Промышленная резка бетона: rezkabetona.su
На главную  Энергопотребление 

Как поймать солнечный ветер

Ольга Пицунова

 

А телевизор мы при свечах посмотрим!

 

Из выступления участницы митинга против Балаковской АЭС (1990 г.)

 

Ах, какое это было время! Когда достаточно было лишь понимания, чего мы точно не хотим, а для массовой поддержки и победы не требовались ни особая аргументация, ни перспективное видение решения проблемы. Увы, времена меняются... Меняются и условия для достижения успеха. А успех нам ох как нужен для того, чтобы прекратить хищническое использование природных ресурсов и загрязнение окружающей среды вследствие развития атомной энергетики.

 

Под стратегией устойчивого энергетического развития мы понимаем такое производство и потребление энергии, при котором минимизируется воздействие на окружающую среду и бережно, экономно используются невосполнимые природные ресурсы, что обеспечит принцип. возможность удовлетворения энергетических потребностей ныне живущего и будущих поколений.

 

Основные элементы стратегии устойчивого энергетического развития: энергоэффективное производство и потребление, включая максимальное ресурсо- и энергосбережение; как следствие - сокращение производства и потребления энергии; увеличение доли использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии в общем энергобалансе.

 

Энергосбережение и эффективность

 

Опыт развития энергетики в мире в конце XX века демонстрирует, что энергосбережение является самым мощным энергетическим ресурсом. Успех в этом деле за рубежом оказался возможен во многом благодаря активной энергосберегающей политике регионов при серьезной правительственной поддержке. За последние 20 лет в США была создана сеть организаций, занимающихся разработкой и реализацией такой политики. На Западе активную роль в реализации программ повышения энергоэффективности играют сами энергосистемы. Для них созданы такие экономические механизмы, которые делают вложение средств в энергосбережение у потребителей более выгодным бизнесом по сравнению с наращиванием производства электроэнергии.

 

Россия, истощая ресурсы нефти, газа и угля, накопила самый большой в мире потенциал энергосбережения (по оценкам Минтопэнерго, около 500 млн. т. у .т.* - при уровне энергопотребления около 1,2 млрд. т. у. т. в год). Около 35% этого потенциала приходится на промышленность и сельское хозяйство, 40-45% - на топливно-энергетический комплекс и около 20% - на коммунально-бытовой сектор. В некоторых регионах России приняты программы по развитию энергосбережения, энергоэффективности и возобновляемых источников энергии (например, в рамках целевой федеральной программы Энергосбережение - 200 . но из-за крайне низкого финансирования, а то и его отсутствия, все сводится в лучшем случае к установке приборов учета электроэнергии, газа и воды в бюджетных организациях, редко - внедрению более экономичных систем уличного освещения и строительству отдельных локальных котельных. Впрочем, даже простое установление счетчиков может дать весьма ощутимый экономический эффект - конечно, при условии возможности регулирования потребления и зависимости оплаты от фактического потребления.

 

Большое значение имеет децентрализация теплоснабжения, поскольку до трети потерь происходит при доставке теплоносителя к потребителю, что всем знакомо по чуть тепленьким батареям отопления зимой. В этом направлении на данный момент работают многие - практически в каждом регионе существуют опытные образцы или мелкосерийное производство автономных котельных различных мощностей и технологий. В последнее время в ряде регионов России (Саратовская область, Санкт-Петербург и др.) наблюдается тенденция к децентрализации систем теплоснабжения. Это позволяет значительно снизить потери тепла при передаче его от производителя к потребителю и более гибко реагировать на погодные условия, понижая или повышая температуру теплоносителя. Правда, новаторам, как всегда, не удалось избежать перегибов. Например, в Самойловском районе Саратовской области 2-3-этажные дома решением администрации района в директивном порядке переводят на индивидуальное газовое отопление невзирая на то, что стоимость этого удовольствия не по карману большинству жителей.

 

Нетрадиционные возобновляемые источники энергии (НВИЭ)

 

К возобновляемым источникам энергии относятся не только хорошо нам известные ветер и солнце, но также тепло Земли (геотермальная энергия), биомасса, малые реки (бесплотинные микроГЭС), океан (приливная, волновая энергии) и вторичные низкопотенциальные источники тепла.

