Перспективы развития альтернативной энергетики в странах БРИКС

Заключение

В условиях глобального экономического кризиса особую актуальность приобретает вопрос поиска альтернативных источников энергии, в частности таких, которые способны постоянно восстанавливаться. При этом важно иметь представление обо всем спектре возобновляемых источников энергии, которые можно использовать в современном народном хозяйстве.
Под альтернативными источниками энергии надо понимать возобновляемые источники, к которым относят энергию солнечного излучения, ветра, морей, рек, биомассы, теплоты Земли, и вторичные энергетические ресурсы, которые существуют постоянно или возникают периодически в окружающей среде. Альтернативные (возобновляемые) источники энергии - это источники энергии природного происхождения, которые постоянно пополняются. К ним относятся: биотоплива (био ...

Введение 3
Глава 1. Возобновляемые источники энергии 6
1.1 Характеристика возобновляемых источников энергии 6
1.2 Ограничения в развитии мировой альтернативной энергетики 8
Глава 2. Альтернативная энергетика в странах БРИКС 18
2.1 Бразилия 18
2.2 Россия 19
2.3 Индия 21
2.4 Китай 21
2.5 ЮАР 23
Глава 3. Опыт стран БРИКС в использовании возобновляемых источников энергии и возможности его применения в России 25
3.1 Проблемы развития альтернативной энергетики в странах БРИКС 25
3.2 Возможности использования опыта партнеров по БРИКС в российской альтернативной энергетике 28
Заключение 34
Список литературы 37

Введение

В последнее десятилетие сектор возобновляемых источников энергии (ВИЭ) превратился из экспериментальной области, нуждающейся в серьезной государственной поддержке, в неотъемлемую часть энергетического баланса все большего количества стран.
Активное развитие «новых» возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветряная энергетика, началось в Японии и Германии в начале нулевых с введением государственных программ их поддержки. Самым успешным примером комплексной программы поддержки новых источников энергии стал закон о ВИЭ в Германии (EEG – Erneuerbare-Energien-Gesetz). Страна превратилась в центр мировой экспертизы по развитию зеленой энергетики.
Гидроэнергетика, являясь возобновляемым источником, часто исключается из заявленных долгосрочных целей и показателей, так как считается, что это опробованная и коммерчески доступная технология. Однако в развивающихся странах, где активно растет потребление электроэнергии, развитие гидроэнергетики поощряется и в некоторых случаях поддерживается государственными программами.
Согласно прогнозу Frost & Sullivan, доля ВИЭ (включая гидроэнергетику) в общих установленных мировых мощностях вырастет до 38% к 2030 году с 26% в 2010 году. Новые источники ВИЭ будут расти наибольшими темпами, достигающими в среднем 10–14% в год.
Уже к 2020 году совокупная доля «новых» ВИЭ возрастет до 46% от общей установленной мощности ВИЭ, включая гидроэнергетику. Ветряная и солнечная энергия составят большую часть в установленной мощности «новых» ВИЭ. Европа уступает место азиатским странам в темпах роста, однако остается лидером по общей установленной мощности.
«Зеленый бум», зародившись в Европе, распространился на другие континенты и страны. В первую очередь это произошло благодаря удешевлению производства, технологий и оборудования для ветряных и солнечных электростанций. К середине 2013 года солнечные модули упали в цене на 80% от уровня 2008 года, в то время как ветряные турбины снизились в цене на 30%. Снижение капитальных вложений, возможность быстрого введения подобных электростанций в эксплуатацию, а также международные обязательства по снижению эмиссий парниковых газов – все эти факторы делают ВИЭ привлекательными активами в общей энергосистеме.
Среди азиатских стран лидерами на рынке ВИЭ являются Китай и Индия. Значительные вложения в развитие сектора ожидаются в Латинской Америке и Африке. В период до 2020 года Европа будет сохранять статус лидера по общей установленной мощности, во многом благодаря раннему старту подобных инициатив.
