В последние десятилетия использование возобновляемых источников энергии все чаще становится темой различных научных исследований, совещаний, ассамблей. Люди приходят к пониманию, что добывая для себя ресурсы, мы наносим необратимый вред планете. А с развитием технического прогресса энергии для человечества требуется все больше и больше. Если еще пару десятилетий назад экспериментальные установки, преобразующие энергию ветра или солнца в электрическую и тепловую вызывали саркастические улыбки, то сейчас эти ресурсы уже получили распространение и стали вполне обычным явлением.
Он основан на использовании естественного тепла Земли из-за тепловой энергии, выделяемой в процессы естественного ядерного распада радиоактивных элементов, таких как уран, торий и калий, естественно содержащихся в земле. Обильный, возобновляемый, широко распространенный, чистый, не производит парниковых газов.
Эксплуатационные работы выполняются с помощью ветряных машин, разделенных на две различные группы. Вертикальные ветрогенераторы оси, независимо от направления ветра, ветрогенераторы горизонтальной оси, в которых ротор должен быть ориентирован параллельно направлению ветра. Так называемые «лезвия» также могут быть расположены в воде, на шельфе: в этом случае мы говорим об оффшорном ветре.
Но далеко еще не все знают, что в конструкциях многих современных приборов используются технологии, использующие нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. К примеру, производители компании Bosh производят котлы отопления и ГВС, создали несколько моделей, которые подсоединяются к солнечным коллекторам. В результате этого шага КПД котлов возрос на 110%. Получается, что атмосфера получает намного меньше вреда в виде продуктов сгорания природного газа, а люди получают существенную экономию, благодаря уменьшению потребления газа, следовательно, и оплаты за него.
Возобновляемые источники означают те виды энергии, которые генерируются из источников, которые регенерируются, по крайней мере, так быстро, как они потребляются или не «исчерпаны» в «человеческом» масштабе. Поэтому использование возобновляемых источников не влияет на доступность природных ресурсов для будущих поколений.
Другим способом привлечения энергии из возобновляемых источников является альтернативная энергия, то есть энергия из альтернативных источников ископаемого топлива. Другой основной особенностью, характерной для большинства альтернативных источников, является абсолютное отсутствие вредных выбросов в атмосферу, таких как углекислый газ, который может нанести ущерб глобальному климату. Для этих характеристик возобновляемые источники энергии являются основой зеленой экономики.
Польза от экономичных приборов, работающих на возобновляемых источниках энергии понятна, и теперь перед учеными и промышленниками стоит главная задача – провести максимально обширную информационную компанию, которая бы привела человечество к выбору экологичных технологий.
Что такое возобновляемая энергия
Возобновляемая энергия носит еще несколько названий. Это «регенеративная энергия» и «зеленая энергия», то есть энергия, которую вырабатывается природными источниками, и ее добыча совершенно не вредит окружающей среде. Запасы такой энергии неисчерпаемы, размеры их неограниченные, если судить по меркам человечества.
Ниже приведены основные альтернативные источники энергии. Солнечная энергия - это энергия, связанная с солнечной радиацией и являющаяся основным источником энергии на Земле, что делает жизнь возможной. Фотоэлектрические и солнечные тепловые системы используют энергию солнца для выработки электроэнергии или тепла.
Солнечная тепловая панель - это устройство, которое, используя энергию солнца, позволяет нагревать воду. Эта нагретая вода, в зависимости от конфигурации установки, может использоваться непосредственно для санитарного использования или может быть введена в систему отопления. Некоторые типы современных растений используют тепло солнца для производства пара для использования при выработке электроэнергии. Фотогальваническая панель - это устройство, которое благодаря фотоэлектрическим элементам способно преобразовывать солнечную энергию непосредственно в электрический ток. Оно эстетически похоже на солнечную панель, но имеет совершенно иную функцию даже в отношении солнечных тепловых систем, используемых для производства энергии электричество. Энергия ветра - это энергия, получаемая от ветра, которая благодаря своей скорости вращает лопасти ветрогенератора.
Соотнести обозримое будущее людей и, к примеру, срок жизни солнца, совершенно невозможно. Буквально недавно ученые обнародовали выведенную ими цифру лет, после которой солнце совершенно погаснет. Это 5 миллиардов лет. Очень хочется верить, что жизнь на Земле будет процветать все это время, и что люди будут жить и здравствовать. Но уже сейчас можно предположить, что число людей на планете будет расти, как и сейчас. Для них нужны будут дешевые энергетические ресурсы. Возобновляемые энергетические технологии будут в этом вопросе единственным выходом при условии сохранения планеты, ее богатств животного и растительного мира, климатического разнообразия, ландшафтных красот, чистого воздуха, воды, земли и недр.