 

Регионы России: потенциал для развития альтернативной энергетики

 

Ветроресурсы в нашей стране - самые богатые в мире. Их энергетический потенциал (технический, который может быть освоен имеющимся ветрооборудованием) - 6218 млрд. кВт ч/год, что фактически в 10 раз больше, чем РАО ЕЭС России произвело в 2000 году (Р. Кабиров, Деньги из воздуха, журнал Нефть и капитал, № 11, 200 . Для использования энергии ветра пригодно около половины территории страны. Наиболее перспективны для развития ветроэнергетики Архангельская, Камчатская, Ленинградская, Магаданская, Мурманская, Новосибирская, Сахалинская, Тюменская области, регионы Нижнего Поволжья и Северного Кавказа, Приморский и Хабаровский края, республики Карелия и Коми, Ненецкий и Ямало-Ненецкий АО, Хакасия, Чукотка и Якутия. Но должного развития ветроэнергетика в России не получила. В этом немалую роль играют специфические особенности России: отсутствие заинтересованности властей и препятствия монополистов (таких, как Минатом или областные энергетические компании типа Мурманскэнерго). Да и система цен в ТЭК (об этом - ниже) делает альтернативную энергетику неконкурентоспособной.

 

Для примера масштабности использования ветроресурсов можно привести тринадцать ветро-энергоустановок (ВЭУ), которые имеет РАО ЕЭС России, и одну - Башкирэнерго. Под патронатом Романа Абрамовича заканчивается строительство ветроэлектростанции (ВЭС) под Анадырем. В Ростовской области действует одна ВЭС (из 10 ВЭУ) и сооружаются так же две. К 2010 году планируется построить более 600 ВЭС в 28 регионах страны. Суждено ли реализоваться этим планам? На строительство запланированных 10 ВЭС в Саратовской области не поступило ни рубля ни из целевой программы, ни из фонда энергосбережения.

 

Наибольшими гелиоресурсами обладают юг России, Нижнее Поволжье, Калмыкия, Северный Кавказ, Дальний Восток, и средняя полоса европейской части страны и юг Сибири. На современном этапе более эффективными являются технологии использования солнечной энергии в системах теплоснабжения с применением плоских солнечных коллекторов. Общая площадь находящихся в эксплуатации солнечных коллекторов в России - порядка 100 тыс. м2 (первое место занимает Краснодарский край). Ориентировочные оценки технических возможностей внедрения солнечных станций теплоснабжения для южных областей и средней полосы России показали, что при целенаправленной политике суммарная площадь солнечных коллекторов может увеличиться к 2005 г. в 3,5 раза. Солнечные станции теплоснабжения могут использоваться для горячего водоснабжения промышленных и сельскохозяйственных предприятий, санаторно-курортных и спортивно-оздоровительных организаций, жилых домов. Они могут покрыть в летний период до 90-100% потребности в горячей воде. Высок и потенциал получения из солнечной энергии - электрической, на фотоэлектрических или термодинамических станциях. Расчеты показывают, что технический потенциал только одной Ростовской области позволяет построить солнечную электростанцию суммарной мощностью более 120 тыс. МВт, а экономический потенциал может обеспечить ежегодную выработку электроэнергии 18 млрд. кВт ч. (А.А. Чернявский, главный специалист по нетрадиционной энергетике ОАО Ростовтеплоэлектропроект, тезисы доклада Перспективы использования солнечной энергии в Российской Федерации).

 

По геотермальным ресурсам первенство держат Камчатка и Курилы. Первая геоТЭС на Камчатке (Паужетская) создана так же в 1967 г., затем были введены в строй Кислогубская, Верхне-Мутновская и наконец, самая мощная - Мутновская (2001 г.). На подходе Океанская геоТЭС на Курилах (о. Итуруп). Большие запасы геотермальных вод в Дагестане, Северной Осетии, Ингушетии, Кабардино-Балкарии, Ставропольском и Краснодарском краях. Геотермальные воды используются для отопления зданий в Дагестане и Краснодарском крае, планируется сделать это в Кабардино-Балкарии (Тырныуз) и на Ставрополье.

 

Проблемы на пути внедрения НВИЭ

 

Есть три основные группы причин, из-за которых тормозится широкое использование НВИЭ. Первая - неравноправие производителей энергии из различных источников. Для традиционной энергетики установлена низкая плата за загрязнение окружающей среды, не учитываются экологические риски, а государство косвенно дотирует отрасль (в первую очередь - атомную энергетику). Нетрадиционная энергетика в ином положении: производители энергии испытывают дискриминацию по доступу в сеть (местные монополии, чтобы не допустить в сеть конкурентов, предъявляют им невыполнимые технические условия подключения (см. статью Г. Дмитриева на с. 2 , а государственная поддержка развития рынка НВИЭ отсутствует. Третья же заинтересованная сторона - потребитель - не имеет права выбора источника энергии (или поставщика). Кроме того, если бы в стоимость электроэнергии входили полные затраты на возмещение экологического вреда, наносимого при производстве энергии, то нетрадиционная энергетика стала бы вполне конкурентоспособной отраслью.

