Альтернативная энергетика

Альтернативная энергетика Увеличивающееся загрязнение окружающей с реды , нарушение теплового баланса атмосфе ры постепенно приводят к глобальным изменение м климата . Дефицит энергии и ограниченность топливных ресурсов с всё нарастающей остро той показывают неизбежность перехода к нетрад иционным , альтернативным источникам эн е ргии . Они экологичны , возобновляемы , осново й их служит энергия Солнца и Земли. Основные причины , указывающие на важность скорейшего пер ехода к АИЭ : § Глобально-экологический : сегодня общеизвестен и доказан факт пагубного влияния на окружающую среду тра дицио нных энергодобывающих технологий (в т.ч . ядерны х и термоядерных ), их применение неизбежно ведет к катастрофическому изменению климата уже в первых десятилетиях XXI веке . § Политический : та стр ана , которая первой в полной мере освоит альтернативную э нергетику , способна прет ендовать на мировое первенство и фактически диктовать цены на топливные ресурсы ; § Экономический : переход на альтернативные технологии в энергетике позволит сохранить топливные ресурсы страны д ля переработки в химической и других отраслях промышленности . Кроме того , стоимость энергии , производимой многими альтернативными источниками , уже сегодня ниже стоимости эне ргии из традиционных источников , да и срок и окупаемости строительства альтернативных элект ростанций существенно короче. Цены на ал ьтернативную энергию снижаются , на традиционную - постоянно растут ; § Социальный : численность и плотность населения постоянно растут . При этом трудно найти районы строительства АЭС , ГРЭС , где производство энергии было бы рентабельно и безопас но для окружающей среды . Общеизвестны факты роста онкологических и других тяжелых забо леваний в районах расположения АЭС , крупных ГРЭС , предприятий топливно-энергетического комплекс а , хорошо известен вред , наносимый гигантскими равнинными ГЭС , - всё это ув еличивает социальную напряженность . § Эволюционно-исторический : в связи с ограниченностью топливных ресурс ов на Земле , а также экспоненциальным нара станием катастрофических изменений в атмосфере и биосфере планеты существующая традиционная энергетика пре дставляется тупиковой ; для эволюционного развития общества необходимо нем едленно начать постепенный переход на альтерн ативные источники энергии . Источники энергии Сегодня суммарное потребление тепловой эн ергии в мире составляет > 20 0(2 г 1007) млрд . кВт /ч в год , (эквивалентно 36 млрд . т у сл . топлива ). В России сегодня общее потреб ление топлива составляет около 5 % мирового энер гобаланса . Геологические запасы органического топлива в мире более 80 % приходится на долю угля , который становит ся все менее п опулярным . А известные запасы то пливных ресурсов к 2100 г . будут исчерпаны . По данным экспертов , в начале XXI в . добыча нефти и природного газа начнет сокращаться : их доля в топливно-энергетическом балансе с низится к 2020 г . с 66,6 % до 20 %. На долю гидро энергетики приходится всего 1,5 % общего прои зводства энергии в мире и она может и грать только вспомогательную роль . Таким обра зом , ни органическое топливо , ни гидроэнергия не могут решить проблемы энергетики в перспективе . Что касается ядерной энергии , все известные запасы урана , пригодного для реак торов , действующих на тепловых нейтронах , буду т исчерпаны в первом десятилетии XXI в . [8]. Соз дание и эксплуатация АЭС на реакторах-размнож ителях значительно дороже и не менее безо пасны , чем на тепловых нейтр о нах . От населения до сих пор скрывают не только реальную опасность атомной энергетики , но и ее реальную стоимость . Учитывая все затраты на добычу топлива , нейтрализацию , утилизацию и захоронение отходов , консерваци ю отработавших реакторов (а их ресурс не б олее 30 лет ), расходы на социальн ые , природоохранные нужды , то стоимость энерги и АЭС многократно превысит любой экономически допустимый уровень . По оценкам специалистов , только затраты на вывоз , захоронение и нейтрализацию накопившихся на российских предп р иятиях отходов ядерной энергетики составят около 400 млрд . долл . Затраты на обеспечение необходи мого уровня технологической безопасности составя т 25 млрд . долл . С увеличением числа реакторо в повышается вероятность аварий : по прогнозам МАГАТЭ , из-за увеличе ния количества р еакторов в 2000 г . вероятность крупной аварии повысится до одной в 10 лет . В районах р асположения АЭС , уранодобывающих и производящих предприятий постоянно растет уровень заболевае мости , особенно детской . АЭС служит одним из основных “нагр е вателей” атмосферы : в процессе деления 1 кг урана выделяется 18,8 млрд . ккал . Таким образом , тезис о бе зопасности и дешевизне атомной энергии - пусто й и опасный миф , а атомная энергетика по причине огромной потенциальной опасности и низкой рентабельности н е имеет долгосрочной перспективы . Что касается электростанций на основе термоядерного синтеза , то , по оценкам специа листов , в ближайшие 50 лет они вряд ли б удут технологически освоены , а пагубное тепло вое влияние на климат планеты будет не меньшим , чем о т ТЭС и АЭС . К так называемым нетрадиционным источника м энергии относятся : тепло Земли (геотермальна я энергия ), Солнца (в том числе энергия ветра , морских волн , тепла морей и океанов ), а также “малая” гидроэнергетика : морские приливы и отливы , биогазовые , теплонасосны е установки и другие преобразователи энергии . Но только возобновляемые источ ники энергии , могут