Перспективы использования альтернативных источников энергии

Заключение
Россия имеет достаточные запасы и является одним из основных экспортеров углеводородных энергоносителей. Поэтому мотивацией развития производства и использования биоэнергетических видов топлива в нашей стране, в отличие от стран-импортеров нефтегазового топлива, является укрепление позиций ведущей энергетической державы благодаря расширению номенклатуры экспортируемых энергоносителей, включая биологические, при одновременном возможном сокращении экспорта углеводородных видов топлива и сохранении их запасов для будущих поколений.
Немаловажными мотивами развития биоэнергетики в нашей стране являются удовлетворение потребностей животноводства в кормовом белке, прежде всего шроте, который является побочным продуктом производства биотоплива, дополнительное производство в аграрном и ...

Оглавление
Введение 3
Глава 1. Анализ современного состояния топливно-энергетического баланса 6
1.1 Нефть, газ и электроэнергетика 6
1.2 Угольная промышленность 15
1.3 Альтернативные источники энергии 19
Глава 2. Характеристика возобновляемых источников энергии 28
2.1 Энергия солнца и ветра 28
2.2 Энергия биотоплива и биогаза 38
2.3 Энергетическая мощь приливов 42
Глава 3 Анализ и перспективы использования альтернативной энергетики в РФ 52
3.1 Зарубежный опыт использования альтернативных источников энергии 52
3.2 Характеристика альтернативных источников энергии применяемых в РФ 65
3.3 Перспективы использования альтернативной энергетики в РФ 68
Заключение 76
Список литературы 80
Приложения 84


 

Введение
Актуальность работы. В конце ХХ в. человечество осознало необходимость поиска возобновляемых источников сырья для производства топлива, альтернативного ископаемому. Это обусловило появление и развитие новой научной области – биоэнергетики, направленной на раз работку способов получения возобновляемой и экологически безопасной энергии.
Согласно оценкам экспертов, запасы нефти истощаются и будут исчерпаны в течение 50-100 лет при современных объемах потребления, что вынуждает искать возобновляемые источники энергии. Следствием возрастающего использования ископаемых видов топлива выступает загрязнение окружающей среды. Известно, что во многих городах мира автотранспорт – самый крупный источник загрязнения. В составе выхлопных газов, образующихся при сгорании нефтепродуктов, содержитс я более 300 соединений, наносящих вред окружающей среде: углеводороды, оксиды углерода, азота, серы и др. Интенсивное использование ископаемого топлива привело к заметным изменениям в глобальном цикле углерода, а именно к резкому увеличению эмиссии техногенного углекислого газа, что может быть причиной роста температуры атмосферы .
Проблемами на пути развития альтернативной энергетики в России являются :
– наличие сравнительно дешевых видов традиционного сырья и низкая стоимость его транспортировки, что делает невыгодным производство альтернативной энергии в промышленных масштабах во многих регионах России;
– дефицит финансовых ресурсов у потенциальных инвесторов, вызванный последствиями глобального кризиса;
– высокие сроки окупаемости затрат, связанных со строительством и эксплуатацией альтернативных источников энергии;
– сравнительно небольшие масштабы энергии, производимой альтернативными источниками, что не позволяет полностью обеспечить спрос на нее;
– отсутствие достаточного количества российских научных разработок в области альтернативной энергетики, что требует использования зарубежного опыта и закупки иностранного оборудования и технологий;
– отсутствие длительного исторического опыта эксплуатации альтернативных источников энергии, что подтверждало бы их эффективность в долгосрочной перспективе;
– отсутствие культуры использования альтернативных источников энергии в российском обществе.
Кроме того, каждый вид альтернативной энергии обладает собственными недостатками применительно к российской действительности (финансовыми, географическими, техническими и проч.). С другой стороны, альтернативная энергетика имеет несомненные преимущества, среди которых важнейшими являются :
– ее высокая экологичность;
– возобновляемость большинства видов альтернативной энергии (солнца, ветра, приливов и т. п.);
– низкая стоимость эксплуатации энергетических установок;
– сравнительная безопасность для людей на стадии производства энергии;
– низкие трудозатраты на стадии производства;
– экономичность использования альтернативных источников энергии, особенно при ее производстве для применения в быту, а не в промышленных масштабах.
