Красноярская краевая научная библиотека (kraevushka) wrote,
Красноярская краевая научная библиотека
kraevushka

279. Жизнь после нефти

     Недавно в читальном зале естественнонаучного отдела открылась выставка «Энергетика завтрашнего дня», посвященная освоению новых источников энергии. Представленная на выставке литература предназначена не только для специалистов, занимающихся вопросами альтернативной энергетики, но также и для всех интересующихся этой проблемой. Но или специалистов у нас негусто, или интересующихся нет, либо уже все всё и так знают, одним словом, выставка пока не пользуется популярностью. Вот и захотелось мне немного осветить эту непростую, но актуальную тему.

    

Мировая энергетика, почти на 90% зависящая от ископаемых энергоресурсов – нефти, угля и газа, - проявляет активные признаки кризиса из-за быстро растущего энергопотребления и уже вполне реальной угрозы спада мировой добычи нефти. Возникает необходимость более рационального использования энергии (ограничения роста ее потребления). Отсюда небывалый всплеск интереса во всем мире к альтернативным источникам, в первую очередь возобновляемым, способным обеспечить стабильное производство энергии в течение неопределенно долгого времени.

Биотопливо – новая энергетика или модное увлечение?

     В последние годы в разных странах наблюдается резкое повышение интереса к биотопливу – возобновляемой альтернативе нефти, оно бывает твердое и жидкое. В США Джордж Буш выступает с программой довести долю биоэтанола до 20% к 2020 году, похожие меры принимает Европейский Совет, Швеция планирует через 20 лет вообще отказаться от нефти. Сейчас везде проблема нехватки компактной энергии, той, которая будет двигать наши автомобили. В США автомобильное биотопливо занимает долю в 4-5%, в Европе примерно такая же цифра. Зато в Бразилии уже сейчас примерно 30%. В будущем максимальная доля биотоплива в мире достигнет 25-30%, если не появится каких-то прорывных технологий. По некоторым данным и Белоруссия делает ставку на биотопливо. В России доля рынка биотоплива 0,3%, и это дрова (т.е. как такового рынка биотоплива у нас не существует). Но всё же Россия гордо отчитывается, что у нас тоже есть биотопливо. Когда цена на нефть будет больше $60, то у отрасли станут блестящие перспективы. Как только цена упадет ниже $40, все моментально забудут про биотопливо и останется одна Бразилия, которая это дело будет двигать дальше сама. По словам Алексея Аблаева, вице-президента Российской биотопливной ассоциации (рынка биотоплива нет, а ассоциация есть!), существует интересный проект по биомассе (производство этанола из целлюлозосодержащего сырья), тут может быть какой-то прорыв. С другой стороны, термояд мы уже лет 40 ждем.

Водородная энергетика – технология прорыва?

     Ныне широко известный термин «водородная энергетика» обычно воспринимается весьма упрощенно, как замена на водород общепринятых энергоносителей: жидких моторных топлив, нефти, угля, природного газа, энергии атома и т.п. Люди, продвигающие водородную энергетику, говорят о том, что водород – это наиболее экологически чистый вид альтернативного топлива и к настоящему времени уже накоплен достаточный опыт, подтверждающий возможность создания экономичных экологически чистых водородных двигателей. Наиболее известный популяризатор водородной энергетики в России Михаил Прохоров: «Россия потеряла статус ведущей экономической державы. Сегодня мы находимся во втором десятке развитых стран и при этом серьезно зависим от экспорта. Я считаю, что в этих условиях перспектива дальнейшего развития связана именно с высокими технологиями. Реализация программы развития водородной энергетики вернет России статус великой экономической державы».

     Сторонники водородной энергетики в качестве главных аргументов необходимости скорейшего перехода цивилизации на водород используют данные об уже заканчивающихся запасах углеводородного топлива, что, действительно необходимо учитывать, и о безбрежных и неиссякаемых источниках водорода в Мировом океане, что также истинная правда. При этом полностью игнорируется тот факт, что водород на Земле отсутствует в чистом виде и не образует собственных месторождений.

