Экологичные источники энергии

Рост потребления энергетических ресурсов по историческим меркам начался совершенно недавно, а именно в начале XX века. До этого момента главным источником энергии служила растительность, конкретно, растения древесных пород. С развитием техники и производств стало возможным широкомасштабное применение каменного угля, и человечество постепенно перешло и этому энергоресурсу. На смену твердому топливу пришли углеводороды — началась эра нефти и газа, а с развитием ядерной физики и открытием радиоактивных химических элементов наступил век атомной техники и электроники. Сегодня XXI век — век развития альтернативной энергетики, которая позволит человечеству перейти на более дешевые и экологичные источники энергии.

Запасы мировых первичных ресурсов составляют около 60% твердого топлива (уголь) и 27% жидких углеводородов (газ и нефть) в пересчете на тонны условного топлива, но если рассматривать энергетические ресурсы в совокупности их мирового производства, то картина сложиться противоположная. Так на добычу угля (по удельному весу) приходиться около 30% от добычи всех мировых топливных ресурсов, а на нефть и газ около 67%. При всем при том на долю стран, которые входят в ОПЕК определено около 77% запасов нефти и 41% запасов «голубого» топлива от мировых.

Все энергетические ресурсы необходимо использовать не только рационально, экономно и экологически целесообразно, но и энергоэффективно. Таким образом, человечество подошло к решению всеобъемлющей проблемы — нахождение новых источников энергии и применение нерационально используемых энергетических ресурсов. Острая проблема экологической безопасности планеты также может быть решена в ближайшем будущем, потому что развитие альтернативной энергетики идет семимильными шагами.

Возобновляемые источники энергии — самый быстро развивающийся сектор глобальной экономики. В 2013 году ВИЭ обеспечили 56% прироста мировых мощностей в электрогенерации. Создание электростанций на возобновляемых источниках энергии (ГЭС, ветер, солнце, биомасса, биогаз, приливные и геотермальные станции) — направление развития энергетики таких газои нефтедобывающих стран, как Великобритания, Норвегия, Саудовская Аравия, США и др. Получается, что развитие ВИЭ связано не только с отсутствием в регионах традиционных источников энергии (нефти, газа, угля) и геополитической зависимостью.

Последние полгода поднялась волна сообщений, привлекающих внимание к выгодам возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и рисующих картины светлого безуглеводородного будущего. В возобновляемой энергетике действительно происходят тектонические сдвиги. К сегодняшнему дню четко определились три главных региона развития: Китай, США и Евросоюз. Притом позиции ЕС сильно ослабли, а Китай, напротив, вырвался в лидеры.

Китай часто обвиняют в том, что она открывает каждую неделю новую угольную станцию. Но в то же время, на сегодняшний день Китай является крупнейшим инвестором в мире в возобновляемую энергетику. Страны Евросоюза также не отстают: в Испании был поставлен рекорд: больше половины всей электроэнергии в стране было получено за счет ВИЭ, а Швеция планирует к 2020 году получать половину всей необходимой энергии от возобновляемых источников.

Норвегия к 2030 году собирается стать «углеродно-нейтральной» страной, т. е. прекратить выбросы СО 2 за счет сжигания органического топлива. Исландии понадобилось всего 30 лет на то, чтобы перейти от угольной энергетики к возобновляемой (а доля этого сектора когда-то доходила до 75%, причем уголь страна импортировала). Сейчас доля ВИЭ в Исландии превышает 80%.

