Нетрадиционная энергетика

Нетрадиционная энергетика Беларуси базируется преимущественно на использовании возобновляемых источников энергии (солнечной, ветровой, энергии течения рек, биоэнергии, геотермальной энергии). Потенциал нетрадиционных энергетических ресурсов, согласно различным источникам, составляет от 6,1 до 10,4 млн. т н.э. в год. А по оценкам специалистов института Белэнергосетьпроект в Республике Беларусь теоретически от нетрадиционных источников энергии можно получить до 60% от общего объема энергопотребления; техническая возможность ограничивается 20%, а экономически целесообразно использовать сегодня 5—8%.

Табл.2.1. Потнциальные запасы иэкономически целесообразные обьемы использования местных энергетических ресурсов в Беларуси.

Рис.2.14. Прогноз суммарного потребления топлива в Беларуси (ПДж).
Источник: Энергетический портал Reenergy.by и ООО “Белорусское Отделение Международной Академии Экологии”

Последние 20 лет ученых и специалистов интересуют возможности эффективного получения энергии из возобновляемых источников (ВИЭ): воды, ветра, Солнца, Земли, растений (биомассы) и т.д. Некоторые страны достигли в этом направлении значительных успехов (табл.2.2-2.3).

Табл.2.2. Динамика потребления энергии из ВИЭ в ЕС-27,тыс. т у.т.

Примечание. I - малые ТЭС; 11 - ветер; 111 - солнце; IV - геотермальная энергия; V - биомасса (клетчатка, сельскохозяйственные и коммунальные отходы).

Табл.2. 3.Доля возобновляемых источников

в совокупном конечном потреблении

энергии, %

Многие страны ЕС сильно зависимы от импорта ТЭР. К примеру, Литва, Венгрия, Словения и Польша на 95%, а Эстония, Латвия, Болгария, Словакия, Ирландия, Швеция и на все 100% зависят всего от одного поставщика нефти. Греция, Австрия, Венгрия на 80% привязаны к од­ному поставщику газа; Эстония, Латвия, Литва и Кипр - к одному поставщику угля и т.д.

Густонаселенный промышленный Евросоюз как никто ощущает на себе негативные изменения климата в результате парниковой эмиссии. В 2006 г. здесь было выброшено в атмо­сферу около 6 млрд. т С02. Несмотря на то, что эти выбросы официально ограничиваются, их до­статочно, чтобы в середине XXI в. перейти "красную черту" потепления атмосферы на 2°С), когда климатические изменения могут приобрести необратимый разрушительный характер.

Осознание всех этих факторов и перспектив заставило руководство ЕС, хотя и с запозданием сформулировать в 2006-2008 гг. свою "Новую энергетическую политику". Она предусматривает к 2020 г. обязательное сокращение выбросов парниковых атмосферу на 20% и повышение энергоэффективности хозяйства на 20%. Для достижения этих целей доля возобновляемых источников в общем потреблении энергии должна быть доведена до 20%, в потреблении моторного топлива до 10% . Вклад возобновляемых источников в энергопотребление, согласно Комиссии ЕС, подлежит увеличению при всех сценариях развития и любой ситуации с ценами, а само их использование официально трактуется как неотъемлемая составляющая устойчивого постиндустриального развития.

Делается ставка на ВИЭ в деле сокращения зависимости Европы от энергоимпорта и приобретения дополнительной свободы маневрирования при его диверсификации, равно как и в деле улучшения экологии континента, ибо выбросы парниковых газов от возобновляемых источников энергии заметно меньше. Другими словам европейский союз, - констатирует Комиссия «должен будет сделать первый шаг с тем, чтобы разорвать порочный круг увеличивающегося традиционного энергопотребления, растущего импорта, а с ним и оттока богатства, создаваемого в ЕС в уплату производителям энергии» Поэтому каждая страна ЕС получила индивидуальное задание по увеличению доли возобновляемых источников энергии в объем общего потребления к 2020 г. В ЕС доля ВЭИ в совокупном потреблении энергии должна возрасти до 20% против 8.5% в 2005 г.

Табл. 2.3. отражает достаточно разноречивую картину: многие страны ЕС-12 здесь выглядят, скорее, как балласт на пути намечаемых изменений. Однако, по прогнозам, даже при консервативном сценарии развития возобновляемых источников при растущих ценах не нефть и успешной реализации "Новой энергетической политики превратятся в существенный по значению блок в общем энергобалансе ЕС.