Отечественные исследовательские учреждения и отдельные специалисты уделяют значительное внимание вопросам энергообеспечения и энергетической безопасности страны. Наиболее известными по этим вопросам являются работы А.К. Шидловского, М.П. Ковалко, М.М. Кулика, Б.С. Стогния, О.М. Суше и др.. Проблемами разработки альтернативных источников энергетики занимаются такие ученые, как Л.А. Антоненко, Д.В. Дероган, Г.С. Калдим, И.Г.Кириленко, О.М. Креховецкий, С.М. Кулик, В. Кухарь, Е.И. Сухин и многие другие.
Целью курсовой работы является рассмотрения перспектив развития альтернативной энергетики в странах БРИКС.
Задачи дипломной работы:
- охарактеризовать основные типы альтернативных источников энергии,
- проанализировать мировой рынок альтернативных источников энергии,

- исследовать развитие альтернативных источников энергии в странах БРИКС,
- изучить проблемы развития альтернативной энергетики в странах БРИКС,
- рассмотреть возможности использования опыта партнеров по БРИКС в российской альтернативной энергетике.
Объект работы – альтернативные источники энергии.
Предмет работы – особенности использования альтернативных источников энергии в странах БРИКС.
Теоретико-методологической основой исследования выступили исследования монографические материалы – учебники по проблемам энергетики и альтеранитивных источников энергии.
Дополнительно использовались периодические издания, посвящённые проблемам альтеранитивных источников энергии и Интернет-ресурсы.
Методологической основой являются диалектические принципы объективности, взаимосвязи и развития. На эмпирическом этапе использовались методы синтеза и анализа.

 

Водяной поток падает на лопасти турбины, вращает генератор, вырабатывая тем самым электричество.Получение электроэнергии таким способом значительно эффективнее и дешевле, чем, скажем, тепловым способом. Именно поэтому примерно с 80-х годов XIX века суммарная мощность гидроэлектростанций продолжает расти, удваиваясь примерно каждые 15 лет.Мощность гидроэлектростанции зависит от расхода воды и высоты ее падения. Даже реки с небольшими расходами воды, которая падает с немалой высоты, могут производить большое количество энергии.Прежде всего, строительство водохранилищ связано с экологическими и социальными проблемами, такими, как уменьшение площадей плодоносящих земель, нарушение природных водных экосистем, переселение людей, проживающих в зоне затопления, сокращение количества полезных веществ в землях, расположенных вниз по течению и другими.Освоение потенциала малых рек с использованием малых и микроГЭС помогает решить проблему улучшения энергообеспечения потребителей. Наиболее эффективными являются малые ГЭС, которые создаются на существующих гидротехнических сооружениях.Преимущества гидроэлектростанций очевидны - постоянно возобновляемый самой природой запас энергии, простота эксплуатации, отсутствие загрязнения окружающей среды, улучшения условия работы речного транспорта.Недостатком выступают затопления территорий, так на Днепре, например, водохранилищами затоплено огромные площади самых плодородных земель в Европе : Киевским - 922 квадратных километров, Каневским - 675, Кременчугским - 2250, Днепродзержинским - 567, Днестровским - 410, Каховским - 2155 километров квадратных .Биотопливо и биомасса. Биотопливо или биологическое топливо - органические материалы, такие как древесина, отходы и спирты, которые используются для производства энергии. Официальное определение биотоплива - любое топливо минимум с 80% содержанием (по объему) материалов, полученных от живых организмов, собранных в пределах десяти лет перед производством .К биомассе относят не только растительное органическое вещество (зерновые культуры, кукуруза, подсолнечник, отходы древесины), но и навоз, газ свалок. При этом установки анаэробной переработки биомассы по получению биогаза, т.е. биогазовые установки выполняют также роль очистных сооружений, так перерабатывают органические отходы в нейтральные минеральные продукты. Если установки для использования ветровой, солнечной энергии являются пассивно чистыми, то биогазовые установки являются активно чистыми, потому устраняют экологическую опасность тех продуктов, которые и используют в качестве источника энергии. Например, технология метанового сбраживания навоза позволяет получать биогаз и устраняет бактериальное, химическое загрязнение почвы, воды, воздуха, который проходит в накопителях навоза. При этом производятся высококачественные удобрения, белково - витаминные кормовые добавки, поэтому она является безотходной.