Перспективы использования альтернативных источников энергии в мировом хозяйстве связаны также с ожидаемым формированием топливного дефицита в традиционной энергетике. По прогнозам Европейской комиссии, к 2020 г. в странах Евросоюза в альтернативной энергетике будет создано 2,8 млн рабочих мест. Индустрия возобновляемой энергетики будет создавать 1,1 % ВВП Евросоюза.
В современных условиях эксперты и ученые выделяют следующие основные направления альтернативной энергетики:
– солнечная энергетика (в том числе гелиоэнергетика),
– ветроэнергетика,
– энергетика волн и приливов,
– геотермальная энергетика,
– космическая энергетика,
– водородная энергетика,
– биотопливо.
В основу данной классификации положен принцип альтернативного источника энергии, то есть способа, устройства или сооружения, посредством которого вырабатывается энергия. Если в традиционной энергетике источниками энергии выступают, как правило, уголь, нефть, нефтепродукты и газ (лишь в гидроэнергетике это движущаяся вода, а в атомной – атом), то в альтернативной энергетике источниками становятся солнце, ветер, волна, водопад, космическое излучение, биомасса и т. д.
Цель настоящего исследования – изложить перспективы использования альтернативных источников энергии в мире и в России в частности.
Анализ стоящих перед исследователями проблем и вызовов в области производства возобновляемых источников энергии (ВИЭ) позволяет, на наш взгляд, определить пути дальнейшего развития этого перспективного направления биоэнергетики.

6 – Цены российского газа на границе с Германией, газа на TTF Hub, индонезийского СПГ в Японии и природного газа в США (Henry Hub)В декабре — начале января теплая погода, установившаяся в Европе и США, обусловила отрицательную динамику цен на уголь и электроэнергию (рис. 1.7). Источник - Thomson Reuters DatastreamРисунок 1.7 – Динамика цен на уголь (API 2 CIF ARA), газ (TTF Hub) и электроэнергию (EEX)В ближайшее время также стоит ожидать падения цен на газ по долгосрочным контрактам ввиду их привязки к цене на нефть.Тенденция к росту дебиторской задолженности потребителей за энергоресурсы (по газу — 120 млрд. руб. на 1 сентября 2014 г., +19% к 2013 году) отмечается и в сфере теплоснабжения. По данным НП «Совет производителей энергии», в России долги потребителей за тепло в 2014 году выросли до 155 млрд. руб. (+14% к 2013 году). Основными неплательщиками являются управляющие компании, ТСЖ и другие жилищные организации; на них приходится 55% задолженности. Рост долгов в условиях увеличения стоимости кредитов приведет к снижению объема оборотных средств ТСО, что может сказаться на качестве их деятельности.Российская атомная энергетика составляет 5 процентов мирового рынка атомной электрогенерации, 15 процентов мирового рынка реакторостроения, 45 процентов мирового рынка обогащения урана, 15 процентов мирового рынка конверсии отработанного топлива и обеспечивает 8 процентов мировой добычи природного урана.В 2014 году Россия столкнулась с существенным ухудшением макроэкономической ситуации, что связано с комплексом одновременно возникших проблем. К ним стоит отнести значительное ослабление внешней экономической конъюнктуры (резкое снижение цен на нефть на мировых рынках, снижение спроса на энергоресурсы на мировых рынках, в первую очередь европейских стран), усложнившуюся геополитическую ситуацию (включая ввод финансовых или технологических санкций против российских компаний). Данные факторы усугубили уже существующие в России проблемы структурного и институционального характера (включая зависимость страны от нефтедобычи, замедляющиеся в последние годы темпы экономического роста и промышленного производства). Насколько устойчиво текущее положение отраслей ТЭК на фоне сложившихся тенденций? Более точно изменение состояния отраслей ТЭК России можно проследить по динамике статистических данных за 2014 год в целом. Более того, указанные выше факторы также дадут отложенный эффект, повлияв на состояние отраслей ТЭК в следующих годах (например, текущий недостаток источников финансирования инвестиций даст какой-либо эффект не ранее чем через несколько лет). В России производственные показатели за 2014 год по отношению к 2013 году несколько выросли по добыче нефти и газового конденсата (+0,6%) и по первичной переработке нефти (+5,2%). При этом продолжается тенденция по снижению экспорта сырой нефти (-5,9% по отношению к 2013 году) на фоне роста экспорта некоторых видов нефтепродуктов (в первую очередь, дизельного