Сегодня энергия ветра в основном преобразуется в электричество, в то время как в прошлом энергия ветра использовалась немедленно в качестве движущей силы для промышленного и доиндустриального применения. Фактически, это была первая форма возобновляемой энергии, а также гидравлический, обнаруженный человеком после пожара.
Геотермальная энергия - это энергия, создаваемая с помощью подземных источников тепла и которую можно рассматривать как альтернативу и возобновляемую энергию, учитывая времена человека. Она основана на использовании естественного тепла Земли из-за выпускаемой тепловой энергии в процессах естественного ядерного распада радиоактивных элементов, таких как уран, торий и калий, естественно содержащихся в земной среде.
Именно поэтому так широко приветствуются уже сейчас технологии получения энергии при помощи ветра, солнца, дождя, геотермальных источников, рек, морей и океанов и пр. Все это возобновляемые источники энергии. Сколько бы человек не пользовался такой энергией, она никогда не иссякнет. Ветер всегда будет дуть, вызывая приливы и отливы, реки всегда будут своей мощью крутить лопасти гидротурбин, солнечные коллекторы будут обеспечивать тепло в жилых домах и больших учреждениях.
Гидроэнергетика - это энергия, генерируемая мощностью воды, направляемой в специальные конструкции и передаваемой в гидроэлектрические турбины. На практике используется естественный поток воды из бассейна в бассейн долины, который приводится в движение турбинные рабочие колеса соединены с генератором переменного тока и, таким образом, генерируют электрический ток.
Возобновляемая энергия может быть извлечена из воды, ветра, солнца и земли. По сравнению с ископаемыми видами топлива большинство из них являются неограниченными и бесплатными. Ископаемые виды топлива, такие как уголь, нефть и газ, генерируются растениями или мертвыми животными через миллионы лет трансформации. Поэтому эти ресурсы ограничены, и их цены будут продолжать расти. Поэтому необходимо рассмотреть вопрос об использовании возобновляемых источников энергии в качестве интеграции или альтернативы ископаемым видам топлива.
Энергоэффективность и энергосбережение в России
Эти два направления входят в общий стратегический план развития России, обозначены они были еще в 2010 году. Государству действительно выгодно, чтобы возобновляемые источники энергии в России действительно применялись. Если завод будет потреблять дешевую и легко получаемую энергию, то снизится себестоимость продукции. При этом снизится цена на товар в магазине, создав сокращение социальной напряженности, и увеличится общая прибыль предприятия. А это значит, что будут созданы новые рабочие места, будут развиваться новые технологии и существенно вырастет уровень средств, перечисляемых предприятием в виде налогов.
Источник возобновляемой энергии уменьшает экологический след
Использование возобновляемой энергии помогает окружающей среде. Использование ископаемых видов топлива выделяет углекислый газ. Углекислый газ является одной из главных причин глобального потепления. Использование возобновляемых источников энергии значительно снижает выбросы.
Технологии возобновляемых источников энергии
Существует много технологий, которые используют возобновляемые источники энергии. Человечество использовало силу воды и ветра на мельницах сотни лет. Разработка этих технологий была ключевым шагом, чтобы иметь возможность использовать их в производстве энергии.
Если частный владелец жилья перейдет на потребление возобновляемой энергии, то государству от этого шага опять-таки будет большая польза. Он, во-первых, приобретет новейшее оборудование, что стоит недешево в настоящее время. Во-вторых, человек не будет требовать подвести к его жилью центральные коммуникации. И в третьих, воздействие на экологию сократиться до минимального, следовательно, государство потратит намного меньше средств на природоохранные мероприятия.
Для использования солнечной и геотермальной энергии необходимы некоторые технические нововведения. Интеллектуальная технология использует ресурсы, доступные эффективным и экономичным способом. Высокоэффективные чайники сохраняют горячую воду для последующего использования. Передовая система отопления состоит из нескольких устройств, которые должны взаимодействовать друг с другом.
Возобновляемая энергия для новых зданий
В то же время вы можете иметь самый высокий уровень комфорта с точки зрения тепла и горячей воды. При проектировании нового здания вы должны определить, какие возобновляемые источники энергии доступны. Это поможет вам сэкономить на долгосрочных экономических условиях. Использование возобновляемой энергии также может квалифицировать тип налогового стимула, который вы можете получить.
Мотивы в масштабе всей России понятны, осталось самое трудное — научить российских граждан рассуждать не только, исходя из собственных затрат, но и с позиций сбережения природных ресурсов. Необходимо донести до населения, что возобновляемые и невозобновляемые источники энергии могут по-разному влиять не только на благосостояние, но и на здоровье и продолжительность жизни нации.
Но нет сомнений в том, что после великой расы последних лет, которая сделала Италию одним из лидеров зеленой экономики в Европе, изменился климат для возобновляемых источников энергии. Или, по крайней мере, это то, что поддерживают экологические организации и промышленные компании. Они указывают пальцем на последние три правительства. По их словам, руководители, возглавляемые Марио Монти, Энрико Летта и Маттео Рензи, будут принимать меры в пользу крупных термоэлектрических групп за счет возобновляемых источников энергии.