Геотермальная энергетика. Геотермальная энергия (естественное тепло Земли), аккумулированная в первых десяти километрах Земной коры, по оценке ученых достигает 137 трлн. тонн условного топлива ( т у.т. ), что в 10 раз превышает геологические ресурсы всех видов топлива вместе взятых. Из всех видов геотермальной энергии имеют лучшие экономические показатели гидрогеотермальные ресурсы - термальные воды, пароводяные смеси и естественный пар.На активном использовании теплового воздействия солнечных лучей базируются солнечные энергетические печи, обогрева бассейнов, опреснения морской и засоленной воды, получения дистиллированной воды, солнечные бытовые печи, сушки сельскохозяйственных продуктов и т.д.В России прогнозные эксплуатационные ресурсы термальных вод с запасами тепла эквивалентны использованию около 10 млн. т у.т. в год. Преимущества: геотермальную энергию получают от источников тепла с большими температурами, она имеет несколько особенностей: температура теплоносителя значительно меньше температуры при сжигании топлива и лучший способ использования геотермальной энергии - комбинированный (добыча электроэнергии и обогрев ).Недостатки: низкое термодинамическое качество; необходимость использования тепла возле места добычи; стоимость сооружения скважин вырастает с увеличением глубины .В соответствии с опубликованным в 2015 году докладом Национального совета по охране природных ресурсов США (Natural Resources Defense Council; NRDC), с 2002 года страны Большой двадцатки более чем в три раза увеличили объем электроэнергии, получаемой при помощи ветра, солнца, геотермальных источников и приливных электростанций. Глобальные инвестиции в возобновляемые источники энергии также существенно выросли . По информации центра ЮНЕП по проблемам энергетики, изменения климата и устойчивого развития, в минувшем году рост составил 17 процентов. Инвестиции в альтернативную энергетику достигли рекордных 257 миллиардов долл. США. Несмотря на все эти успехи, доля электроэнергии из возобновляемых источников в общем объеме все еще относительно невелика. В разрезе стан G20 показатель составляет лишь 2,6 процента в общей структуре источников электричества.Таким образом, нами дана характеристика основных АИЭ, которые промышленно сейчас используются в мире и которые в будущем будут составлять основу энергетического баланса.Глава 2. Альтернативная энергетика в странах БРИКС2.1 БразилияСтраны БРИКС активно осваивают различные технологии по производству зеленой электроэнергии. В Бразилии в последние три года наблюдается бурный рост ветропарков. И это несмотря на то, что более 80% электроэнергии в Бразилии уже производится без использования углеводородов, на гидроэлектростанциях. Система аукционов и правила аккредитации производителей для удовлетворения условий по локализации производства, конечно, не всегда работают безотказно, однако это не мешает Бразилии уверенно двигаться в направлении поставленной цели – 16 ГВт установленной мощности для ветряной энергетики в 2021 году. Предполагается, что к этому году энергия ветра будет удовлетворять 9% национального объема потребления энергии .Ведущую роль в развитии биотоплива в Бразилии сыграла государственная политика по стимулированию внедрения биотоплива в хозяйственный оборот. Были введены обязательные требования по использованию биотоплива в составе моторных топлив: доля этанола в бензине должна составлять не менее 20%. Под эти критерии подстроилось и автомобильное производство. Сейчас около 80% автомобилей в Бразилии работают на альтернативном топливе: смеси бензина и этанола, с любым процентным содержанием. Также бразильская программа по биоэтанолу активно поддерживает прикладные исследования в области альтернативной энергетики.2.2 РоссияБаланс потребления первичных ресурсов России и Бразилии совершенно разный. Россия получает 75% энергии из углеводородных источников. Наша страна использует лишь около 20% своего экономического гидроэнергетического потенциала. А если говорить о малой гидроэнергетике, то в настоящее время эксплуатируется лишь около 1% ее российского потенциала. В российской возобновляемой энергетике существенных положительных изменений не наблюдается уже более 10 лет. Все ВИЭ сегодня дают всего 8 млрд. кВт–часов энергии в год. Доля ВИЭ в общей выработке электроэнергии в России составляет всего лишь около 0,9%, несмотря на то что наша страна обладает колоссальными ресурсами .