведение этой деятельности. Можно говорить о полной окупаемости стоимости оборудования, используемого топливной энергетикой. Затраты на обслуживание оборудования не очень высоки. Работа в энергодобывающих компаниях считается престижной. Благодаря этим факторам и продолжают развивать традиционную энергетику, что обуславливает рост ее популярности.
Удобство использования. Отметим факторы цикличности и стабильности добычи топлива и производства энергии. Люди должны заботиться о поддержке функционирования данных систем, что обеспечит их высокую доходность.
Востребованность. Фактор экономической целесообразности является решающим в отрасли энергетики. Востребованность обусловлена дешевизной и практичностью. Пока этих качеств не добиться при использовании альтернативных источников.

Благодаря всем перечисленным преимуществам топливная энергетика остается фавориткой в мировом производстве. Она пока никак не связана с безвозвратными финансовыми вложениями и обладает высокой доходностью, составляя конкуренцию ВИЭ.

Достоинства топливного производства вполне сравнимы с недостатками, присущими возобновляемым источникам энергии.

После изучения представленных выше списков можно сделать вывод о большей перспективности топливной энергетики. Альтернативная еще только делает первые шаги, сталкиваясь с многочисленными препятствиями.

Заключение

Отметим несовершенство альтернативной энергетики, что препятствует широкому спросу на нее. Хотя специалистам в данной сфере понятна перспектива использования ВИЭ на российской территории. Поэтому научному потенциалу государства необходимо эффективно справляться с проблемами, связанными с ВИЭ, чтобы исключит основные недостатки, характеризующие сегодня альтернативную энергетику.

asgard-service.com

Перспективы альтернативных источников энергии

Поиск Лекций

На возобновляемые (альтернативные) источники энергии приходится всего около 1 % мировой выработки электроэнергии. Речь идет прежде всего о геотермальных электростанциях (ГеоТЭС), которые вырабатывают немалую часть электроэнергии в странах Центральной Америки, на Филиппинах, в Исландии; Исландия также являет собой пример страны, где термальные воды широко используются для обогрева, отопления.

Перспективы использования возобновляемых источников энергии связаны с их экологической чистотой, низкой стоимостью эксплуатации и ожидаемым топливным дефицитом в традиционной энергетике.

По оценкам Европейской комиссии к 2020 году в странах Евросоюза в индустрии возобновляемой энергетики будет создано 2,8 миллионов рабочих мест. Индустрия возобновляемой энергетики будет создавать 1,1 % ВВП.

Россия может получать 10% энергии из ветра

В нашей стране проблема нехватки энергоносителей и электроэнергии пока остро не стоит. Но поскольку цены на нефть все растут, а запасы ее отнюдь не бесконечны, то эта проблема может остро проявиться в относительно недалеком будущем. В России есть условия для использования всех типов возобновляемых источников энергии.

Однако вложения в эту отрасль окупаются далеко не сразу. И несмотря на то, что в перспективе электростанции, использующие возобновляемые источники энергии окупают себя, начальные капиталовложения очень велики, и далеко не всякое предприятие может себе это позволить. К тому же, электроэнергия, получаемая из традиционных источников все еще дешевле, хотя при существующих темпах роста тарифов нельзя быть уверенным, что через несколько лет ситуация не изменится. Энергия же, получаемая из возобновляемых источников становиться все дешевле. А как только использование альтернативных источников станет выгодным, в эту отрасль тут же последуют огромные капиталовложения. Но у традиционных, экологически вредных видов электростанций есть важное преимущество перед альтернативными – их мощность и относительно малые площади. Поэтому можно с уверенностью утверждать, что полностью вытеснить традиционные энергоносители из использование альтернативным в обозримом будущем не удастся.

Я считаю, что в скором времени одна или несколько крупных компаний, работающих в области энергетики начнут внедрять электростанции, работающие на возобновляемых источниках энергии. Они способны на крупные капиталовложения, и при постепенном внедрении нового товара, смогут сохранить свои позиции на рынке электроэнергии, а то и улучшить его. Но они начнут это только когда получат государственную поддержку, в том числе и материальную, либо когда запасы традиционных энергоносителей подойдут к концу.

Заключение

Сущность современного глобального кризиса заключается в несоответствии возможностей ресурсной базы Земли потребностям мирового сообщества.

Устойчивое развитие - политика развития мирового сообщества, призванная урегулировать отношения между окружающей средой и человеком с целью повышения качества каждого представителя мирового сообщества и сохранения условий для развития настоящих и будущих поколений.

Запасы традиционных энергоносителей не бесконечны. По некоторым прогнозам их запасы могут критически уменьшится еще при моей жизни. Поэтому переход к возобновляемым источникам энергии неизбежен. У всех электростанций, использующих альтернативные источники энергии имеют свои плюсы и минусы.

Солнечную энергию можно эффективно использовать почти везде, но это дорого, требует больших площадей и огромных затрат кремния, производство которого наносит сильный вред окружающей среде.

Ветряную энергию можно эффективно использовать только в определенных типах местности. Но начальные капиталовложения в эту отрасль относительно низкие. К тому же, сейчас стоимость электроэнергии, полученной с помощью ветряных электростанций, почти равна стоимости энергии с ТЭЦ. Поэтому у ветроэнергетики большие перспективы.

Другие виды альтернативных источников энергии тоже имеют хорошие перспективы массового применения.

Общими плюсами для всех является возобновляемость и меньший урон экологии от большинства. Минусами являются дороговизна, привязанность к определенным типам местности и относительно малая мощность. Поскольку установки, использующие возобновляемые источники энергии относительно маломощны, привязаны к определенным типам местности и довольно дороги, то пока реально возможно только комбинированное использование альтернативных и традиционных. Это позволит снизить потребности в нефти, угле и газе, уменьшить или просто остановить рост темпов их добычи, что отсрочит энергетический кризис.

Список используемой литературы

1. Шефтер И.Я. Использование энергии ветра: учебное пособие. - М.: Энергия, 2011- 247С.

2. Поедем на биотопливе // Экология и жизнь. - 2013. - 5 (54). - С.63

3. Хлопоты вокруг выхлопов // Экология и жизнь. - 2011. - 2 (51). - С.49-50.

4. Пустовалова Л.М. Общая химия. – Ростов-на-Дону, 2012. – С. 16-17

5. Глушкова В.Г., Макар С.В. Экономика природопользования. - М.: Гардарики, 2012. - 448 с.

6. Рябчиков А.К. Экономика природопользования. - М.: Элит, 2013. - 192 с.

7. Сергиенко О.И. Экономика природопользования. - Ростов-на-Дону: Феникс. - 315 с.

8. Чапек В.Н. Экономика природопользования. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2011. - 320 с.

9. Экологическая охрана природы, экологическая безопасность. / Под общ. ред. А.Т. Никитиной, С.А. Степановой. - М.: МНЭПУ, 2011. - 642 с.

10. Экология и экономика природопользования / Под ред. Э.В. Гирусова, В.Н. Лопатина. - М.: Юнити,. - 519 с.

11. Эколого-экономические проблемы России и ее регионов / Под общ. ред. В.Г. Глушковой. - М.: Московский лицей, 2011. - 328 с.

12. Экономика природопользования / Под ред. К.В. Попенова. - М.: Издательство Московского университета, 2013. - 900 с.

13. Электронный ресурс www.energocomplex.ru

14. Электронный ресурс www. physics03.narod.ru

15. Электронный ресурс www.krugosvet.ru

poisk-ru.ru