Раздел 3. Перспективы развития возобновляемой нетрадиционной энергетики

Активные научно-технические разработки по использованию нетрадиционных возобновляемых источников энергии (ВИЭ) начались с 707х годов ХХ в. в период мирового энергетического кризиса.

ВИЭ используются как в развитых, так и в развивающихся странах. Больших успехов в освоении ВИЭ достигли страны, где возобновляемая энергетика получила всемерную государственную экономическую и законодательную поддержку, а в развитие ВИЭ вкладываются большие средства, в том числе в разработку новых технологий.

В начале ХХI в. доля всех возобновляемых источников энергии (включая традиционную гидроэнергетику, дрова) в мировом энергопотреблении составила около 14%, а в электропотреблении –19%.

Интенсивный рост использования энергии нетрадиционных ВИЭ, особенно с начала XXI в., характерен для большинства развитых и многих развивающихся стран. Так, доля электроэнергии, выработанной за счет нетрадиционных ВИЭ, в 2006 г. в странах ЕС (в общем производстве): в Дании – 12,1%, Финляндии – 13,1%, Венгрии – 4%, Греции – 2,8%, Италии – 2,8%, Испании – 2,8%, Германии (в 2007 г.) – 14,2%, что составило 87,6 млрд.кВт·ч, в том числе: малые ГЭС – 20,7 млрд.кВт·ч, ВЭС – 39,5, ТЭС на биомассе и биогазе – 23,8, солнечные батареи – 3,5, геотермальные – 0,1.

Положительный опыт стран ЕС показал, что среди многообразных факторов, влияющих на уровень и перспективы освоения ВИЭ, определяющую роль играют действующие в этих странах системы государственного экономического стимулирования. Одним из основных направлений выполнения странами ЕС обязательств Киотского протокола по снижению выбросов «парниковых» газов явилось масштабное освоение ВИЭ.

Суммарная мощность энергоустановок на нетрадиционных ВИЭ в мире составляет около 4% мощностей всех электростанций с выработкой около 2% всей получаемой электроэнергии. Доля ВИЭ (включая традиционные ГЭС) в производстве электроэнергии в 2010 г. в странах ЕС должна вырасти до 22%, причем в первую очередь за счет нетрадиционных источников энергии, а к 2020 г. в странах ЕС планируют увеличить до 20% потребление энергии за счет нетрадиционных ВИЭ.

Если проект удастся реализовать, он станет самым крупным в мире. Электроэнергия в Европу будет передаваться по кабелю, который проложат через Средиземное море

Проект солнечной электростанции в Сахаре

Таблица 3.1 Использование нетрадиционных ВИЭ в 2020 г.

* н.э. – нефтяной эквивалент; 1 н.э.=10000 ккал/кг; 1 т н.э.=1,4 т у.т.

В Японии общий вклад в производство электроэнергии нетрадиционных ВИЭ, составивший в 2000 г. 1,2%, планируется увеличить к 2010 г. до 3%, а к 2030 г. – до 10%.

К 2020 г. Россия планирует увеличить долю нетрадиционных источников энергии в топливно-энергетическом балансе страны до 4,5%, а Китай – до 16%.

Прогнозные оценки Мирового энергетического Совета по возможному использованию возобновляемых нетрадиционных источников для различных сценариев в 2020 г. приведены в таблице 3.1.

Практически все развитые страны и многие развивающиеся страны имеют национальные программы, направленные на стимулирование ускоренного освоения ВИЭ.

Серьезной мотивацией развития ВИЭ для многих стран, особенно зависящих от импорта традиционных энергоресурсов, является обеспечение энергетической безопасности.

Стоимость многих технологий использования ВИЭ и получаемой энергии неуклонно снижается благодаря их совершенствованию и росту масштабов производства.

Нетрадиционные ВИЭ становятся все более конкурентоспособными в следующих секторах энергетики: производство электроэнергии; теплоснабжение; комплексное энергоснабжение автономных потребителей.

К середине XXI в. нетрадиционные ВИЭ могут стать одним из важнейших энергетических ресурсов. Их вклад в энергобаланс многих стран может достигнуть 40–50%.

Учитывая, что многие нетрадиционные ВИЭ характеризуются нестабильностью энергетического потенциала (изменчивостью скорости ветра, интенсивности солнечного излучения, расхода рек и др.), они используются в комбинированных энергосистемах в сочетании друг с другом и с традиционными источниками энергии. Кроме того, ВИЭ в локальных системах теплои электроснабжения применяются совместно с разными типами аккумуляторов тепловой и электрической энергии, а также с системами аккумулирования на основе водорода, что повышает эффективность ВИЭ и обеспечивает бесперебойное энергоснабжение потребителей. При этом в будущем ВИЭ могут стать одним из основных источников производства водорода из воды.

Таблица 3.2 Потенциал энергии возобновляемых источников в Украине

В Украине ресурсы возобновляемых источников энергии имеются практически на всей территории. К основным составляющим возобновляемой энергетики Украины относятся ветроэнергетика, солнечная энергетика, малая гидроэнергетика, биоэнергетика, геотермальная энергетика и энергетика окружающей среды. Уровень технического годового суммарного энергетического потенциала основных видов возобновляемых нетрадиционных источников энергии в Украине оценивается эквивалентным 80 млн. т у.т. (таблица 3.2). При этом, однако, экономически эффективный энергетический потенциал значительно ниже.

Интенсификация научно-исследовательских работ в области возобновляемой энергетики, создание законодательно-правовой и нормативной базы, системы государственного экономического стимулирования дадут возможность эффективного и широкого использования нетрадиционных ВИЭ.

В Украине доля ВИЭ в общем энергообеспечении составляет около 3%, а в электрообеспечении, в первую очередь за счет гидроэнергетики, около 7%.