16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/78/5440.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 2 (78) февраль 2007 года

От земли до неба, или Как «возобновить» неиссякаемое

Глобальный спрос на энергию увеличивается примерно на 3% в год – в 2025 году энергопотребление составит 22,8 млрд т у. т. Мировые запасы традиционных энергетических ресурсов, по оценкам специалистов, составляют: угля – более 1500 млрд тонн, нефти – 170 млрд т, газа – 172 трлн куб. м. По прогнозам, мировых запасов угля, нефти и газа при непрерывном росте промышленности как основного потребителя энергетической отрасли хватит на 100 лет и более.

Существуют «традиционные» виды альтернативной энергии – энергия воды, Солнца, ветра, энергия морских волн, приливов и отливов, – без которых трудно представить энергетику ближайшего будущего.



Растет мощность малых ГЭС

К числу основных возобновляемых источников энергии относится гидроэнергетика. Экономический потенциал гидроэнергетики (без малой) в мире составляет около 8100 ТВт - ч в год. На сегодня доля гидроэнергии в общем производстве электроэнергии составляет 16%, в мировом топливном балансе – 6%. В мире действуют более 7000 ГЭС общей мощностью 715 ГВт. Крупнейшими производителями являются Бразилия, Канада, США, Китай, Россия. В ближайшие годы в мире планируется строительство новых гигантских ГЭС общей мощностью до 140 ГВт, что позволит увеличить производство гидроэнергии на 20%. Для многих стран малая и возобновляемая энергетика уже в настоящее время является важным компонентом энергообеспечения. Она играет существенную роль в энергоснабжении Дании, Исландии, Новой Зеландии, Канады, Германии, Норвегии, Испании и других стран.

За последние десятилетия устойчивое положение в мировой электроэнергетике заняла малая гидроэнергетика. В международной терминологии выделяются малые ГЭС мощностью от 1 до 10 МВт, мини-ГЭС мощностью от 100 кВт до 1 МВт и микро-ГЭС менее 100 кВт. Установленная мощность малых ГЭС от общей мощности в Китае 46%, в Японии 6%,
в России 2%.

В России сегодня эксплуатируются около 300 малых ГЭС суммарной мощностью 1 ГВт, планируется увеличение мощности малых и микро-ГЭС в 2015 году до 2200 МВт. Ожидается, к 2020 году общая мощность малых ГЭС в мире увеличится вдвое.



Неисчерпаемое Солнце

Энергия солнечного излучения, поступающая на земную поверхность, почти в 40 раз превышает всю энергию, потребляемую человечеством. Солнце ежесекундно дает Земле 80 тысяч млрд кВт, что в несколько тысяч раз больше, чем все электростанции мира.

Привлекательность солнечной энергетики обусловлена неисчерпаемостью, доступностью в каждой точке нашей планеты, экологической чистотой, но солнечное излучение непостоянно во времени суток и зависит от погодных условий. Из‑за этого каждая установка должна иметь либо устройство для аккумулирования энергии, либо дублирующую установку с другим источником энергии. Суммарная установленная мощность электростанций в мире ~ 400 М. Потенциальные ресурсы энергии Солнца в России в год оцениваются в 2300 млрд т у. т. Но при всем при этом используется ничтожная доля поступающей на Землю солнечной энергии ~ около 0,0003%.



Потенциал вулканического тепла

Тепловая энергия вулканических источников используется в 62 странах, за последние годы рост использования геотермальной энергии для производства электричества и теплового потребления составляет 4% в год. В настоящее время в мире строятся ГеоТЭС общей мощностью более 2 ГВт, в ближайшие годы проектируются ГеоТЭС мощностью 11,5 ГВт. Активное использование геотермальных ресурсов ведется в 58 странах мира, в т. ч. в Новой Зеландии, Франции, Исландии, США, Венгрии. Среди нетрадиционных способов получения энергии – ветрового, солнечного, приливного и пр. геотермальная энергетика занимает самое значительное место – ее вес в балансе альтернативных источников сейчас превышает 60%.

В США установленная мощность подходит к отметке 3000 МВт. В Мексике геотермальная составляющая в энергобалансе страны превышает 4%, но лидером являются Филиппины – десятки ГеоЭС совокупной мощностью 2000 МВт вырабатывают пятую часть всей электроэнергии страны. Россия располагает обширными запасами геотермальных ресурсов, энергия которых в 10‑12 раз превышает потенциал органического топлива. Пока в нашей стране действуют 3 геотермальные электростанции на Камчатке: Паужетская, Верхне-Мутновская и Мутновская ГеоЭС. Их суммарная мощность составляет 70 МВт. Используя геотермальную энергию для теплоснабжения городов и поселков, Россия могла бы экономить 20‑30% ископаемого топлива в течение ближайших 5‑10 лет. Например, до сих пор почти три миллиона человек в Краснодарском крае пользуются горячей водой, нагретой с помощью геотермальной энергиии.



«Приливные» территории мира

Общий объем энергии приливов на Земле оценивается примерно в 3 млрд кВт-ч в год, что составляет примерно 15% всей потребляемой людьми электроэнергии, однако имеются только около 100 мест, где сооружение приливных электростанций может оказаться экономически эффективным. Сегодня
действуют промышленная ПЭС Ранс во Франции – 240 МВт, опытная ГЭС в Канаде – 20 МВт, экспериментальная Кислогубская ПЭС на Кольском полуострове в РФ – 450 кВт. Планируется создание новых мощных приливных станций в России, Норвегии и других странах.



Энергосберегающий ветер

Одним из чрезвычайно бурно развивающихся в последние годы направлений научно-технического прогресса в энергетике стала ветроэнергетика.
Ветроэнергетика во многих странах является приоритетным направлением энергосбережения и использования экологически чистой возобновляемой энергии.