     Первая и главная задача водородной энергетики определяется как замена углеводородного сырья, но основная проблема состоит в том, что на сегодняшний день мир не знает технологии, удовлетворяющей всем требованиям этой глобальной задачи. Все известные сегодня способы получения водорода далеки от совершенства. Во-первых, они энергозатратны, во-вторых, получение водорода часто сопровождается выделением огромного количества СО2 и других токсичных веществ. И если сегодня вклад СО2 в увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере еще относительно невелик и вызывает только беспокойство, то переход на водородное топливо приведет к увеличению выбросов этого газа в десятки и сотни раз. При этом стоимость каждой калории, извлеченной из водорода, будет в 3-4 раза выше, чем выделенной при сгорании бензина. В этой ситуации говорить об экологической чистоте водорода можно лишь при отсутствии системного мышления.

     Транспортировка и хранение водорода – вторая, не менее трудная задача, требующая решения в рамках программы водородной энергетики. Для этого необходимо создание принципиально новых технологий доставки и хранения водорода. Особенно сложна задача использования водорода для питания разнообразных мобильных энергетических устройств – от зарядных устройств сотовых телефонов и портативных компьютеров, до транспортных энергоустановок, прежде всего автомобильных. Сейчас трудно себе представить газопровод с жидким водородом, хотя мобильные блоки для заправки автотранспорта жидким водородом уже существуют. К сожалению, всё это – демонстрационные образцы, задача которых убедить обывателей и правительства, что водород мало чем отличается от других энергоносителей, и в проблему можно и нужно вкладывать деньги. Вот высказывание Владимира Алексеевича Пивнюка, первого заместителя генерального директора Национальной инновационной компании «Новые энергетические проекты»: «Россия не должна зависеть от потребности в существующих энергоносителях, поэтому надо заранее готовить технологии использования новых источников энергии, таких как водород. Это общенациональная задача, и, по сути, наши работы по водородным технологиям и топливным элементам направлены на обеспечение энергетической безопасности России… В какой-то степени мы работаем за органы власти в этой области».  

Солнце, ветер и вода – наши лучшие друзья?

     В настоящее время нет ни одной европейской страны, которая не пыталась вырабатывать электроэнергию из энергии Солнца, ветра, приливов и отливов – возобновляемую энергетику, руководствуясь не только экологическими, но и экономическими причинами. Цены на углеводороды и ядерное топливо постоянно растут, возникают вопросы по решению экологических последствий использования углеводородного и ядерного топлива. За последние 20 лет мировое потребление энергии ветра и Солнца возросло на 25-30%. Прежде всего – в Соединенных Штатах, Японии и Западной Европе, которые являются мировыми лидерами, как в области применения возобновляемой энергии, так и в сфере продвижения новых технологий на этом рынке. Дания уже вырабатывает более 10% электроэнергии, используя энергию ветра. Финляндия планирует к 2025 году довести долю возобновляемой энергии до 40%. Быстрый рост альтернативной энергетики в этих странах стал возможным, прежде всего, благодаря законодательной поддержке со стороны государства. Законы, принятые в Европе и США, обеспечивают благоприятные условия для производителей энергии из альтернативных источников. Большинство этих стран ввели налоговые льготы, обязали сетевые компании покупать «чистую» электроэнергию.

     В России таких законов пока нет. Поэтому, несмотря на благоприятные природные условия (Россия обладает самыми крупными в Европе ресурсами ветроэнергетики) и большой научный потенциал, у нас до сих пор нет ни огромных ветропарков, ни индивидуальных солнечных батарей или ветряков при дачных участках и в удаленных селах. В России вообще ситуация не как на Западе. Во-первых, у нас «огромная и богатая» страна, и запасы природного газа, нефти, угля продолжают радовать не только россиян, но и щедро экспортируются в другие страны. И, конечно, менталитет обязывает: «Пока жареный петух не клюнет...». Поэтому никому нет дела развивать альтернативную энергетику в России. Правительство озабочено развитием атомной промышленности. О какой государственной поддержке может идти речь? Во-вторых, оборудование для получения и преобразования энергии Солнца, ветра и воды слишком дорого для россиян по сравнению с расходами на традиционные источники, которые к тому же еще не иссякли. Цели, которые ставит правительство России, поистине скромны – достичь к 2020 году «менее чем 1% экономии всех топливно-энергетических средств за счет нетрадиционной энергетики» («Энергетическая стратегия России на период до 2020 года»).

     Сегодня все существующие и разрабатываемые российские законы в области энергетики касаются, прежде всего, крупного бизнеса: они разрабатывают правила игры для оптового рынка энергии. Малых производителей энергии российское законодательство обходит стороной.