топлива, но также вырос экспорт мазута). Ожидается, что в 2015 году и далее тенденция по увеличению производства и экспорта мазута несколько изменится по причине введенных изменений в рамках «большого налогового маневра». С 1 января 2015 г. на территории России запрещена продажа автомобильных бензинов и дизельного топлива ниже 4 экологического класса. По состоянию на конец 2014 года доля бензинов 4 и 5 экологических классов в отгрузке на внутренний рынок составила 92% (85% в 2013 году), дизельного топлива — 87% (71% в 2013 году). Добыча природного газа в 2014 году снизилась на 4,2% по отношению к предыдущему году. Снижение также наблюдалось по экспорту природного газа, включая СПГ (снижение на 10,9%)6 . Сокращение поставок газа на внутренний рынок составило 0,5% по отношению к 2013 году, что во многом объясняется значительным замедлением темпов российского ВВП (до 0,6% в 2014 году по сравнению с 1,3% в 2013 году). Добыча угля на территории России несколько выросла (+1,6% по сравнению с 2013 годом), рост был обеспечен потребностями экспорта (+7,8% по сравнению с 2013 годом), при этом внутреннее потребление следовало общеэкономическим тенденциям и снизилось на 2,2%. Объем выработки электроэнергии в 2014 году сохранился примерно на уровне 2013 года (рост на 0,1%). 2014 год был довольно успешным для ТЭК России: отмечен рост показателей по всем отраслям, кроме газовой. В нефтяном секторе выросли добыча и переработка при одновременном снижении экспорта, в угольной отрасли рост показали добыча и экспорт, а внутреннее потребление немного сократилось. При этом выделяется природный газ, по которому по итогам года зафиксировано снижение по всем основным показателям — по добыче, потреблению и экспорту. Выявленные в 2014 году тенденции сохранились и в начале 2015 года, но с рядом особенностей.Особенности предстоящего периода развития мировых энергетических рынков связаны с процессами их реструктуризации, возрастанием удельного веса развивающихся стран, обострением конкуренции. При этом в последнее время существенно увеличилась степень неопределенности и рисков в развитии мировых рынков, в том числе в связи с резкой и непредсказуемой динамикой цен на нефть, негативными последствиями мирового финансового кризиса, угрозами дефицита поставок энергоресурсов в посткризисный период, неоднозначными перспективами заключения международных соглашений по вопросам экологической политики и изменения климата. С другой стороны, все большее понимание и поддержку в мире находят усилия по повышению долгосрочной устойчивости энергетических рынков, глобальной энергетической безопасности, обеспечение которой должно осуществляться без ущерба чьим бы то ни было национальным интересам. Указанные факторы с учетом проводимой Россией внешней энергетической политики будут определять ее положение на мировых энергетических рынках в перспективе.Принятие решений по долгосрочному развитию ТЭК России, в частности по инвестициям в соответствии с обновленной Энергетической стратегией России до 2035 года, серьезно затруднено, поскольку зависит от целого ряда факторов. В их числе: траектория мирового экономического роста; тенденции добычи энергоресурсов; межтопливная конкуренция; доступ компаний к месторождениям и проектам; стоимость заемного капитала; характер политических и финансовых рисков. Реалистичность оценок этих факторов в динамике — ключевой вопрос прогнозирования и построения сценариев.В выпущенном МЭА в июне 2014 года исследовании «Россия-2014. Детальный обзор энергетической политики» указано, что для того, чтобы превратить ТЭК России в «движущую силу динамичного и устойчивого экономического роста», понадобятся инвестиции объемом в 100 млрд. долл. в год на протяжении 20 лет. По оценкам, приведенным в проекте Энергостратегии России на период до 2035 года, объем требуемых инвестиций еще больше – порядка 130 млрд. долл. в год на период до 2035 года. В проекте Энергостратегии на период до 2035 года даются оценки по потребностям в инвестициях с 2011 до 2035 годы, приведенные в соответствии с нуждами экономики и с планируемым изменением производственных показателей отраслей ТЭК.Объем инвестиций в документе в зависимости от сценария оценивается в 2,8-3,2 трлн. долл. (в ценах 2010 года), таким образом, ожидается, что инвестиции в ТЭК и энергоснабжение экономики России должны составлять 114-127 млрд. долл. ежегодно на период до 2035 года, что существенно превышает текущий уровень капиталовложений. Так, по оценкам ИНЭИ РАН, приведенным в Прогнозе развития энергетики мира и России до 2040 года, инвестиции в ТЭК в России в 2010 году составляли около 90 млрд. долл.