Установленная мощность ветроэлектростанций (ВЭС) в мире за 10 последних лет увеличилась в 10 раз и, по-видимому на конец 2005 г. могла составлять около 50000 ВВт.

С 1996 г. установленная мощность ветроэнергетических установок росла во всем мире со среднегодовым темпом роста, близким к 20‑40%. В течение последнего десятилетия объем установленной мощности удваивался примерно каждые два с половиной года. В течение 2004 г. введено в эксплуатацию более 10000 МВт новых генерирующих мощностей. В 2000 г. суммарная установленная мощность ветроэнергетических установок (ВЭУ) в 55 странах мира составляла примерно 17700 МВт, из них в Германии – 6100 МВт, в США и Испании – 2500 МВт, в Дании – 23 МВт, в Индии – 1100 МВт. На долю этих 5 ведущих стран приходилось свыше 82%, а на долю 10 ведущих стран (включая Нидерланды, Италию, Великобританию, Китай и Швецию) – 92% общей установленной мощности ВЭУ мира.

Средняя мощность устанавливаемых ВЭУ, как ожидается, вырастет в течение следующего десятилетия с сегодняшнего значения в 1300 кВт (1,3 МВт) до 1,5 МВт в 2007 г. и до 2,5 МВт в 2012 г. Модульная компоновка ВЭС и все возрастающая единичная мощность ВЭУ с 2,5‑3,0 до 5,0 МВт и более позволяют обеспечивать условия для создания крупных энергосистем в масштабе страны и даже суперэнергосистемы, объединяющей энергосистемы различных стран (транснациональные энергосистемы). Благодаря этому будут существенно улучшены надежность и эффективность функционирования ВЭС. Следовательно, развитие ветроэнергетики за рубежом идет, с одной стороны, по пути увеличения единичной мощности ВЭУ и количества их в составе ВЭС, а с другой стороны, по пути их объединения для создания крупных энергосистем. Все это создает условия для получения дешевой конкурентоспособной электрической и тепловой энергии.

По данным Американского электроэнергетического института (EPRJ) стоимость одного кВт-ч электроэнергии на современных ВЭС за последние десять лет снизилась с 15 – 20 до 4 – 7 центов и сегодня сравнима со стоимостью электроэнергии, получаемой на традиционных электростанциях ,– 5 – 9 центов/кВт- ч. на АЭС, 4 – 5 на ТЭС на угле и газе и 5‑20 – на ГЭС различной мощности. Современные ветроэлектростанции по своим основным показателям сравнимы с современными электростанциями традиционных типов.

Это подтверждается цифрами стоимости установленной кВт мощности, что в настоящее время составляет:
– для ГЭС – 1000‑2500 долл./кВт
– для ТЭС – 800 – 1400
– для ВЭС – 800 – 3000
– для АЭС – 2000 – 3000 долл./кВт.

К сожалению, Россия, ставшая (еще в 30‑е годы ХХ века) пионером развития ветроэнергетики, в настоящее время серьезно отстает от промышленно развитых стран, особенно в практическом использовании энергии ветра. Для примера можно назвать такие цифры:
– объем серийного производства ВЭУ в 1950 – 1956 гг. составил 37523 ед. с установленной мощностью 80 мВт; в 1987 – 2002 годы 2000 ед. мощностью менее 1 МВт.

Однако, по мнению специалистов, развитие малой ветроэнергетики позволило бы решить ряд проблем, связанных с энергообеспечением северных и других труднодоступных территорий, не подключенных к общим электросетям, в которых проживает более 10 млн человек, а также способствовать улучшению экологической обстановки. Небольшой позитивный пример – это самый крупный в России ветропарк в Калининградской области, состоящий из 21 ветроэнергетической установки. В настоящее время в области ведутся работы по возведению ветропарка мощностью 50 МВт морского базирования, на стадии проектирования Ленинградская – 75 МВт и Черноморская – до 40 МВт.

В соответствии с планами развития ВЭ до 2020 г. и ее перспективного развития до
2040-х годов, которые были сформулированы на последних крупнейших мировых ветроэнергетических форумах совместно с Европейской Ассоциацией по ветроэнергетике (EWEA), основные ориентиры мировой ветроэнергетики до 2040 г. выглядят так (см. табл. ниже).

Авторы убеждены в неизбежности и больших перспективах развития и использования ВЭС в России, обусловленных огромными запасами ветро-энергетических ресурсов; острой необходимостью замены и развития устаревшей энергетической базы; лучшими эксплуатационными и экономическими показателями ВЭУ (себестоимость энергии, окупаемость, сроки строительства) в сравнении с источниками на углеводородном топливе; экологическими факторами.
От земли до неба, или Как «возобновить» неиссякаемое
Б. П. Малахов, директор МА «Интерэлектромаш», член-корр. АЭН РФ.
В. Ф. Белей, Калининградский технический университет, к. т. н., член-корр. АЭН РФ.
Э. М. Перминов, НПО «Нетрадиционная электроэнергетика», к. т. н.

Кабельная арматура, АЭС, Ветроэнергетика, Возобновляемая энергетика, ГеоЭС , Гидроэнергетика , Мощность, Солнечная энергетика, Теплоснабжение, Топливо, ТЭС , Электричество , Электроэнергия , Энергия , Энергосбережение, Ветроэлектростанция, Ветропарк, Возобновляемые источники энергии (ВИЭ), ВЭУ, Электростанция, Электроэнергетика, СРО,

От земли до неба, или Как «возобновить» неиссякаемоеКод PHP" data-description="" data-url="https://www.eprussia.ru/epr/78/5440.htm"" data-image="https://www.eprussia.ru/upload/share.jpg" >

Отправить на Email


Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.