Но пойдем с порядком, начиная с данных. Остерегайтесь, однако: только гидроэлектрическое производство снизилось на 14, 8%. В целом, гидроэлектроэнергия способствовала 14, 2% к спросу на электроэнергию и 40, 7% для всей возобновляемой продукции. Во-первых, гидроэнергетика в Италии весит тяжело. И другие источники не вели себя так плохо. Фактически, фотовольтаика снова выросла: производство увеличилось на 2, 8 тераватта, а мощность ветра снизилась, хотя и незначительно, с уменьшением на 3, 3%. Сжатый результат с особенно теплого года и с меньшим ветром, чем в среднем.
Нефть, газ, торф, каменный уголь – все это ресурсы привычные, эффективные, но невозобновляемые. Да, если рассматривать вопрос с позиции ныне живущих и даже их детей и внуков, то на наш век всего этого хватит. Но загрязнение атмосферы происходит в большей части именно продуктами сгорания этих ресурсов, а болезни от грязного воздуха (астмы, аллергии, иммунная недостаточность, болезни сердца, рак и пр.) – это уже проблема ныне живущих.
В связи с увеличением спроса с относительным увеличением потребления газа. В среднем использование кондиционеров, всегда из-за высокой температуры, что привело к увеличению спроса на электричество в пиковые времена, вопрос, который в основном удовлетворялся термоэлектрическими установками.
Это не значит, что для возобновляемых источников в Италии вы делаете все к лучшему. Фактически, сектор в Италии сталкивается с серьезными изменениями. Мы наблюдаем резкое падение инвестиций с ростом веса крупных операторов. По сути, идет этап консолидации, причем операторы среднего размера, которые теперь предпочитают инвестировать за рубежом: больше, чем новые заводы, они, как правило, предпочитают проекты, связанные с энергоэффективностью зданий.
Использование возобновляемых источников энергии не только удешевляет добычу и потребление, но и очищает атмосферу, улучшает наше здоровье. И в этом тоже огромная выгода для государства, ведь здоровое общество – гарант высоких показателей экономики, достижений науки, культуры и искусства и пр.
Ученые отмечают, что в нашей стране огромный потенциал для развития использования энергосберегающих технологий. Мы можем добиться показателя в 40% от всего количества потребления энергии. То есть 40% энергии будет производиться с помощью возобновляемых источников. Это 400 миллионов т.у.т. Для справки: 1 т.у.т. – это теплота сгорания 1 килограмма условного топлива. То есть мы можем заменить альтернативными источниками 400 миллионов килограмм топлива в год, дорогостоящего и дающего вредные выхлопы. Такова возобновляемая энергия в России, а если говорить о мире в целом, то этот показатель составляет 20 миллиардов т.у.т. в год! Это более половины всего топливного и энергетического ресурса.
Фотогальваника растет, но только благодаря мелкомасштабным установкам или самопотреблению; в то время как освоение морских объектов полностью отсутствует для ветра. И только для солнечной Италии абсолютный рекорд в мире по сравнению с общей производимой энергией. Точно так же торговые ассоциации выступают против правительства.
Всегда, согласно Кремоне, постепенный переход в энергетику был сделан сначала для укрепления итальянской возобновляемой промышленности, которая принесла стране большие экологические и промышленные выгоды, хотя многие считают, что издержки, связанные с этим, чрезмерны. Теперь блок имеет эффект только от того, что индустрии умирают, что делает их виновными в проблемах, а не в их интересах.
Российское правительство разработало ряд документов, которые определяют регламент работы по внедрению у нас энергоэффективных технологий. Рассчитано их действие до 2030 года.
Очень интересно мнение экономических аналитиков на тему внедрения в России технологий с использованием возобновляемых источников энергии. Они заметили, что поводом для использования крупными бизнес-субъектами новейших разработок, производства экологичных приборов, имеет два мотива. Первичен мотив экономический. Если технология приносит прибыль производителю или пользователю, то она используется и внедряется. А вот улучшение экологии всегда является вторичным мотивом, про него вспоминают только тогда, когда успешно получена прибыль. Менталитет, что поделать!
Возобновляемые источники энергии: каковы преимущества, преимущества и недостатки. Естественные ресурсы, доступные человеку, не являются неограниченными, и действительно, для нефти, угля и метана, то есть основных источников энергии нашего общества, ученые предполагают истощение запасов далеко во времени. Более того, слишком высокая осведомленность о расходах на нефть, уголь и метан - это их ответственность за редактирование.
