авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |

Экономика освоения альтернативных источников энергии (на примере ес)

-- [ Страница 3 ] --

По совокупности этих причин нет гарантий, что амбициозные 20% наметки ЕС будут выполнены. По более реалистичным сценариям ВИЭ к 2020 г. (без АЭС, которые Комиссия ЕС к ним относит) могут покрыть не более 15% спроса на первичную энергию в ЕС при сохранении уровня его зависимости от импорта в 59-60%.6

Вместе с тем, даже будучи паллиативным подспорьем, технически берущим свои начала, во многом, из прошлого и могущего претендовать, кроме водорода и атома, лишь на «ниши» в энергетике будущего, ВИЭ реально способны к 2020 г. дать ЕС 200-220 млн.т.у.т. энергии против 120 млн. т.у.т. в 2005 г., чем существенно облегчить здесь переход к неуглеродной перспективе на фоне современного кризиса традиционной.

Главы 2 и 3 работы анализируют основные виды возобновимых источников энергии, достигнутый прогресс и прогнозы их освоения.

Ведущей в этом наборе является биомасса, на долю которой приходится до 80% всего объема энергии, получаемой в ЕС из альтернативных источников. Биологически, она вбирает в себя клетчатку древесного происхождения (древесина, древесный уголь, отходы лесного и садового хозяйства и т.п.), растительную органику и ее производные (трава, солома, тростник, ботва, водоросли, ил, навоз, опавший лист и образующиеся на их базе торф, силос и болотные газы), целевые «энергетические» сельхозкультуры (зерновые, корнеплоды, масличные, сахарный тростник, быстрорастущие деревья и кустарники), а также твердые и жидкие бытовые, коммунальные и промышленные отходы, поддающиеся биологическому или химическому разложению.

На этой базе в ЕС в промышленном масштабе производятся древесные пеллеты для систем отопления (самый распространенный среди ВИЭ товар международной торговли), биогаз (как бытовое, коммунальное и моторное топливо и электроэнергия), биодизель (моторное и бытовое топливо), биоэтанол и биобутанол (моторное топливо). От всех остальных ВИЭ биомассу отличает универсальность ее применения (теплоснабжение, электрогенерация, транспорт) и способность заменять любой элемент традиционного энергобаланса (уголь, нефть, газ), а в последнее время выступать также как химическое сырье. К тому же, в отличие от других ВИЭ, энергия которых, как правило, остается локальной и потребляется в момент генерации, биомасса может храниться, транспортироваться и продаваться как непосредственно (пеллеты), так и в виде своих производных. Использование биомассы в ЕС с 2001г. по 2009г. возросло более, чем на 1/3, причем для теплоснабжения и электрогенерации – вдвое, а биотоплива – более, чем вдесятеро. Ожидается, что к 2020 г. по сравнению с 2006 г. использование биомассы и продуктов из нее возрастут для теплоснабжения – еще вдвое, для электрогенерации – в 2,5 раза и для моторного топлива – в семь раз.7 Стихает и критика использования на биотопливо пищевого сырья: во-первых, его дефицит по этой причине обнаруживается лишь в неурожайные годы, а, во-вторых, оно последовательно заменяется непищевым (отходы, водоросли, быстрорастущие древесные породы).

Вторым по значению ВИЭ в ЕС выступают мини-ГЭС на малых реках и иных водоемах, преобразующие кинетическую энергию водного потока (через малые дамбы или «гирляндные» роторы, погруженные в этот поток) в электрическую. Малая гидроэнергетка обладает такими преимуществами как широкая распространенность небольших водных артерий, экологическая чистота, возможное совмещение электрогенерации с орошением и т.д. Более того, большинство стран ЕС вообще не располагают потенциалом для «большой» гидроэнергетики. Поэтому выработка электроэнергии на мини-ГЭС (в 10 и менее МВт) дает ныне в ЕС 12% общей гидроэнергогенерации против 10% в 2001г. и здесь действуют свыше 17 тыс. электростанций такого типа. В свою очередь, рынок оборудования для мини-ГЭС по одним только турбинам оценивается ныне в 3,5 млрд. евро с перспективой его расширения до 5,5 млдрд. евро к 2020 г. 8