Столь незначительная на настоящий момент роль альтернативной энергетики РФ объясняется рядом факторов, не на последнем месте среди которых стоят высокие капитальные затраты на строительство объектов возобновляемой энергетики и отсутствие конкретных финансовых механизмов государственной поддержки.Снижение цены выработки кВт-ч возобновляемой или, как ее еще называют, регенеративной энергии, а также постоянно растущее энергопотребление непременно и логично приведет к толчку развития альтернативы использования углеводородов.Идея экономии энергопотребления - еще один важный шаг, направленный на преодоление зависимости человечества от невозобновляемых природных запасов углеводородов. Важно не только развивать недостающие более экологически чистые способы производства электроэнергии, но и наращивать потенциал энергосбережения, то есть заниматься непосредственно экономией. Внедрение ВИЭ должно идти параллельно с внедрениями последних технических новинок в энергоэффективности. Эти изменения позволят диверсифицировать топливно-энергетические комплексы обеих стран и создать более экологичный профиль производства электроэнергии. Сейчас и в России, и в Бразилии отмечается слабая развитость сектора альтернативной энергетики, в обеих странах растет потребность в разработке способов получения энергии за счет возобновляемых ресурсов. Совместными усилиями стороны смогут быстрее добиться видимых результатов - потенциал для развития сотрудничества в наукоемких сферах огромный, примеров успешных совместно реализованных проектов существует достаточно: это и совместные технологические разработки, и локализация производства, и вывод на новые рынки зарубежных продуктов. Дело остается за малым: привлечение инвестиций как со стороны государств, так и со стороны частных лиц и представителей бизнеса.Российские политики в той или иной форме получают от налогоплательщиков колоссальные субсидии на развитие традиционной ископаемой энергетики, так как уверены в стабильности данной отрасли. Но при этом значительная часть экспертного сообщества оперирует мифами 30-летней давности, оправдывая отказ от разработки проектов в ВИЭ. В частности, российские СМИ регулярно цитируют президента РФ Владимира Путина: мол, ветряные электростанции представляют опасность для птиц, а за счет вибрации рядом с ветроустановками из земли вылезают черви и кроты. Кроме того, международная организация приводит положительную статистику окупаемости ветровой и солнечной энергетики, пути подключения неустойчивых ВИЭ к централизованным сетям и другие примеры, демонстрирующие перспективность отрасли. Пока Россия верит в опасность ветряных электростанций для кротов, другие государства активно занимаются развитием альтернативной энергетики, поэтому, по мнению «Гринпис», через 10-15 лет технологическое отставание страна уже компенсировать не сможет.2.3 ИндияУстановив почти 1 ГВт солнечных панелей в 2015 году, что увеличило общую установленную мощность в четыре раза, Индия активно начала осваивать потенциал фотовольтаики. Чрезвычайно амбициозная цель в 10 ГВт к 2017 году и 20 ГВт к 2022-му, поставленная в Плане развития солнечной энергетики имени Джавахарлала Неру, скорее всего не будет достигнута в полном объеме, однако она задает высокую планку и направление развития для всего сектора .