По этим причинам возобновляемые источники энергии экспериментируются и используются, менее дорогостоящими, если они эксплуатируются в больших масштабах и особенно менее опасны для окружающей среды. Это возобновляемые источники энергии: энергия из биомассы, геотермальная энергия, ветер, солнечная энергия, вода, водород, волны, приливы и городские отходы.
Возобновляемые источники энергии: мировые тенденции
В этом направлении поражает очень интересная тенденция – наиболее сильно развиваются и применяются все виды возобновляемых источников энергии в развивающихся и небогатых странах. Они, конечно, не приблизились к цифрам затрат передовых стран, но по темпам развития опережают, и достаточно уверенно.
Под термином «биомасса» понимается набор органических материалов растительного или животного происхождения, которые могут использоваться в качестве топлива или перерабатываться в жидкое или газообразное топливо. Они могут быть лесными остатками, отходами из деревообрабатывающей промышленности или животной суспензией от компаний животноводства, которые производят биогаз.
Биотопливо также включает так называемое «биотопливо», то есть топливо, полученное от некоторых растений, таких как соя, кукуруза, кукуруза, свекла и сахарный тростник, из которых продукты сгорания, такие как биоэтанол, биодизель или биометанол. Биомасса является одним из основных возобновляемых источников энергии. Однако производство биотоплива является проблематичным, так как оно предполагает назначение крупных сельскохозяйственных угодий для выращивания растений, используемых для их получения.
В 2012 году были созданы и получили развитие проекты по возобновляемым технологиям в 138 странах. И две трети от этого числа – развивающиеся страны. Неоспоримым лидером среди них является Китай, в 2012 году он увеличил получение электричества из солнечной энергии на 22%, по государственным расценкам «из солнца» было получено 67 миллиардов долларов! Так же резкий рос развития энергоэффективных и экологичных технологий произошел в Марокко, в Южной Африке, Чили, Мексике, Кении. Блестящих результатов в своих регионах добились Ближний Восток и Африка.
ООН отметила, что благодаря такому эффективному росту был обеспечен доступ всех стран к современным энергетическим услугам, были удвоены темпы повышения эффективности использования альтернативной энергии на Земле, и появилась очевидная вероятность того, что к 2030 году альтернативная энергетика обгонит стандартную.
В развитых странах предпринимаются ряд мер, которые позволяют ускорить процесс строительства установок для получения возобновляемой энергии. В Японии, к примеру, тем, кто устанавливает солнечные батареи, положены льготные тарифы и субсидии на строительство и установку.
Гидроэлектростанции
В этих сооружениях электричество вырабатывается за счет энергии падающей воды. Поэтому строят такие объекты на реках с большим течением и перепадами в уровне на местности. Кроме того, что река никогда не перестанет течь, выработка энергии не приносит никакого вреда окружающему пространству. Мировое сообщество получает таким способом до 20% от всей электроэнергии. Лидеры в этой отрасли – страны, где протекает большое количество многоводных рек: Россия, Норвегия, Канада, Китай, Бразилия, США.
Биотопливо
Биотопливо – это самые разнообразные виды возобновляемых источников энергии. Это отходы различных производств: деревообработки, сельского хозяйства. Да и просто бытовой мусор является ценным источником энергии. Также в выработке альтернативной энергии используются мусор со строительства, от вырубки леса, от производства бумаги, от фермерских хозяйств, мусор с городских свалок и там же вырабатываемый естественным образом метан.
В последнее время в прессе все больше появляется информации, что топливом становятся такие источники, которые ранее даже предположительно ими быть не могли. Это навоз с ферм, это перегнившая трава, это растительное и животное масло. В продукты переработки этих источников добавляется немного дизельного топлива, и далее используется по назначению – для заправки автомобилей! Выхлопы такого топлива во много раз менее токсичны, что особо важно в мегаполисах. Сейчас уже ученые ведут разработку рецептуры и технологии производства биотоплива без добавления дизельного.
Ветер
Технология ветряных мельниц известна издревле. И только в 70-х годах прошлого века люди стали придумывать ветряки в качестве источников альтернативной энергии. Были созданы первые ветряные электростанции. Уже в 80-е годы XX века в селах стали появляться целые ряды генераторов, преобразовывавшие в электрическую энергию ветра. Сейчас лидируют по числу таких электростанций Германия, Дания, Испания, США, Индия и все тот же самый прогрессивный Китай. Отличительная особенность установки таких сооружений – их совсем не низкая себестоимость. Окупается ветряк не очень быстро, и строительство ветряных станций требует первоначальных инвестиций.
Геотермальная энергия
Геотермальные электростанции работают на тепле природных горячих источников, они его преобразовывают в электрическую энергию и снабжают жилые помещения близлежащих населенных пунктов горячей водой. Первая такая электростанция была пущена в эксплуатацию в Италии в 1904 году. Причем работает она до сих пор и довольно успешно! Сейчас такие станции построены в 72 странах мира, лидируют здесь США, Филиппины, Исландия, Кения, Россия.