При этом ожидается, что вне зависимости от сценария структура инвестиций не претерпит значительных изменений: большая доля инвестиций прогнозируется в нефтегазовый сектор (от 61% от всех инвестиций – в целевом сценарии до 64% – в консервативном сценарии), также будет велика доля традиционной электроэнергетики (23% или 20% в зависимости от сценария) (табл. 1.4). Таблица 1.4 - Прогноз необходимых инвестиций в ТЭК России и энергоснабжение экономики России на период до 2035 года, проект Энергостратегии-2035, млрд. долл. (в ценах 2010 года)* — кроме ГЭС мощностью более 25 МВт. Источник — проект Энергостратегии-2035. Целевой и консервативный сценарии.В планах государства и российских компаний ТЭК – масштабные и дорогостоящие проекты по разработке месторождений на шельфе, добыче запасов и развитию инфраструктуры на востоке России, по модернизации в электроэнергетике и сфере теплоснабжения, по повышению энергоэффективности. Все перечисленные направления являются достаточно капиталоемкими.Использование иностранных инвестиций - объективная необходимость для государства, которая обусловлена участием экономики страны в международном разделении труда и переливом капитала в высокодоходные отрасли бизнеса. Зарубежное инвестирование для иностранных инвесторов является способом получения более высокого качества инвестиций, более высокой доходности вложения капитала по сравнению с национальным инвестиционным рынком инвестора, что обусловлено более высокой ценой активов на зарубежном инвестиционном рынке, более значимым ростом курса валюты в стране приложения инвестиций по отношению к валюте инвестора, а иногда и меньшим риском в сравнении с национальными инвестициями. Прямые иностранные инвестиции - это один из ключевых макроэкономических показателей, характеризующих развитие стран и регионов. Они не только свидетельствуют о долгосрочной экономической заинтересованности иностранных инвесторов в ведении бизнеса на территории страны, но и служат показателем, косвенно свидетельствующем о развитии государства или региона в целом. Изучение прямых зарубежных инвестиций  представляет особый интерес, поскольку позволяет оценить степень зависимости управления отечественными предприятиями  от зарубежных инвесторов. Доступные за первые три квартала 2014 года данные по инвестиционной деятельности отраслей ТЭК демонстрировали в номинальном выражении положительную динамику и с темпами роста, превышающими средний показатель по экономике. В целом по экономике темп роста составлял 2,3%, а в отраслях ТЭК доходил до 17,2% (табл. 1.5) . Однако показатель инвестиций является несколько инертным по отношению к прогнозам темпов экономического роста в России, резко изменившимся к концу 2014 года. Еще в первой половине года прогнозы по темпам роста экономики были не столь пессимистичны, как в настоящее время, и проекты в 2014 году реализовывались исходя из старых планов и прогнозов. Например, реализация инвестиционных проектов в рамках договоров на поставку мощностей (ДПМ) в электроэнергетике в 2014 году шла по плану, который был рассчитан на спрос, в 1,5 раза превышающий текущий. Также в 2014 году активно реализовывались и завершались проекты по модернизации НПЗ, начавшиеся в 2011 году в рамках четырехсторонних соглашений (с 1 января 2015 г. в силу вступает запрет на реализацию бензина и дизельного топлива ниже класса Евро- 4). Таблица 1.5 – Инвестиции в экономику и в ТЭК России за 9 месяцев года, 2013–2014Источник – РосстатКроме того, инвестиции в ТЭК зачастую направляются в приоритетные для государства проекты и получают бюджетную помощь (последний пример — выделение компании «НОВАТЭК» средств из Фонда национального благосостояния). Как следствие, начавшиеся кризисные тенденции могут отразиться на показателе инвестиций несколько позже. Иностранные инвесторы планируют продолжить работу с российскими партнерами В марте 2015 г. представители нескольких иностранных нефтегазовых компаний заявили о том, что планируют продолжить работу с российскими партнерами в нефтегазовом секторе, несмотря на существующие санкции. Так, свои намерения подтвердила норвежская компания Statoil (сотрудничает с НК «Роснефть» по нескольким перспективным проектам). Также в пользу продолжения сотрудничества высказались американская ExxonMobil и немецкая Wintershall (дочерняя организация BASF), работающая совместно с ОАО «Газпром» и ОАО «Лукойл». Повышение энергоэффективности может стать залогом успеха развития российской экономики, поскольку наблюдаемое неэффективное использование энергии в энергетическом секторе и в экономике в целом препятствует устойчивому и динамичному росту ВВП. Более того, устаревающая инфраструктура, особенно в электроэнергетике и централизованном теплоснабжении, требует срочных инвестиций. Ориентировочные уровни инвестиций в ТЭК России до 2020 года представлены в таблице 1.6.