Индия демонстрирует схожие тенденции, которые будут способствовать развитию биотоплива в этой стране. Резкий рост транспортного сектора и численности населения приведут к дальнейшему усилению зависимости от импорта нефти. Так, например, только за период 2005-2011 г. рост автомобильного парка в Индии составил 155% и достиг отметки в 140 млн автомобилей . Еще в 2010 г. доля импорта в потреблении нефти составляла 75%, а около 51% всего спроса на нефть приходится на транспорт. Другим фактором развития альтернативного топлива в Индии являются принятые этой страной нормы ЕС по выбросам, которые стимулируют производство чистого топлива. Производство биотоплива в Индии возможно из сахарного тростника и черной патоки. Важно отметить, что урожаи сахарного тростника в Индии достаточно цикличны, что приводит к периодической нехватке сырья для производства топлива. Поэтому в Индии была также сделана ставка на некормовые культуры.2.4 КитайКитай после принятия закона о возобновляемых источниках энергии в 2006 году вырвался в абсолютные лидеры роста зеленой энергетики. Целью 12-го пятилетнего плана (2011–2015 годы) является фундаментальная реструктуризация экономики Китая путем реализации четырех основных инициатив: снижение плановых показателей экономического роста, увеличение внутреннего потребления, внедрение мер энергосбережения и охраны окружающей среды и развитие стратегических отраслей .К 2020 г. Китай планирует достичь производства в объеме 10 млрд литров этанола и 2 млрд литров биодизеля в год. Это диктуется мощным ростом автопарка (Китай вышел на первое место в мире по производству автомобилей) и связанным, в том числе, с этим значительным увеличением выбросов парниковых газов. Для достижения этих показателей в Китае были построены пять заводов, ежегодный общий объем мощностей которых составил 1,87 млн тонн. В 2015 г. Китай вышел на 3-е место в мире по производству биоэтанола. Однако, учитывая огромное населения КНР развитие биотоплива напрямую сказывается на проблеме продовольственной безопасности. Поэтому в качестве сырья выбор КНР пал на использование незерновых культур и малопродуктивных земель. Учитывая возрастающую зависимость Китая от импорта нефти (по прогнозам к 2030 г. уровень ее дефицита достигнет отметки в 75%), можно предположить, что производство и даже импорт биодизеля для диверсификации источников энергии являются достаточно перспективными направлениями для китайской экономики. Однако вряд ли в среднесрочном периоде оно будет рентабельным без соответствующей политики субсидирования.Правительство рассчитывает, что быстрорастущие новые высокотехнологичные отрасли станут основой китайской экономики на ближайшие десятилетия. В число этих отраслей входят: биотехнологии, разработка перспективных источников энергии, производство высокотехнологичного оборудования, энергосбережение и охрана окружающей среды, энергетически безопасные транспортные средства, новые материалы и информационные технологии нового поколения. Таким образом, для Китая развитие и инвестиции в ВИЭ являются не только ответом на запросы энергетической отрасли страны, но и средством для ребрендинга страны из «мировой производственной площадки» в высокотехнологичного и динамичного мирового лидера. 2.5 ЮАРЮАР стала абсолютным лидером по темпам роста инвестиций в зеленую энергетику в 2015 году: общий объем инвестиций достиг 5,7 млрд долл. США, большая часть которых была направлена в солнечную энергетику. Правительство установило цель довести общую установленную мощность солнечных электростанций до 18 ГВт к 2030 году. Интересна программа развития биотоплива в ЮАР, которая состоит из комбинирует в себе направления Китая, Индии и Бразилии. С одной стороны, предполагается также выращивать сырье на неиспользуемых землях, особенно вокруг малых производителей сельскохозяйственной продукции. С другой стороны, ЮАР отказалась от использования ятрофы и в качестве сырья как и в Бразилии решилась применять сахарных тростник и кукурузу. Однако требования продовольственной безопасности исключили кукурузу из этого списка. Поэтому африканское биотопливо производится из сахарной свеклы и тростника, а также соевых бобов. Однако пока результаты ЮАР по достижению результатов биодизельной программы оставляют желать лучшего. Многие эксперты связывают отсутствие успеха в этом направлении с отказом от использования кукурузы и с более высокими ценами на масличные культуры (в три раза выше цен на дизель), недостатке опыта у фермеров и отсутствием реальной помощи производителям со стороны государства .