Океан
Приливы и отливы в прибрежных зонах океана настолько сильны, что своим течением они способны выработать довольно большое количество энергии. Плотиной разгораживаются верхний и нижний бассейны, при движении воды вращаются лопасти турбины, которая приводит в действие генератор электричества. Схема проста, как и все, что связано с возобновляемыми источниками энергии. На планете всего 40 таких станций, потому что мало где соблюдено природой основное требование – разница уровня в бассейнах 5 метров. Построены приливные станции во Франции, Канаде, Китае, Индии, России.
В последнее время все большую популярность приобретает технология «пассивного охлаждения и нагревания». Благодаря ей, совершенно не нужно отапливать или охлаждать жилое помещение, следовательно, происходит экологичное получение энергии из внутренних ресурсов самого дома. Технология включает в себя правильное архитектурное решение, соблюдение размеров окон и наклона козырьков, структуры стен и потолков, а также использование внутренних вентиляторов и деревьев, посаженных рядом с домом. Очень интересная и рачительная технология, проверенная уже не на одном жилом строении.
Несколько слов о будущем
Будущее сегодня кажется немного наивным, как когда-то смешными казались солнечные батареи и ветряные электростанции. Сегодня ученые прогнозируют развитие технологии водородного топлива, энергии синтеза атомов водорода в атом гелия с огромным выделением энергии, а также планируют получать энергию солнца с помощью спутников Земли и использовать энергию черных дыр. Словом, все теории необычайно интересны. Кто знает, может, уже через 5-10 лет все черные дыры нашей галактики будут работать для тепла в наших домах. Главное, чтобы планета наша жила и была чистой и безопасной!
Германия: Ставка на возобновляемые источники энергии
Лекиця 4
Альтернативная энергетика.
Проф.И.Хузмиев
Общие положения.
Возобновляемые источники энергии (ВИЭ)- это солнечное излучение, энергия ветра, энергия малых рек и водотоков, приливов, волн, энергия биомассы (дрова, бытовые и сельскохозяйственные отходы, отходы животноводства, птицеводства, лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, лесозаготовок), геотермальная энергия, малых рек и водотоков, приливов, волн, геотермальная энергия, а также рассеянная тепловая энергия (тепло воздуха, воды океанов, морей и водоёмов) (Рис.2.1.)
Рис.2.1. Мощность возобновляемых источников энергии, поступающих на землю и направления их использования.(степень, означает 11 )
: http://user.ospu.odessa.ua/~shev/emd_m/nie/doklad.htm
Массовое использование возобновляемых и нетрадиционных источников энергии (Таблица 2.1.) являетсяодним из способов решения энергетической, экологической и продовольственной проблем, которые сегодня стоят перед всем мировым сообществом (таблица 2.2.).Их использование необходимо рассматривать с позиций системного подхода, одно из важнейших требований которого заключается в рассмотрении технических систем во времени (жизненный цикл) и в пространстве (внешняя среда).
Способы использования возобновляемых источников энергии
Таблица 2.1.
| Роль ВИЭ в решении трёх глобальных проблем Таблица 2.2. | |||
| Вид ресурсов или установок | Энергетика | Экология | Продовольствие |
| Ветроустановки | + | + | + |
| Малые и микроГЭС | + | + | + |
| Солнечные тепловые установки | + | + | + |
| Солнечные фотоэлектрические установки | + | + | + |
| Геотермальные электрические станции | + | +/- | |
| Геотермальные тепловые установки | + | +/- | + |
| Биомасса. Сжигание твёрдых бытовых отходов | + | +/- | |
| Биомасса. Сжигание сельскохозяйственных отходов, отходов лесозаготовок и лесопереработок | + | +/- | + |
| Биомасса. Биоэнергетическая переработка отходов | + | + | + |
| Биомасса. Газификация | + | + | |
| Установки по утилизации низкопотенциального тепла | + | + | |
| Биомасса. Получение жидкого топлива | + | + | + |
Положительное влияние;
Отрицательное влияние;
0 отсутствие влияния.