Однако, наиболее активно набирает масштабы своего освоения энергия ветра, когда кинетическая энергия потока воздуха превращается через ветротурбины в механическую, а из нее через генератор в электрическую. Монтируемые на мачтах и объединяемые в ветропарки такие турбины уже стали привычной деталью европейского пейзажа, производя ныне свыше 100 ГВтч электроэнергии против 27ГВтч в 2001г., а с суши их мачты перемещаются на море, где ветер плотнее и постояннее. Преимуществами ветротурбин являются обилие и «бесплатность» ветров, экологичность и низкие эксплутационные расходы, однако их монтаж и ремонт достаточно дороги. На перспективу прогнозируется довести установленную мощность ветропарков ЕС до 180 ГВТ в 2020г. и 300 ГВт в 2030 г против 80 ГВТ в 2010г., что сможет покрыть 12-14% общих потребностей ЕС в электроэнергии в 2020г. и около 25% в 2030г. 9

Ресурсы геотремики основаны на выносе на поверхность тепла земных недр в виде гидротермальной (вода, пар), твердопородной (тепло нагретых пород), геоспрессованной (рассолы) и магматической энергии. Применяются также тепловые насосы, улавливающие температурный градиент между слоями геосферы и поверхностью земли. Ввиду давности освоения производство геотермальной энергии растет довольно медленно (с 3,6 млн. т.у.т. в 2001 г. до около 6 млн. т.у.т. ныне) и в прогнозном плане мощность одних только геотермоэлектрических установок в ЕС намечено довести с 1 ГВт в 2006г. до 2ГВт в 2030г.10

Масштабы освоения в ЕС энергии Солнца пока невелики (0,4 млн. т.у.т. в 2001 и свыше 1 млн. т.у.т. в 2009 г.), однако именно этот источник энергии ныне в наибольшей степени привлекает внимание научной общественности и потребителей, равно как и показывает наивысшие темпы своего освоения. К числу достоинств гелиоэнергетики относится практическая неисчерпаемость и доступность солнечной радиации, а ее конечными продуктами являются низкотемпературные тепло и электроэнергия.

Для получения тепла в ЕС используются солнечные концентраторы (гелиоприемники), чей вклад в теплообеспечение ЕС возрос с 0,5 млн. т.у.т. в 2007 г. и 1,5 млн. в 2010 г. и прогнозируется в 12 млн. т.у.т. в 2020 г., т.е. гелиоэнергетика обгонит по отпуску тепла геотермальную. Уже сейчас такое тепло получают миллионы домохозяйств в ЕС, причем само тепло используется не только для обогрева зданий и быта, но и для кондиционирования и холодильной индустрии.

В свою очередь, для генерации гелиоэлектроэнергии используются параболоцилиндрические гелиоприемники или поля зеркал-гелиостатов, фокусирующих солнечную энергию на приемник с дальнейшей передачей тепла на рабочие тело и генератор. В ЕС уже смонтированы солнечные электростанции на таком концентрированном тепле мощностью в 1 тыс. МВт с перспективой до 20 тыс. МВт к 2020 г. (ФРГ, Испания, Италия, Франция, Греция, Кипр, Мальта). Вместе с тем, наиболее стремительно набирают свои мощности фотоэлектрические установки (солнечные панели), прямо преобразующие энергию Солнца в электрическую, которые рассматриваются как будущее гелиоэнергетики. Установленная мощность солнечных батарей в ЕС возросла с 3 ГВт в 2006г. до примерно 10 ГВт в 2010 г. и прогнозируется к росту до 32 ГВт в 2020г. и 76 ГВт в 2030 г.11

Исторически человечество осваивало энергоресурсы, расположенные на суше, тогда как многократно более емким их резервуаром является, наоборот, Мировой океан. Именно сюда падает 70% светового солнечного потока, причем энергия может отбираться здесь без суточных колебаний, а ее аккумулятором служит сам Океан. Технически это возможно посредством сооружения приливных электростанций, использования энергии волн и течений, а также термального и солевого градиента слоев воды. Однако, до сих пор в ЕС действует всего одна электростанция приливного типа во Франции, в ФРГ и Великобритании работают экспериментальные волновые установки, а Швеция использует тепловые насосы на градиенте вод Балтийского моря. Прогнозы о доведении мощностей, использующих энергию Океана до 150-200 МВт не оправдались из-за кризиса.

