U posljednje vrijeme na stranicama raznih medija počelo se pojavljivati ​​sve više materijala posvećenih obnovljivim izvorima energije i obnovljivim izvorima energije. Nije lako snalaziti se u tom protoku informacija, a čini nam se da je došlo vrijeme da posložimo i sistematiziramo svoje znanje o ovom energetskom sektoru. Sve je prilično tradicionalno - nisu potrebne stručne vještine, možete procijeniti suštinu i izglede za razvoj alternativne energije na temelju logike i školskog znanja.

Počnimo s terminologijom - što je "alternativna energija", kako se ovaj koncept odnosi na njegove rođake "čistu energiju", "obnovljivu energiju". Ova se imena pojavljuju u različitim međusobnim kombinacijama, često zbunjujućima.

Najširi pojam u ovom slučaju je “čista energija”. Prema čistoj energiji ( jasna energija) uključuju sve vrste proizvodnje električne energije koje tijekom rada ne zagađuju atmosferu ugljičnim dioksidom. Ovaj kriterij uključuje nuklearnu energiju, hidroenergiju, energiju sunca i vjetra te energiju plime i oseke.

Ovdje je možda prikladnije izraz “zagađivati” staviti pod navodnike, jer odgovor na pitanje što je ugljični dioksid za planet Zemlju nema znanstveno besprijekoran odgovor. Je li to zagađivač ili bezopasna tvar neophodna za postojanje života? Postoji toliko ogromna količina autoritativnih znanstvenih i pseudoznanstvenih dokaza za i protiv oba gledišta da je na njih nemoguće jednoznačno odgovoriti. U okviru “zelene religije” formirane na Zapadu, postulira se da je potrebno boriti se protiv ugljičnog dioksida kako bi se planet spasio od globalnog zatopljenja. Sjećate li se što je aksiom u matematici? Definicija koja ne zahtijeva dokaz. Dakle, u slučaju "bezuvjetne štetnosti ugljičnog dioksida" za pristaše "zelene religije", imamo posla s religijskim aksiomom.

Također je važno da pobornici “čiste energije” ignoriraju onečišćenje planeta koje nastaje tijekom proizvodnje opreme negdje u dalekoj Kini. No, proizvodnja solarnih panela ima izrazito negativan utjecaj na okoliš. Karakteristično je da se pristaše “zelene religije” istovremeno boje nuklearne energije i isključuju je iz kategorije “čiste”. Stoga se izraz često koristi obnovljiva energija, obnovljiva energija - sve vrste proizvodnje koje ne koriste fosilna goriva: sve gore navedeno, minus nuklearna, te uz dodatak energije goriva korištenjem smeća i biogoriva.

Pa, treći pojam je alternativna energija, koja se vrlo često pogrešno koristi kao sinonim za pojam “obnovljiva energija”. Alternativna energija odnosi se na sve vrste obnovljivih izvora energije koje su nedavno postale moderne, s izuzetkom hidroenergije. Ovaj izraz se koristi kao "moderna, progresivna" suprotnost tradicionalnoj, "zastarjeloj" energiji.

Zapravo, pojmovi "alternativni" i "obnovljivi" ne mogu biti sinonimi, budući da hidroenergija nije samo tradicionalna vrsta proizvodnje, već i jedna od najjeftinijih i najprikladnijih. Čini se, u čemu je razlika? Ali razlika postoji, i to ogromna.

Zeleni aktivisti vole pokazivati ​​lijepe grafikone s ogromnim udjelom “obnovljive energije” u ukupnoj bilanci, pričati kako se “obnovljiva energija” uspješno razvija, pa im je stoga potreban novac za daljnji napredak. Raspored bi mogao izgledati otprilike ovako:

Svjetska potrošnja energije prema vrsti goriva

Ovdje je, kao što vidite, “očito” da je udio obnovljivih izvora energije visok i da raste. Varka je u tome da je lavovski udio u proizvodnji na ovim grafikonima upravo tradicionalna hidroenergija, u usporedbi s kojom alternativna energija čini tek nekoliko postotaka. Ali zeleni aktivisti traže novac i subvencije za razvoj alternativne energije, skrivajući se iza brojki o obnovljivoj energiji.

Postoji još jedan kriterij koji strogo razdvaja vrste proizvodnje vezane uz obnovljivu i alternativnu energiju. Riječ je o konceptu isprekidanosti/dispečabilnosti generiranja, odnosno sposobnosti osobe da po volji kontrolira proces generiranja. Jasno je da je, primjerice, proizvodnja vjetra povremena, jer ako vjetra nestane, što se može dogoditi u svakom trenutku, proizvodnja električne energije u vjetroelektranama (vjetroelektranama) će momentalno prestati, bez obzira na potrebe ljudi. Obnovljivi izvori energije koji se mogu distribuirati uključuju hidroenergiju, izgaranje otpada i biomase te, u određenoj mjeri, solarnu toplinsku energiju sa solnim baterijama. Njegove povremene vrste su energija vjetra, solarna fotonaponska energija, solarna toplina bez baterija i energija plime i oseke. Za onoga tko vjeruje da struja dolazi iz utičnice, nema razlike između struje dobivene iz hidroelektrane, iz spalionice otpada ili iz vjetroelektrane. Ali s inženjerske, tehničke i ekonomske točke gledišta, razlika između ovih vrsta proizvodnje je beskrajno velika.