Под жизненным циклом обычно понимается структура процесса разработки, производства, эксплуатации. Он включает следующие стадии:
Формирование требований к системе;
Проектирование;
Изготовление, испытание и доводку опытного образца;
Серийное производство;
Эксплуатация;
Модернизация;
Первые три стадии называют внешним проектированием или макропроектированием. Здесь определяются: цели системы, определяются граничные условия, исследуются свойства внешней среды, механизмы и параметры системы, ее количественные характеристики и связи и как результат формулируется техническое задание на разработку проекта. Например, рассмотрим проблему энергоснабжения удаленных и мобильных потребителей, которым необходимо энергоснабжение, но в силу различных причин (удаленность, трудности рельефа и т.д.) оно затруднено или невозможно. Проблемы энергоснабжения таких потребителей решаются несколькими путями с помощью:
Различных видов классического топлива;
Энергии, запасенной в химических процессах;
Возобновляемых, нетрадиционных источников энергии и их комбинацией;
Использование нетрадиционных решений для обеспечения энергией отдельных потребителей позволит повысить социально-культурный уровень жизни работников, снизить издержки производства, повысить надежность и качество энергоснабжения на базе местных ресурсов, снизить антропогенное воздействие на окружающую среду. Поэтому для указанных выше потребителей необходимо активизировать строительство малых и микро ГЭС, использование энергии ветра, солнца, геотермальных и биоэнергетических источников. Все они обладают своими преимуществами и недостатками (Таблица 2.3.).
Сравнение ВИЭ с централизованными источниками
Таблица 2.3..
| Источник | Стоимость Единицы | Стоимость ед. уст. мощности | Уд. показ., масса на | Надежность электро- снабжения | Квалифик. обслуж. | Эколог. |
| энергии | произв. Энергии | Ед. уст. Мощности | персонала | опасность | ||
| 1. Невозобновляемые | Высокая | Средняя | Высокая | Высокая | Высокая | Высокая |
| 2. Химические | Высокая | Высокая | Высокая | Высокая | Высокая | Высокая |
| 3. Возобновля-емые | Низкая | Высокая | Средняя | Средняя | Низкая | Низкая |
| 4. Малая гидроэнерг. | Низкая | Средняя | Средняя | Высокая | Низкая | Низкая |
Особый интерес возобновляемые источники энергии представляют для потребителей, расположенных в отдаленных местах, где население в основном занимается сельскохозяйственным производством (Таблица 2.4.). Классические системы энергоснабжения нуждаются в постоянной доставке к местам потребления дорогого жидкого топлива стоимостью с учетом доставки около 2$ за 1 литр, строительства линии электропередачи стоимостью более 20 тыс.$ за 1км и возведение электростанций при цене ориентировочно 1000$ за 1 кВт установленной мощности. Нетрадиционные решения же, основанные на первичных источниках энергии, имеющихся на месте потребления, хорошо вписываются в программы сбалансированного развития отдаленных регионов.
Потребители энергии в домашнем хозяйстве
Таблица 2.4..
| Бытовые потребители. | Технологические потребители. |
| Приготовление пищи, | Микроклимат в технологических помещениях |
| Отопление и кондиционирование | Орошение и водоснабжение |
| Водоснабжение и водоотведение | Кормоприготовление |
| Освещение, | Уход за животными, лечение |
| Нагрев воды для бытовых целей, | Вакцинация |
| Радио, телевидение, связь, | Получение продукции в животноводстве и аквакультуре |
| Энергоснабжение бытовых процессов | Уборка и утилизация отходов |
| (уборка, мойка посуды, стирка, шитье | Технологии в растениеводстве |
| И т.д.), | Транспортные операции |
| Санитарно-гигиенические | Сушка, первичная обработка и хранение продукции |
| Мероприятия, | Технологии строительства |
Основной целью развития нетрадиционной энергетики должно быть рациональное использование природных ресурсов, в том числе и энергетических, с сохранением экологического равновесия и социальной стабильности. При этом должны решаться следующие задачи:
Повышение уровня жизни населения с помощью автономных систем энергоснабжения на базе возобновляемых источников энергии,
Снижение потребности в дровах, замедление процесса сведения растительного покрова, повышение эффективности землепользования,
Сокращения импорта нефтепродуктов и развитие собственной энергетической базы,
Стабилизация цен на энергоносители и обеспечение бесперебойного энергоснабжения,
Подготовка квалифицированного персонала в области производства и потребления энергоресурсов и их эффективного использования.
Возобновляемые источники энергии - практически неисчерпаемы и всегда доступны благодаря быстрому распространению современных технологий. Их использование соответствует стратегии использования различных энергетических источников. Возобновляемые ресурсы являются общепризнанным способом защиты экономики от ценовых колебаний и будущих расходов по защите окружающей среды. Технологии, основанные на использовании возобновляемых источников энергии, являются экологически чистыми из-за отсутствия выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Их применение не вызывает образование парникового эффекта и, соответственно, связанных с ним климатических изменений, и не приводит к образованию радиоактивных отходов.
Использование ВИЭ позволяет:
- Повысить энергетическую безопасность стран, зависящих от поставок углеводородного сырья. Использования ВИЭ является альтернативой энергоснабжению в условиях роста цен на нефть и природный газ.
- Улучшить снизить эмиссию парниковых газов, в соответствии с Киотским протоколом и улучшить экологическое состояние окружающей среды.