Водородная энергетика выступает как реальная и стратегическая альтернатива традиционной, так как тут в хозяйственный оборот действительно вводится принципиально новый и массовый энергоноситель с рекордной теплотворной способностью (вчетверо выше, чем у газа и нефтепродуктов и всемеро выше, чем у угля) и практически неисчерпаемыми запасами в природе.

Существуют десятки способов получения энергетического водорода, однако пока он крайне дорог и небезопасен и потому экспериментально используется лишь в «топливных элементах» (напрямую трансформирующих химическую энергию его окисления в электрическую), рассчитанных на мобильное использование (автобусы, мобильные средства связи). По самым оптимистическим оценкам, водород может формировать к середине XXI в. не более 10% энергобаланса ЕС и то, если для его производства будет использоваться дешевая энергия АЭС.

К элементам неуглеродной энергетики будущего с полным основанием можно отнести и АЭС, на долю которых уже приходится 14% генерации общей и 1/3 электрической энергии в ЕС.12 Однако, до самого недавнего

времени их сооружение в Евросоюзе, под давлением общественности, было заморожено, сами они официально не включаются Брюсселем в перечень ВИЭ, а кое-где имел место и их демонтаж. Однако, со временем такой «остракизм» проходит. Дефицит энергии и угроза технического отставания от других районов мира привели к безальтернативности «ренессанса» АЗС в ЕС, когда к установленной мощности АЗС в 135 ГВт, практически не менявшейся с 2000 г., добавляются новые станции в Великобритании, Финляндии, Словении, Болгарии и сняты прежние ограничения на их строительство (реконструкцию) в Швеции, Италии и Бельгии.

Дальнейший технический прогресс здесь идет в направлении переработки и захоронения ядерных отходов, сооружения реакторов с замкнутым топливным циклом, перевода урановой энергетики на термоядерную. Прототип коммерческого термоядерного реактора создается международными усилиями в г. Кадараш Франция), а сам термояд может пополнить энергетику где-то после середины XXI в.13

При всем своем разнообразии, ВИЭ имеют и общие особенности своего освоения.

Так, они все чаще выступают не как конкуренты, а как взаимодополняющие друг друга источники. Налицо, например, комбинация гелиоприемников и ветротурбин на морских буровых установках, подключение к гелиопаркам геотермальной энергии, контуры ядерно-водородной энергетики. В поселке Мербах (ФРГ) потребности населения покрывают 14 ветрогенераторов, фотоэлектрические батареи площадью в 4 тыс. м2 и биогазовая установка 14 и число таких примеров можно продолжать.

Учитывая сложность проблемы, профильные производители ЕС объединяют свои усилия по освоению ВИЭ в форме исследовательско-внедренческих групп. Таковыми выступают, в частности по биомассе, «Бисеп» (биогаз), «Лантистримс» (переработка отходов), по ветру – «ТП Винд», геотермике – «Лоубин», мини-ГЭС – «Шерпа», гелиоэнергетики «Солартрез» и «Андазол», энергии Океана – «КА-ОЕ», водорода – «Гидросол», «Хай Трейн» и «Хайфит», которые вполне могут выступать как

партнеры и для заинтересованных российских организаций.

В гл. 4 работы анализируется политика и практика энергосбережения в ЕС и роль в этом ВИЭ, освоение которых может выступать и как составная часть и как вариантная конкуренция мерам по такому энергосбережению.