Развитие альтернативной энергетики началось довольно давно — попытки использовать солнечную энергию предпринимались уже в 18 веке. А первая солнечная электростанция заработала в Египте в 1912 году. Применение возобновляемых источников энергии намного экологичнее, чем использование традиционных. К примеру, отказ от ТЭЦ, работающих на угле, позволит резко ограничить поступление в атмосферу серы, азота и углекислого газа, способствующих формированию парникового эффекта и изменению климата. А использование биомассы коммунальных стоков городов, являющееся одним из перспективных направлений развития альтернативной энергетики, помимо получения энергии, поможет предотвратить загрязнение территорий продуктами распада органических веществ. Подобные технологии уже сегодня используются в Дании и Голландии. энергетический биогаз геотермальный Безусловно, без участия государства развитие альтернативной энергетики продвигалось бы очень медленно, поэтому некоторые страны сегодня стараются ускорить этот процесс, предоставляя налоговые льготы предприятиям, применяющим альтернативные источники энергии, вкладывая деньги в строительство электростанций нового типа и компенсируя расходы на установку альтернативного энергооборудования частными лицами. Такой подход приносит свои плоды: в Германии доля альтернативных источников энергии составляет более 15%, а углекислого газа вырабатывается меньше почти на 30% по сравнению с 1990 годом. Дальнейшее развитие альтернативной энергетики предполагает увеличение доли альтернативных источников энергии до 20% к 2020 году. В Норвегии половину требуемой электроэнергии получают, используя энергетические возобновляемые ресурсы.

Что касаемо России, Сразу стоит сказать, что различные виды альтернативной энергетики используются в нашей стране достаточно давно. Как минимум это ветряные и водяные мельницы, которые на протяжении сотен лет были достаточно популярны в нашей стране для помола зерна и подъёма воды. Сегодня же их заменили ветряки и гидроэлектростанции. Главная проблема России заключается в том, что она очень богата на минеральные ресурсы. И электричество, которое мы сегодня получаем путём сжигания земных недр — угля, газа и нефти. Поэтому считается, что сегодня не особо выгодно устанавливать достаточно дорогие солнечные панели или, к примеру, ветряки там, где уже проведены линии газа и электроэнергии. Это и есть основные проблемы альтернативной энергетики. И это действительно так. Без существенных налоговых послаблений для пионеров альтернативной энергетики в России достаточно сложно ждать «альтернативного» бума. Как, впрочем, показывает и мировая практика — в странах, где государство идёт навстречу подобным инновациям, процесс более, чем динамичен. Хотя так или иначе использование альтернативных источников электроэнергии — по крайне мере в современном смысле — по карману не всем.

Развитие альтернативной энергетики позволяет надеяться на то, что по мере истощения традиционных энергоресурсов человечество научится получать достаточно энергии для своего дальнейшего существования.

Правительство России еще в прошлом году начало говорить о необходимости развития биоэнергетики внутри страны. Минприроды и Федеральное агентство лесного хозяйства объявили о начале программы перевода котельных на биотопливо. Пилотным регионом избрана Тюменская область, где планируется перевод 62 котельных на древесину. В свою очередь на Ямале в качестве наиболее перспективного проекта развития альтернативной энергетики планируется развивать энергию ветра.

Станции, использующие энергию ветра, имеются в разных районах страны: Калининградской области, Башкирии, на Чукотке и в Коми. Стоит добавить сюда геотермальные источники энергии, которые активно используются на Камчатке, приливная станция имеется в Мурманской области. Есть в нескольких регионах страны проекты по строительству биогазовых установок, и в них в той или иной форме участвуют сельхозпредприятия.

Хочется привести несколько примеров использования в России современных источников энергии:

1. На Камчатке открыт крупнейший на Дальнем Востоке ветроэнергетический комплекс Возведение нового энергообъекта стало возможным благодаря сотрудничеству энергохолдинга, правительства Камчатского края и японской правительственной организации по разработке новых энергетических и промышленных технологий (NEDO).

2. На крыше общежития Дальневосточного федерального университета на острове Русский во Владивостоке разместили 90 коллекторов. С их помощью в любое время суток горячую воду получают около 500 жителей кампуса. ДВФУ — единственный в России университет с такой установкой. Кроме водонагревательных коллекторов, на крыше есть и фотоэлектрические установки. Их мощности хватает на освещение в здании.

Данная система является самой мощной из тех, что имеются в российских вузах, и позволяет экономить около 30% тепловой энергии, расходуемой на получение горячего водоснабжения.