- Создать новые образцы высокоэффективного конкурентного в море энергетического оборудования
- Сохранить запасы имеющегося энергетического сырья
- Увеличить ресурсы углеводородов для технологического применения
Применение ВИЭ тормозится по следующим причинам:
· Отсутствие необходимых Законов и нормативных актов по развитию и поощрению потребителей и бизнесменов по применению ВИЭ. Отсутствие государственных органов управления по управлению процессами внедрения ВИЭ.
· Низкий платежеспособный спрос населения и организаций. Многие субъекты РФ - дотационные, нет экономических стимулов для вложения инвестиций (налоговые льготы, льготные кредиты), отсутствие утвержденной федеральной целевой программы, Отсутствие механизмов финансирования и возврата вложенных средств, недостаточный уровень экономических знаний организаций, принимающих решения.
· Отсутствие по некоторым видам ВИЭ готовых систем энергоснабжения, низкий уровень стандартизации и сертификации оборудования, неразвитость инфраструктуры, отсутствие обслуживающего персонала, недостаточный объём научно-технических и технологических разработок, недостаточный уровень технических знаний организаций, принимающих решения.
· В связи с тем, что Россия богата энергоресурсами, потребители относятся к ним как к нечто бесконечному и общедоступному. Этому также способствует их относительная дешевизна по сравнению с мировыми ценами.
· Неосведомленность населения, руководителей и общественности о возможностях ВИЭ. Отсутствие пропаганды в средствах массовой информации о свойствах ВИЭ и примеров их использования..
Наше будущее в значительной степени зависит от применения технологических инноваций. Возобновляемые источники энергии смогут в течение будущих десятилетий влиять на изменение общества в целом. Согласно прогнозам значение и доля возобновляемых источников энергии в общем процессе получения энергии будет возрастать. Эти технологии не только сокращают глобальную эмиссию СО 2 , но и придают необходимую гибкость процессу энергопроизводства, делая его менее зависимым от ограниченных запасов ископаемого топлива. По единому мнению экспертов в течение некоторого периода времени гидроэнергетика и биомасса будут доминировать над другими видами возобновляемых источников энергии. Однако, в ХХI веке первенство на энергорынке будет принадлежать ветроэнергетике и солнечной энергетике, которые сейчас активно развиваются. На современном этапе ветроэнергетика является самой быстрорастущей отраслью производства электроэнергии. В некоторых регионах уже сегодня ветроэнергетика конкурирует с традиционной энергетикой, основанной на использовании ископаемых видов топлива. В конце 2002 года установленная мощность ветростанций во всем мире превысила 30000 МВт. В то же время очевиден явный рост интереса во всем мире к солнечным электростанциям, хотя ее сегодняшняя себестоимость в два –три раза выше себестоимости традиционной энергетики. Фотоэлектричество особенно привлекательно для удаленных областей, не имеющих подключения к общей энергосистеме. Передовая тонкоплёночная технология, применяемая для производства фотоэлектрических батарей активно внедряется в крупномасштабное коммерческое производство.
Такие большие энергокомпании, как Энрон, Шелл и Бритиш Петролеум за последнее время много инвестировали в развитие фото и ветроэнергетики. Это является одним из самых убедительных фактов перспективного будущего возобновляемой энергетики. Большие инвестиции со стороны ведущих мировых энергокомпаний планируются также и в развитие других видов ВИЭ. Одним из наиболее перспективных рынков применения ВИЭ в ближайшие 20 лет во всем мире станут развивающиеся страны, испытывающие сегодня проблемы с нехваткой энергии. Для многих стран привлекательным является мобильный характер этих технологий. Установки, работающие на ВИЭ, можно разместить близко к пользователям. Кроме того, их монтаж быстрее и дешевле по сравнению со строительством больших тепловых электростанций, требующей протяженных линий электропередач. Возобновляемые источники энергии также пользуются спросом и в промышленно развитых странах. Опрос общественного мнения, проведенный в США, показывает, что большая часть энергопотребителей страны согласна платить больше за "зелёную" (экологически чистую) энергию, и многие энергетические компании могут им ее предложить. В Европе благодаря сильной общественной поддержке быстро растет рынок возобновляемых источников энергии.