Таблица 1.6 – Объем инвестирования в ТЭК России до 2020 года№ п/пНаименование отраслиОбъем инвестирования в млрд. долл. СШАПредполагаемые источники финансирования1Газовая отрасльот 170 до 200(в.т.ч. 35 на реализацию программы освоения газовых ресурсов Восточной Сибири и Дальнего Востока)Инвестиции ОАО «Газпром» и независимых обществ2Нефтяной комплексот 230 до 240Собственные средства нефтяных компаний и инвесторов3Электроэнергетикаот 120 до 70Собственный капитал энергетических компаний, средства инвесторов, тарифные источники4Угольная промышленностьОколо 20Средства инвесторов, собственный капитал частных угольных кампаний, средства федерального бюджета5ТеплоснабжениеОколо 70Средства региональных и муниципальных бюджетов, тарифные источники и средства инвесторов6ЭнергоснабжениеОт 50 до 70Региональные фонды энергоснабжения, бюджеты всех уровней, средства инвесторов, тарифные источникиИсточник: Энергетическая стратегия РФ на период до 2020 г.В 2014 году в нефтяной отрасли появились три группы ограничений, которые препятствуют реализации проектов в России. К ним относятся снижение цен на нефть, запрет на поставки оборудования и технологий и ограничение привлечения финансирования со стороны западных банков и других источников (табл. 1.7) . Таблица 1.7 – Потенциальное воздействие появившихся в 2014 году ограничений на реализацию различных проектов в сфере нетрадиционной нефти в России При этом их давление не сказалось на показателях нефтяной отрасли за 2014 год в силу долговременного характера делового цикла данной сферы. Однако в случае их сохранения возможно ухудшение показателей уже в 2015 году, а их масштаб будет зависеть от уровня этих ограничений. Наиболее уязвимым сегментом в нефтедобыче является разработка месторождений на шельфе Арктики, воздействие на который со стороны всех ограничений является критичным или очень важным. Это связано не только с высокими затратами и необходимостью привлекать зарубежное финансирование, но и, прежде всего, с отсутствием отечественного оборудования и технологий, используемых для разработки ресурсов в Арктике. В случае отмены санкций ограничением для подобных проектов могут стать низкие цены на нефть (в случае их сохранения в долгосрочном периоде), которые сделают их реализацию нерентабельной. В настоящее время к проектам в Арктике могут быть привлечены партнеры из третьих стран (не присоединившихся к санкциям против России), в том числе из Китая, Индии, Республики Корея. В любом случае для экономически эффективной реализации арктических нефтяных проектов необходимо будет привлечение зарубежных компаний с передовыми технологиями, а также наличие приемлемого уровня цен на нефть — МЭА в 2013 году оценило стоимость добычи нефти в Арктике в 40–100 долл./барр. Перспективные и действующие проекты в южных морях (Черном и Каспийском) находятся примерно в такой же ситуации, что и арктические шельфовые проекты — отмечается высокая зависимость российских компаний по технологиям и оборудованию. Однако есть ряд различий. Во-первых, на Каспийском море «Лукойл» уже реализовал большую часть преддобычных инвестиций и ведет добычу на одном месторождении, а второе должно быть запущено в 2016 году. Во-вторых, условия добычи и расположение (отсутствие льда, близость к потребителю и т. д.) снижают издержки и конечную стоимость местной нефти, что делает ее более конкурентоспособной при относительно низких ценах на нефть. В отношении перспектив добычи трудноизвлекаемой нефти Западной Сибири (например, баженовской свиты) снижение цен на нефть является менее значимым ограничением, чем санкции, особенно касательно оборудования и технологий. В случае возможной полной или частичной отмены санкций реализация этих проектов должна стать эффективной в силу развитой местной инфраструктуры. Таким образом, в настоящее время низкие цены на нефть имеют второстепенное значение в вопросе реализации проектов по освоению нетрадиционных ресурсов нефти в России.