Термин "возобновляемые источники энергии" достаточно условен и по-разному трактуется в отдельных государствах. Чаще всего, в том числе в ЕС, к таким источникам относят энергию биомассы, солнца, ветра, воды, геотермальных источников, океана, а также водород и химические источники тока. В ряде случаев сюда же причисляют и атомную энергию и энергию малых ГЭС. Таким образом, здесь присутствуют и давно известные (биомасса, ветер, вода), и относительно новые (Солнце, тепло Земли, океан, атом, водород) источники энергии.

Биоэнергия

Наибольшее применение в практике ЕС пока получила переработка биомассы в электроэнергию, тепло и в моторное топливо. Источниками ее получения служат разлагаемые отходы сельского хозяйства (солома, навоз, трава и др.) и лесного промысла (опилки, щепки, кора, сучья); продовольственные и непродовольственные сельхозкультуры и продукты их переработки кукуруза, пшеница, ячмень, крахмал, рапс, животный жир, подсолнечник, вино, сорго и др.); не­которые быстрорастущие деревья и кустарники (ива, береза, тополь и др.), а также фракции промышленного и коммунального мусора, содержащие клетчатку. Достоинства биомассы - широкая доступность, относительно низкая стоимость и множественность путей переработки в конечный энергопродукт (от сжигания до использования анаэробных бактерий). Поэтому уже в 2004 г. за счет этого ис­точника покрывалось 4.2% первичного энерго­предложения в ЕС (70 млн. т н.э.) с перспективой роста до 150 млн. т н.э. в 2010 г.

Биомасса используется в основном в неболь­ших агрегатах по локальному энерго- и тепло­снабжению, но главные надежды связываются с ее применением для изготовления моторного топлива - на базе ее переработки производятся биодизель (из растительных или животных жи­ров), биоэтанол (путем ферментации сельхоз­культур, содержащих сахарозу и крахмал) и биогаз. За последние десять лет производство био­этанола в ЕС выросло с 47 тыс. т до 1.34 млн. т, производство биодизельного топлива достигло 16 млн. т. Сейчас они исполь­зуются как присадки к бензину и дизельному топ­ливу в размере 5-15%, но в перспективе предпо­лагается расширить сферу их применения.

Вместе с тем, увлече­ние биотопливом может привести к уничтожению ле­сов и кустарников и, более того, возникновению дефицита по ряду пищевых продуктов (зерно, масло, вино). Предвестником этого стал рост цен на продовольствие, наблюдавшийся в 2006-2007 гг. Как отмечают эксперты IЕА, конкуренция за ис­пользование сельскохозяйственного сырья и от­влечение его на рынок биотоплива остается од­ной из главных причин высокого уровня цен на продовольствие. Поэтому акцент ныне делается на производстве биотоплива "второго поколе­ния" - из непищевого сырья и специально культи­вируемых морских водорослей. Кроме того, предполагается ограничить сельхозплощади, занятые биотопливными культурами, тем более что сжигание биотоплива в традицион­ных сельских условиях (печи, котлы и т .п.) малоэффективно.

Ветоэнергетика

Второй по значению и особенно быстрорасту­щий возобновляемый источник - кинетическая энергия ветра, используемая для производства электроэнергии. Начиная с 1980 г. установленная мощность ветровых турбин в ЕС выросла в 290 раз, а стоимость генерации за тот же период снизилась на 80%. К 2020 г. мощность ветровых установок намечено довести с нынешних 40 до 180 млн. кВт. Производство электроэнергии на них достигнет 425 млн. кВт-ч.

Преимущества такого способа получения энергии обусловлены практически неисчерпае­мым потенциалом ветра, повышением технологичности мон­тажа установок и техобслуживания. Но есть и недостатки. Ограниченность мест с вет­ром необходимой силы и постоянства и связанная с этим неравномерность выработки электроэнергии предопределяют сложность подключения ветротурбин к регулярным сетям снабжения и не­обходимость их дополнения накопительными ба­тареями. Ожидается, что на рубеже 2010 г. произ­водство электроэнергии на ветроустановках пре­высит ее объемы, генерируемые крупными ГЭС, а к 2030 г. покроет 60% общего прироста электрических мощностей в ЕС. С целью экономии земельных площа­дей и достижения большей силы и постоянства поддува начато перемещение ветроустановок боль­шой мощности на морские оффшорные платформы, которые, как ожидается, смогут производить 27% всей ветровой энергии в Евросоюзе. В республике Беларусь в настоящее время действуют 3 ветро-энергетические установки. Строительство этих установок будет расширятся. Специалисты прогнозируют, что через лет 15 мощность ветроэнергетических установок будет равна мощности гидростанций.