 

В некоторых странах развивается концепция зеленого электричества: потребитель может выбирать вид источника энергии, электричество от которого он покупает, и тем самым снизу влиять на энергетическую политику. Там существуют прецеденты массовой покупки экологически чистого электричества потребителями даже по более высокой цене. Нам до этого пока далеко.

 

Вторая группа причин - технико-экономическая. Сюда можно отнести некоторые эксплуатационные недостатки НВИЭ, не слишком высокую эффективность существующих технологий производства энергии из НВИЭ, относительно высокие капитальные затраты, дефицит инвестиционных средств и отсутствие серийного производства оборудования для НВИЭ (что сказывается на стоимости оборудования).

 

Третья группа причин - лимитирующие природно-социальные факторы. К ним относятся: сущ- щее, хоть и менее значительное, чем от традиционных источников, воздействие НВИЭ на окружающую среду; лимитирующие факторы среды, такие, как рассеяние (низкая плотность) возобновляемых энергоресурсов или климатические условия; возможные конфликтные ситуации, в том числе, конфликты интересов.

 

Конфликтные ситуации могут возникать, например, из-за шума (ветряки), неприятного запаха (биогаз), беспокоящего светового отражения (солнечные рефлекторы в городских районах), нарушения красоты природного ландшафта (оптическое загрязнение). Большинство этих проблем снимается размещением ВЭУ или биогазовых установок на некотором отдалении от жилых массивов. Размещение предприятий, производящих энергию от возобновляемых источников, часто требует наличия относительно обширных площадей. Это один из излюбленных аргументов наших оппонентов. но он имеет значение лишь при строительстве мощных станций для производства большого количества энергии, например, для замещения выводимых из эксплуатации мощностей.

 

Из-за довольно низкой плотности (рассеяния) этих ресурсов в окружающей среде возникает сложность создания электростанций большой мощности. но в системе децентрализованного, автономного энергоснабжения такая мощность может быть и не нужна. Другой ограничивающий фактор - непостоянность некоторых НВИЭ (солнце, ветер). Существуют различные способы минимизации этого недостатка, например, аккумулирующие установки, совместное использование ВЭУ и замещающих газотурбинных или дизельных генераторов. Несколько ветро-дизельных станций уже работает на Севере. Наконец, решением этой проблемы могло бы стать подключение НВИЭ к энергосети.

 

Если говорить о загрязнении окружающей среды, то, собственно, использование любых видов энергии в той или иной мере приводит к этому. Закрывать на это глаза не только бессмысленно, но и глупо. изучим основные аргументы противников использования НВИЭ, чтобы быть к ним готовыми.

 

Наибольшие претензии предъявляются к ветровой энергетике, вероятно потому, что она получила наиболее широкое распространение. При работе ВЭУ возникают вибрации, передающиеся через мачты и фундаменты почве, и шумы, имеющие определенную мощность и широкий спектр частот (инфразвуковые, звуковые и ультразвуковые) для каждого из типов агрегатов. Эти факторы зависят от скорости вращения и профиля лопастей ветряка.

 

Агрегаты небольшой мощности (до 3 кВт и до 10 об./мин.) выдают инфразвуки частотой 4-10 Гц, которые могут вызывать ухудшение психофизиологического состояния человека. У мощных ВЭУ с низкими скоростями вращения ветроколеса (до 60 об./мин.) другие проблемы: их инфразвуковое излуч. имеет частоту менее 1 Гц и практически не влияет на живых существ, но такие ВЭУ создают в звуковом диапазоне (20-20000 Гц) шумы, которые в непосредственной близи превышают санитарные нормы. (Для отечественных агрегатов мощностью 250-1000 кВт расстояние до жилых построек должно составлять не менее 300-700 м.) Значительно меньше шумов создают безредукторные ВЭУ (выпускаются в Германии, Голландии, их производство налаживается и в России).

 

Мощные ветроэлектростанции, состоящие из большого количества ВЭУ, могут внести возмущения в естественный ход природных циклов, что в свою очередь может привести к локальным климатическим изменениям. но это пока лишь гипотетические предположения.

 

Вибрации, передаваемые в почву, могут влиять на мелких грызунов и насекомых в радиусе до нескольких десятков метров. На рост растений ни шумы, ни вибрации заметного влияния не оказывают, поэтому в зоне размещения ВЭУ могут выращиваться сельскохозяйственные культуры - и это так же одно замечательное решение проблемы отчуждения земель.