Одним из частных инвесторов в солнечную энергетику ЮАР стала интернет-гигант компания Google. Google уже инвестировала более 1 млрд долл. США в зеленую энергетику в США и Европе. В ЮАР компания инвестирует 12 млн долл. США в проект «Яспер» (Jasper Power Project), реализуемый в Северо-Капской провинции. Глава 3. Опыт стран БРИКС в использовании возобновляемых источников энергии и возможности его применения в России3.1 Проблемы развития альтернативной энергетики в странах БРИКСВ целом страны БРИКС, при всей заинтересованности в поддержании партнерства в рамках формата «пятерки», сдержанно относятся к идее выступления общим фронтом по данному вопросу. В сентябре 2016 года состоится очередной Генеральная Ассамблея ООН, на полях которой состоится встреча лидеров стран объединения. Пока в рамках ООН наибольшую результативность показывают отстаивание позиций «новых доноров», включая общую, но дифференцированную ответственность в финансовой сфере. «Западники», напротив, политизируют роль ООН, пытаясь подчинить ее политику собственным корпоративным интересам. Значительные результаты достигнуты странами БРИКС в области здравоохранения и решения образовательных проблем современности. В Китае, например, осуществляется ряд программ по обучению персонала компаний в рамках концепции устойчивого развития. Идет активное проникновение в страны Африки (включая такие, как Эфиопия и Нигерия) индийских фармацевтических фирм. Приоритетом Бразилии остается стимулирование глобального партнерства по вопросам борьбы с вирусом СПИД, ВИЧ, малярией. На страны БРИКС приходится 8% образовательных услуг в мире. Среди стран, принимающих  абитуриентов, лидером является Россия, среди направляющих – ЮАР, Китай и Индия соответственно .По-прежнему острым остается вопрос охраны окружающей среды и изменения климата. 21-22 апреля 2015 года в Москве состоялась первая официальная встреча министров окружающей среды  государств-членов БРИКС, в которой принял участие Исполнительный директор Программы ООН по окружающей среде (ЮНЭП) Ахим Штайнер. В то же время неоднозначная ситуация сложилась с подписанной почти 180 странами мира Рамочной конвенцией ООН  по изменению климата. По мнению российской стороны, необходимо принятие  юридически проработанного соглашения, предполагающего формирование универсальных механизмов контроля в рамках Конвенции и Киотского протокола 1997 года. США, напротив, подписали, но не ратифицировали протокол, Канада вышла из него. «Западники», по словам Д.Чумакова, во многом пытаются формализовать проблему, сведя ее к  принятию концепции так называемых «зеленых закупок», с закреплением карт-бланша на определение номенклатуры этих закупок  за Генеральным секретарем ООН.По-разному обстоят дела и в области использования возобновляемых источников энергии. Эксперты Сети по политике в области возобновляемых источников энергии - REN21- в своем последнем отчете в 2014 г. оценили мощности БРИКС по производству электроэнергии из возобновляемых источников энергии без гидроэнергетики в 206 гВт, из них на Китай приходится 153 гВт, на Индию – 31 гВт, а остальное - на Россию, Бразилию и ЮАР, при этом в России доля возобновляемых источников энергии в энергобалансе менее 1%. Китай занимает первое место в мире по мощности ветроэнергетических установок и второе – по использованию солнечной энергии при производстве электроэнергии, а также первое место по мощности коллекторов для использования энергии солнца для нагрева воды и геотермальной энергии на нужды ЖКХ. Индия входит в пятерку мировых лидеров по мощностям производства солнечной тепловой энергии, энергии ветра и геотермальной энергии для целей горячего водоснабжения. Бразилия занимает второе место в мире по мощностям по использованию биомассы и пятое – по мощностям коллекторов для солнечного обогрева воды. Конечно, природно-климатические условия у всех стран разные, но сотрудничество в области альтернативной энергетики могло бы быть очень полезным для России, и не столько с технической, сколько - с экономико-институциональной стороны.Сокращение выбросов ПГ зависит не только от роста использования альтернативных источников энергии, но и от сокращения использования ископаемых видов топлива. ЮАР более чем на 93% зависит от потребления угля, Китай – на 78%, а Индия – на 68%. Конечно, быстро перестроить экономику невозможно, и уголь в ближайшей перспективе останется важнейшим энергоносителем в этих странах. Следовательно, большую роль должно играть повышение энергоэффективности, поскольку на энергетический сектор приходится 60-80% выбросов ПГ.