Различные сценарии развития показывают, что доля использования возобновляемых источников энергии к 2010 году будет составлять от 9,9% до 12,5%. Поставленная цель, составляющая 12%, ("амбициозная, но реально выполнимая"), должна быть достигнута за счет установки 1 млн. "солнечных крыш", установленной мощности ветростанций, равной 15000 МВт и 1000 МВт установленной мощности в области биоэнергетики. Современная доля ВИЭ в энергопроизводстве, составляющая 6%, включает и большую гидроэнергетику, развитие которой в дальнейшем не планируется из-за негативного воздействия на окружающую среду. Увеличение доли ВИЭ должно быть обеспечено за счет развития энергетического использования биомассы, ветроэнергетики (установленная мощность ВЭС должна достигнуть 40 ГВт). Планируется установка 100 миллионов квадратных метров солнечных коллекторов. Ожидается увеличение установленной мощности ФЭБ до 3 ГВт э, геотермальных установок до 1 ГВт т, а тепловых насосов - до 2.5 ГВт т. Общая сумма капиталовложений достигнет 165 миллиардов евро (1997-2010 гг.), будет создано до 900000 новых рабочих мест, выбросы СО 2 уменьшатся на 402 млн.. тонн. Исходя из того, что ВИЭ сегодня обеспечивают менее 6% энергопотребления стран ЕС, необходимо объединить усилия для увеличения этой доли. Это, в свою очередь, создаст возможность для экспорта энергии и улучшения экологии. В настоящее время Европа импортирует более 50% энергоносителей, и если не принять срочных мер, то эта цифра может возрасти до 70% к 2020 году.
По оценкам Европейской Ассоциации Ветроэнергетики, установка ветростанций общей мощностью 40 ГВт, позволит создать дополнительно до 320 000 рабочих мест. По данным Ассоциации Фотоэлектрической Промышленности, установка 3 ГВт э создаст 100000 рабочих мест. Федерация Солнечной Энергетики считает возможным обеспечить 250000 рабочих мест, действуя только для нужд внутреннего рынка и еще 350000 рабочих мест могут быть созданы в случае работы на экспорт. White Paper предлагает ряд налоговых стимулов и других финансовых мер для поощрения инвестиций в область возобновляемых источников энергии, а также меры поощрения использования пассивной солнечной энергии. Согласно этому документу: "Поставленная цель удвоить текущую долю возобновляемых источников энергии до 12% к 2010 году - реально выполнима". Доля возобновляемых источников энергии в производстве электричества может вырасти от 14% до 23% и более к 2010 году, если принять соответствующие меры. Создание рабочих мест - один из наиболее важных аспектов, характеризующих развитие возобновляемой энергетики. Потенциал занятости населения в области возобновляемых источников энергии можно оценить по следующим данным:
Необходимо отметить, что при сравнении различных источников энергии цена является ключевым параметром. Возобновляемые источники энергии зачастую считаются более дорогостоящими по сравнению с ископаемым топливом. Такое заключение обычно основывается на неправильной оценке затрат. Когда мы оплачиваем счет за электроэнергию или заполняем бак своего автомобиля, мы обычно оплачиваем неполную цену за энергию. Цена не включает в себя всех затрат. Существует много скрытых затрат, связанных с использованием энергии. Скрытые социальные и экологические затраты, риск, связанный с использованием ископаемых видов топлива - основные барьеры к коммерциализации возобновляемых технологий. Общепризнано, что современные рынки игнорируют эти затраты. На самом деле, на мировом энергорынке предпочтение отдается загрязняющим источникам энергии, например, серосодержащим - углю и нефти, а не экологически чистым возобновляемым источникам. До тех пор, пока традиционные технологии способны перекладывать на общество существенную часть своих затрат, связанных с загрязнением окружающей среды и расходами на здравоохранение, возобновляемые источники, будут находиться в неравных условиях. И это несмотря на то, что ВИЭ практически не ухудшают состояние экологии и даже дают такие положительные эффекты, как создание рабочих мест, особенно в сельской местности. Поэтому для создания рынка, действующего по правилам "честной игры", необходим учет всех этих затрат.
Очень трудно оценить затраты, связанные с экологическим загрязнением, а некоторые из них даже трудно определить. Тем не менее, проведенные исследования доказывают их существенные размеры. Например, согласно исследованиям немецких ученых, затраты на производство электроэнергии ископаемых видов топлива, не включая затраты, связанные с решением проблемы глобального потепления, составляют 2,4-5,5 амер. цента/кВт*ч. В то же время стоимость электроэнергии, выработанной атомными электростанциями, - 6,1-3,1 амер. цента/кВт*ч. Согласно другому исследованию, выбросы SO 2 при сжигании угля на американских электростанциях ежегодно обходятся гражданам США в 82 миллиарда американских долларов - дополнительно для возмещения ущерба, нанесенного здоровью людей. Сокращение сельскохозяйственных урожаев, вызванное загрязнением воздуха, обходится американским фермерам в 7,5 млрд. американских долларов в год. Важным является тот факт, что граждане США фактически ежегодно оплачивают скрытые затраты, связанные с использованием энергии, в размере примерно 109-260 млрд. долларов. Подобные примеры могут быть приведены для других стран. Если бы дополнительные затраты включались в рыночные процессы, технологии по применению ВИЭ оказались бы в более выгодном положении, конкурируя с ископаемыми видами топлива. Тогда мы могли бы говорить о существенном проникновении ВИЭ на мировой энергетический рынок уже сегодня.
Источник : http://www.ecomuseum.kz/dieret/why/why.html