 

Еще один любимый аргумент противников внедрения НВИЭ, а точнее, защитников традиционной энергетики - гибель попадающих под лопасти ВЭУ птиц и изменение маршрутов их перелета. Первая проблема характерна только для высокоскоростных ВЭУ малой мощности, но она давно уже решена внедрением различных приемов отпугивания птиц. Вторая - не имеет достоверных научных доказательств. Производство солнечных кремниевых батарей и переработка их по окончании срока службы оказывают некоторое вредное воздействие на окружающую среду. но большинство исследователей признают, что загрязнение среды при этом незначительно. А в последнее время появились новые разработки, без использования кремния.

 

Малые ГЭС не влекут затопления больших территорий, но перегораживают русла рек. Это создает проблемы для крупной речной фауны, но практически не влияет на перемещение мальков и мелкой рыбы. Крупная рыба может повреждаться при скорости вращения колеса более 300 об./мин. Такие миниГЭС ставят в основном на ручьях (где предположительно рыба не водится). Считается, что более крупные малые ГЭС с меньшей скоростью вращения гидроколеса (100-200 об./мин.) не вызывают гибели даже крупной рыбы. но все же более экологичным нам кажется использование бесплотинных микроГЭС (рукавных, гирляндных, понтонных).

 

Роль НКО в продвижении альтернативной энергетики и эффективного использования энергии

 

По всей вероятности, многозначительные изменения к лучшему в развитии устойчивой энергетики и обеспечении энергетической безопасности России возможны только при максимальной кооперации неправительственных организаций с профильными научными и государственными структурами. В настоящее время роль НКО в этой области существенно ограничена: они занимаются преимущественно информированием и просвещением. Частично это происходит по собственному выбору НКО, частично - из-за нежелания госструктур пускать общественные организации дальше этого рубежа. но мы могли бы занять более весомую и стратегически значимую позицию. Среди перспективных направлений реализации потенциала НКО в этой сфере можно выделить следующие:

 

Продвижение идей энергосбережения

 

и использования НВИЭ, формирование потребительского спроса на них. Издательские и интернет-проекты можно выполнять в том числе совместно с региональными энергетическими компаниями и агентствами по энергосбережению в рамках социального заказа. По сути, это входит в прямые функции этих структур, но в большинстве случаев у них не хватает ни ресурсов, ни опыта, ни желания. Образовательные проекты хорошо освоены уже многими НКО (например, Дети Балтики в Санкт-Петербурге, Балаковский горсовет ВООП и другие). так же одна привлекательная идея - молодежные энергетические бригады. Они охватили уже девять стран Европы.

 

В России проект по организации энергетических бригад под названием Молодежный добровольческий энергетический корпус запускает межрегиональная коалиция Чистая энергия. Мы решили использовать имеющиеся ресурсы и провели переговоры с инициативной группой студентов кафедры экологии Саратовского политехнического университета, у которых была задумка образовательного проекта для школьников в области энергосбережения. Мы надеемся, что именно они составят основу нашей Саратовской энергетической бригады. Суть действий энергетических бригад - внедрение на практике простейших методов энергосбережения, которые позволят повысить комфортность проживания (учебы или работы) и сберечь деньги. Первые демонстрационные проекты мы планируем реализовать в детском доме или интернате, и в одной из школ. В ближайшее время, как только сможем приобрести необходимые материалы и оборудование, студенты отправятся вербовать пополнение из учащихся средних профессиональных образовательных учреждений. А пока мы обучаем наших новых партнеров методам работы с добровольцами. на одном из последних семинаров сети Устойчивая энергия идея создания молодежных бригад увлекла представителей множественных регионов, и мы надеемся, что сможем пригласить всех, кому интересна эта форма работы, на обучающий семинар.

 

Участие в разработке региональных энергетических программ.

 

Это как раз тот участок, на который нас допускать не хотят. Но игнорировать нам его никак нельзя, а потому не мытьем так катаньем, но свое участие и свои (что в данном контексте значит - общественные, экологические) интересы мы обеспечить должны. Совместная работа с госструктурами по другим направлениям может способствовать завоеванию необходимых позиций.

 

Разработка нормативно-правовой базы

 

развития возобновляемых источников энергии. Приятно сознавать, что первый камушек в фундамент этой крепости уже заложен экоцентром Гея (г. Апатиты Мурманской области). но так и остался подвешенным федеральный закон о возобновляемой энергетике, и это одна из точек приложения наших общих усилий.