представлять реальную аль тернативу традиционным технологиям сегодня и в перспективе . Солнечная энергия Общее количество солнечной энергии , до стигающее поверхности Земли в 6,7 раз бо льше мирового потенциала ресурсов органического топлива . Использование только 0,5 % этого запаса могло бы полностью покрыть мировую потре бность в энергии на тысячелетия . На Сев . Технический потенциал солнечной энерг и и в России (2,3 млрд . т усл . топлива в год ) приблизительно в 2 раза выше сегод няшнего потребления топлива . Ветровая энергия В России валовой потенциал ветровой э нергии - 80 трлн . кВт /ч в год , а на Северном Кавказе - 200 млрд . кВт /ч (62 млн . т усл . топл ива ). Эти величины существенно больше соответствующ их величин технического потенциала органического топлива . Таким образом , потенциала солнечной радиа ции и ветровой энергии в принципе достато чно для нужд энергопотребления , как страны , так и регионов . К н едостаткам этих видов энергии можно отнести нестабильность , цикличность и неравномерность распределения по территории ; по этому использование солнечной и ветровой энер гии требует , как правило , аккумулирования тепл овой , электрической или химической . Однако в озможно создание комплекса электрост анций , которые отдавали бы энергию непосредст венно в единую энергетическую систему , что дало бы огромные резервы для непрерывного энергопотребления . Наиболее стабильным источником может служ ить геотермальная энергия . В аловой мирово й потенциал геотермальной энергии в земной коре на глубине до 10 км оценивается в 18 000 трлн . т усл . топлива , что в 1700 раз бо льше мировых геологических запасов органического топлива . В России ресурсы геотермальной э нергии только в верхнем с лое ко ры глубиной 3 км составляют 180 трлн . т усл . топлива . Использование только около 0,2 % этого потенциала могло бы покрыть потребности ст раны в энергии . Вопрос только в рациональном , рентабельном и экологически безопасном использовании этих ресурсов . И менно из-за того , что эти условия до сих пор не соблюдались при попытках создания в стране опытных устан овок по использованию геотермальной энергии , мы сегодня не можем индустриально освоить такие несметные запасы энергии . Таким образом , альтернативные в озобно вляемые источники энергии позволяют долгосрочно обеспечить всю страну . Состояние освоения альтернативных источников энергии в мире и в России Состояние АПЭ в мире По прогнозу Мирового энергетического конг ресса в 2020 году на долю альтернативных п реобразователей энергии (АПЭ ) придется 5,8 % об щего энергопотребления . При этом в развитых странах (США , Великобритании и др .) планирует ся довести долю АПЭ до 20 % (20 % энергобаланса С ША - это примерно все сегодняшнее энергопотреб ление в России ). В стран а х Евро пы планируется к 2020 г . обеспечить экологически чистое теплоснабжение 70 % жилищного фонда . Сего дня в мире действует 233 геотермальные электрост анции (ГеоТЭС ) суммарной мощностью 5136 мВт , строят ся 117 ГеоТЭС мощностью 2017 мВт . Ведущее место в мир е по ГеоТЭС занимают США (более 40 % действующих мощностей в мире ). Там работает 8 крупных солнечных ЭС модульного т ипа общей мощностью около 450 мВт , энергия по ступает в общую энергосистему страны . Выпуск солнечных фотоэлектрических преобразователей (СФ АП ) достиг в мире 300 мВт в год , из них 40 % приходится на долю США . В настоящее время в мире работает более 2 млн . гелиоустановок горячего водоснабжения . Площад ь солнечных (тепловых ) коллекторов в США с оставляет 10, а в Японии - 8 млн . м ^2 . В США и в Японии работают боле 5 млн . тепловых насосов . За последние 15 лет в мире построен о свыше 100 тыс . ветроустановок с суммарной м ощностью 70000 мВт (10 % энергобаланса США ). В большинс тве стран приняты законы , создающие льготные условия как для производителей , так и для потребителей альтернативной э нергии , что является определяющим фактором ус пешного внедрения . Состояние АПЭ в России В 1990 году на долю АПЭ приходилось п риблизительно 0,05 % общего энергобаланса , в 1995 году - 0,14%, на 2005 год планируется около 0,5-0,6% энергобала нса страны (т.е . приблизительно в 30 раз мень ше , чем в США , а если учесть соотношени е энергобалансов , то у нас “запланировано” отставание примерно в 150 раз ). Всего в Рос сии 1 ГеоТЭС (Паужекская , 11 мВт ), и то технолог ически крайне неуд а чная , 1 приливная ЭС (Кислогубская , 400 кВт ), 1500 ветроустановок (от 0,1 до 16 кВт ), 50 микроГЭС (от 1,5 до 10 кВт ), 300 малых ГЭС (2 млрд . кВт /ч ), солнечные ФЭС (в сумм е приблизительно 100 кВт ), солнечные коллекторы п лощадью 100 000 м ^ 2, 3000 тепловых на сосов (от 10 кВт до 8 мВт ). Итак , по всем видам АПЭ Россия нах одится на одном из последних мест в м ире . В нашей стране отсутствует правовая б аза для внедрения АПЭ , нет никаких стимуло в для развития этого направления . В стране отсутствует отрасль , объедин яющая все разрозненные разработки в единый стратегически й замысел . В концепции Минтопэнерго АПЭ от водится третьестепенная , вспомогательная роль . В концепциях РАН РФ , ведущих институтов , отраж енных в программе “Экологически чистая энерге тика” (1993 г .) пра к тически отсутствует стратегия полномасштабного перехода к альтерна тивной энергетике и по-прежнему делается став ка на малую , автономную энергетику , причем в весьма отдаленном будущем . Что , конечно скажется на экономическом отс та вании страны , а также на экол огической обстановке как в стране так и в мире в целом .