За последние 15 лет энергоемкость ВВП ЕС сокращалась на 1,3 % в год, а в килограммах нефтяного эквивалента – с 236 на тысячу евро ВВП в 1999 г. до менее 200 ныне.15 Из промышленности сбережение перекинулось в бытовой сектор, строительство и опирается на развернутый хозяйственный механизм поощрения и административный ресурс. К 2020 г., по сравнению с началом века энергоэффективность экономики ЕС должна быть директивно повышена на 20%. Тем не менее хозяйство ЕС пока нерационально тратит до 1/5 потребляемой энергии при разрыве в к.у.т. на тысячу евро ВВП от 136 (Австрия) до 1457 (Румыния).16

На этом фоне ВИЭ используются в целях сбережения энергии из традиционных источников, в основном, в четырех вариантах, а именно: а) их замещения в общем балансе ЕС; б) снабжения энергией локальных объектов, а также потребителей в удаленных или труднодоступных районах вне сетей централизованного энергоснабжения; в) конкурентной замены традиционных источников в отдельных секторах; г) совместного использования с этими последними.

Несмотря на то, что в целом энергия ВИЭ остается пока дороже традиционной, на отдельных участках эти источники уже сейчас оказываются конкурентоспособными, сокращая, по сравнению с традиционными, если не удельное потребление энергии, то ее стоимость. Это относится, в частности, к вытеснению мазута как бытового топлива древесными пеллетами, энергоснабжение морских бытовых установок за счет ветротурбин и гелиоэнергетики. Есть расчеты, что ветропарк стоимостью в

300-350 тыс. евро про итогам десятилетней эксплуатации становится выгоднее, чем угольная ТЭС сравнимого размера17. Наконец, домохозяйства в небольших зданиях с потреблением до 40 КВт/м2 предпочитают всем другим видам энергоснабжения тепловые насосы. При смешанном же использовании ВИЭ способны снижать расход топлива при «когенерации», переработке коммунальных отходов в свет и тепло, использовании геотермального тепла для подогрева бассейнов, полос аэродромов, мойке транспортных средств, а так же при компенсации пиковых нагрузок на локальные энергосистемы. При этом, опять таки, следует иметь ввиду, что энергия ВИЭ поступает в системы общего пользования по преференциальным тарифам (т.к. feed-in).

Гл. 5 диссертации анализирует влияние освоения ВИЭ на охрану окружающей среды и предотвращение негативных изменений климата планеты.

Анализируя текущие изменения климата мировая наука раскололась ныне на сторонников палеоклиматических причин таких изменений (рассматривающих их как временные и частные на фоне долгосрочных тенденций и, следовательно, не создающие причин для тревоги) и, наоборот, антропогенную школу, относящую ухудшение экологии и климата на счет хозяйственной и иной деятельности человечества, что наоборот, требует срочных регулирующих и компенсирующих мер. Диссертант полагает, однако, что на место противостояния этих лагерей должен придти синтез их воззрений, основанный на определении вкладов обеих этих воздействий в данный процесс, что, в свою очередь, позволило бы предметнее определить и меры борьбы с нынешней климатической угрозой, чего не удалось сделать на климатическом саммите в Копенгагене в декабре 2009 г.

Вместе с тем, само по себе антропогенное воздействие на климат, пусть и не выраженное пока в относительных показателях к палеоклиматическому, несомненно и, в свою очередь, на 80% порождается энергетикой, выбрасывающей в атмосферу окись углерода, метан и оксиды азота, которые, создавая «парниковый» эффект, порождают искусственное и прогрессирующее потепление климата, способное за пределами +2 0С к среднем температурам, нарушить экосистему планеты. Ущерб от стихийных бедствий в ЕС растет ныне быстрее числа этих бедствий.

Соответственно, эмитируя в атмосферу до 6 млрд. т. СО2 в год, Евросоюз активно ищет превентивных мер в этой области, в.т.ч. на направлении освоения ВИЭ, которые в большинстве своем, заметно менее антиэкологичны, чем традиционные энергоносители.

Действительно, кроме биомассы, ни один ВИЭ при своей эксплуатации не дает «парниковых» выбросов, а при использовании топливного водорода на выходе образуется обычная вода. Поэтому ВИЭ вполне способны внести свой вклад в выполнение директивного задания ЕС о снижении выбросов «парниковых» газов к 2020 г. на 20% по сравнению с 1990 г. Евросоюзу, видимо, со временем удастся разорвать прежнюю причинно-следственную связь между экономическим ростом и загрязнением атмосферы.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.