 

Содействие формированию государственной политики, направленной на развитие нетрадиционной энергетики, включая финансовую и организационную поддержку.

 

Это вопрос решается в основном политическими методами, такими, как лоббирование, и общественными акциями.

 

Воздействие на финансовую политику банков и международных финансовых институтов с целью привлечения инвестиций для развития нетрадиционной энергетики.

 

В странах Восточной Европы работает сеть НКО Bankwatch, члены которой пытаются не только отслеживать финансовую политику таких организаций, как Всемирный Банк и Европейский Банк Реконструкции и Развития, но и влиять на нее.

 

Внедрение технологий неистощимого (экологически чистого) сельского хозяйства, которые тесно связаны с использованием возобновляемых источников энергии.

 

Использование коммунальных установок по производству биогаза из навоза дает преимущества как в энергетическом, так и в экологическом плане. При такой системе навоз можно распределить равномерно по полям и использовать именно , когда земля может впитать удобрения. Это уменьшает загрязнение подземных вод органическими веществами. Образующийся газ используется для получения электроэнергии, а переработанные бактериями отходы - для удобрения.

 

Технические и экономические расчеты использования биогазовых установок для получения энергии в России проведены институтом Ростовтеплоэлектропроект, а опытные экземпляры есть в Институте электрификации сельского хозяйства (Москва). На этих установках в результате цикла гниения вырабатывается газ с 40% м метана, который может использоваться в привычных нам АОГВ.

 

Продвижение на региональном уровне идей и технологий экодомов и программ экологического домостроения, развитие проектов по созданию экодомов и экопоселений.

 

Концепция экодома (энергопассивного дома, дома с нулевым энергопотреблением и т. п.) является одним из важнейших практических следствий идей энергосбережения и использования НВИЭ.

 

Основой для создания экодомов должно стать применение экономичных местных материалов с хорошими теплоизоляционными св, использование энергии ветра, солнечных отопительных систем и батарей, биогазовых установок и пр. Активно работает в этом направлении Ассоциация экологического домостроения (Новосибирск), координатор программы МСоЭС Экопоселения XXI века.

 

Заинтересовавшись этим опытом, к реализации проекта Экодом приступил и наш Центр содействия экологическим инициативам. В наших планах - создание регионального информационного центра Экодом; разработка наименее затратной, наиболее экологичной и энергоэффективной технологии строительства экодомов, адаптированной к природно-климатическим условиям нашего региона (в этом нам готовы помочь преподаватели Саратовского государственного технического университета); строительство Экодома-лаборатории, где будут использованы и представлены нашим потенциальным последователям и клиентам основное оборудование и технологии экологического домостроения; строительство экологического поселка. Как оказалось, этот проект интересен многим. Региональное Агентство энергосбережения готово поддержать нас на первом этапе агресс. маркетинговых исследований рынка пригодных для наших целей местных технологий. На Конкурсе социальных проектов Хрустальная ветвь-2002 в Саратове проект экологического домостроения оказался одним из самых интересных для предпринимателей, особенно для строительных фирм, которые видят в нем свой возможный бизнес. А к разработке индивидуальных и типовых проектов экодомов будут привлечены также будущие архитекторы - студенты-дипломники Саратовского государственного технического университета.

 

Но для нас есть так же одно важное условие: экодом должен быть доступен не только богатеньким буратино, но и людям со средним достатком. Как выяснилось, на данном этапе в связи с неразвитостью рынка и, следовательно, дороговизной энергосберегающих и использующих НВИЭ технологий эта задача - одна из самых трудных. Надеемся, что совместными усилиями в этой области нам удастся приблизить время воплощения мечты людей о своем - комфортном, энергетически автономном, экологически чистом и не весьма дорогом - доме.

 

* * *

 

В заключение хотелось бы отметить, что представленный анализ не претендует на всеобъемлющий анализ, и поблагодарить всех, кто так или иначе - своими исследованиями, публикациями и работой в этом направлении - способствовал его появлению.
Особая благодарность И. Башмакову (ЦЭНЭФ), А. Чернявскому (РоТЭП), А. Пинчуку (ЦСЭИ), Г. Картюшовой (Гринпис России), Г. Дмитриеву (Российская ассоциация ветроэнергетики), И. Резниковой (МОД За безъядерный Дон), А. Книжникову (Каспийская программа ИСАР).

 

Источник: http://www.isarmos.ru

 



Экономическому росту не хватает. ЧАСТЬ II. Плавные пускатели. Новые технологии угольной генера.

На главную  Энергопотребление 





0.0125
 
Яндекс.Метрика