     Одной из основных проблем производителей энергии на основе альтернативных источников является подключение к электросети. Сетевые компании неохотно заключают договоры с предпринимателем по многим причинам – в частности, из-за того, что солнечные и ветроустановки не могут вырабатывать постоянный объем электричества. Также альтернативная электроэнергия должна приниматься у производителей по минимальным тарифам. Подобная схема работы с сетью дала положительный результат в Германии и Испании. В Германии, например, закон обязывает обслуживающие сеть организации принимать электроэнергию, получаемую в непосредственной близости от них на основе возобновляемых источников, в первую очередь.

     В России необходимо принять закон об использовании альтернативных источников энергии. Какие-то действия в этом направлении предпринимаются уже давно. Так, уже несколько лет в Минэнерго разрабатывается проект федерального закона «О возобновляемых источниках энергии». Но дальше громких заявлений дело пока не идет.

     Видимо, дело в том, что у производителей «чистой» энергии нет своего мощного лобби. Вполне очевидно, что развитие малой энергетики и преимущественное использование возобновляемых источников противоречит текущим интересам тех, кто делает свой бизнес на добыче традиционного углеводородного топлива или пытается представить в качестве альтернативы атомную энергию. Энергосистеме, вероятно, также проще было бы не связываться ни с какими альтернативами. В результате делаются громкие заявления, но реальной помощи никто так и не получил.

     За альтернативной энергетикой будущее. Но это будущее наступит не скоро. Даже через 30 лет на ветре, Солнце, приливах-отливах, вулканах и гейзерах можно будет выработать не более 15-20% всей необходимой человечеству энергии. Правда, европейцы поставили себе задачу взять этот рубеж уже к 2020 году. Ниже приведен рейтинг «традиционных» альтернативных источников энергии, то есть без учета биотоплива.

 

Состояние и перспективы развития мировой энергетики

 

Способ

выработки

электроэнергии

 

Состояние и перспективы

Способ

выработки

электроэнергии

 

Состояние и перспективы

Энергия

приливов

и отливов

Пока единственная станция работает во Франции в устье реки Ранс. В России в Кислой Губе пока производятся испытания такой станции. Общемировая доля со временем может составить до 15%.

Стоимость 1кВт-ч – 13-50 копеек.

Доля на рынке слишком незначительна.

Ветер

В Дании каждый пятый киловатт-час получается из ветра. В России доля ветряной энергии составляет 0,01%. К 2020 году ветер займет 12% мировой энергетики, считают эксперты.

Стоимость 1кВт-ч – 2-2,5 рубля.

Доля на рынке 1%.

Солнце

Среди лидеров – Япония и США. В России к 2025 году доля солнечной энергии составит 2,5%, к 2040 году – 16%.

Стоимость 1кВт-ч – 5-10 рублей.

Доля на рынке 0,5%.

Гидро

энергетика

Доля гидроэнергетики будет стабильна или будет снижаться.

Стоимость 1кВт-ч – 13-50 копеек (средняя стоимость в России).

Доля на рынке 16%.

 

Геотермальная энергия

Шире всего используется в Японии, США, Мексике. В России две станции на Камчатке обеспечивают до 25% потребностей региона в электроэнергии. А доля России в мире по этому виду энергии – 10%.

Стоимость 1кВт-ч – 4-5 рублей.

Доля на рынке около 1%.

Атом

Доля атомной энергетики свыше 54% от всех потребностей во Франции, Литве, Бельгии, Словакии, Швеции, Украине и Южной Корее. В России доля атома 16%. К 2020 году общемировая доля вырастет до 20%.

Стоимость 1кВт-ч – 0,5-1 рубль.

Доля на рынке 17%.

Традиционная энергетика

Доля традиционной энергетики будет снижаться.

Стоимость 1кВт-ч – 1-1,5 рубля (средняя стоимость в России).

Доля на рынке 80-90%.

Термоядерная энергетика

Если удастся приручить термояд – это станет революцией, но не раньше, чем через 50 лет. Энергия из ядер водорода неисчерпаема. В мире пока нет ни одной установки, Россия участвует в международном проекте.

Стоимость 1кВт-ч – почти нулевая.

Удовлетворит все потребности.

 

Подготовлено по материалам журналов:

«Российский химический журнал»;

«Химия и жизнь»;

«Экологический вестник России»;

«Экология и жизнь»;

«Экология и право»;

«Экономические стратегии».

Наталья

 

Tags: выставки, энергетика
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 48 comments

Recent Posts from This Journal