“Zeleni” jako vole manipulirati ljudima, izjavljujući otprilike sljedeće:

“Ti si podlac i retrogradan, jer se protiviš čistoj, laganoj, vilenjačkoj obnovljivoj energiji”

“Zeleno” pod navodnicima nije slučajno – ljubitelji čiste električne energije mogu imati vrlo različite političke stavove, a glavno je vjersko uvjerenje o totalnoj štetnosti tradicionalne energije, što nas neizbježno vodi u preranu apokalipsu.

Povodom mišljenja tima Analitičkog online časopisa Geoenergetika.ru, zatim odbijamo vjerovati u potrebu totalne borbe protiv ugljičnog dioksida, ali nismo ni protivnici obnovljivih vrsta energije. Protivnici smo situacije da se na vjerskoj i koruptivnoj osnovi u energetski sustav uvode one vrste alternativne energije koje ne samo da su preskupe, već su zbog svojih izvornih kvaliteta (isprekidanost) destruktivne za energetski sustav. Smatramo da su sve vrste povremene proizvodnje električne energije neprihvatljive za korištenje u jedinstvenom energetskom sustavu Rusije. Istodobno, sve vrste dispečabilne proizvodnje, tradicionalne i alternativne, mogu se dodati UES-u bez nanošenja štete.

Energija vjetra, energija plime i oseke, solarna energija bez baterija štetne su i opasne za jedinstveni energetski sustav u bilo kojim količinama, a ako se prekorači određena razina, njihov dodatak ili uništava energetski sustav ili čini njegov rad preskupom za društvo.

To znači da bi povremene vrste proizvodnje trebale biti potpuno zabranjene, a neisprekidane vrste alternativne energije treba uvesti uzimajući u obzir ekonomsku i ekološku izvedivost, ne uzimajući u obzir faktor vjerske borbe s ugljičnim dioksidom i, ako je moguće, u lokalnoj energetski sustavi koji nisu povezani s UES-om.

Električna energija je po svojim svojstvima jedinstvena roba, ne može se skladištiti, svaka jedinica proizvedene energije mora se trenutno potrošiti. Čak ni prisutnost uređaja za pohranu energije ne mijenja ništa u ovoj činjenici. Sa stajališta energetskih mreža, bilo koji uređaj za pohranu u nekom trenutku djeluje kao potrošač energije, a zatim u nekom sljedećem trenutku djeluje kao generator energije. Proces funkcioniranja energetskog sustava sastoji se od stalnog, sekundnog, sekundnog uravnoteženja proizvodnje i potrošnje - u svakom trenutku moraju biti jednaki. Energetski sustav će se urušiti (čak i do zamračenja) kako u slučaju manjka energije u mreži, tako i u slučaju njenog viška u mreži. Ravnoteža se mora održavati 24 sata dnevno, a neravnoteža neizbježno dovodi do poremećaja u radu elektroprijenosnih mreža, trafostanica, pa čak i proizvodnih kapaciteta.

Grafikon konstantne promjene potrošnje energije obično se naziva "pila potrošnje". Mijenja se ovisno o dnevnim ritmovima ljudskog društva, godišnjim dobima, klimatskim čimbenicima i mnogim drugim, uključujući i one smiješne kao što su, na primjer, prijenosi velikih sportskih događaja.

Promjena potrošnje energije tijekom dana, „Pila potrošnje“

Morate shvatiti da je potrošnja energije izrazito neelastična, na nju se može utjecati samo u vrlo ograničenoj mjeri, i to uglavnom na razini dnevnog rasporeda potrošnje. Stoga mreže uvijek radije upravljaju drugim dijelom jednadžbe, a to je proizvodnja energije.

Pogledamo li dnevni grafikon proizvodnje/potrošnje energije, vidjet ćemo da se on može podijeliti na dva dijela: pravokutnik na dnu - od nule do razine minimalne dnevne potrošnje, te val ili pila iznad, od razinu minimalne dnevne potrošnje do razine maksimalne dnevne potrošnje . Pravokutnik je osnovno opterećenje/potrošnja mreže, to je stabilna zajamčena količina energije koju mreža zahtijeva u određenom vremenskom razdoblju. Rad crpki za vodoopskrbne i kanalizacijske sustave u gradovima, poduzeća s 24-satnim proizvodnim ciklusom, sve vrste skladišnih sustava za pokvarljive proizvode - to je ono što se "skriva" unutar pravokutnika.

Val odozgo je vršno opterećenje/potrošnja, količina energije koja se stalno mijenja tijekom dana. Počevši od šest sati ujutro, stanovnici gradova i mjesta se bude, proizvodnja, maloprodaja i gradski prijevoz počinju raditi, osiguravajući rastući val na grafikonu, koji se spušta kako izlazimo s posla i okrećemo se jedan za drugim isključite TV, računala i prestanite glačati rublje.

Na temelju jednostavne logike, razumijemo da moramo imati na raspolaganju dvije različite vrste proizvodnje, najprikladnije za zadovoljenje osnovnih i vršnih potreba.

Generacija koja osigurava osnovno opterećenje u mreži mora imati sljedeća svojstva:

• biti stabilan, sposoban raditi danonoćno, dan za danom;
• biti što jeftiniji;
• imaju maksimalnu učinkovitost pretvaranja energije goriva u električnu energiju.

Budući da je besplatni sir samo u mišolovci, osnovnoj generaciji, koja ima navedena pozitivna svojstva, mora se dopustiti da ima niz prihvatljivih negativnih svojstava:

• osnovna proizvodnja može biti slabo manevrirana, to jest proces start/stop može trajati satima ili čak cijelim danima;
• osnovna proizvodnja može imati visoke kapitalne troškove.

Takva svojstva imaju nuklearne elektrane, elektrane na ugljen, kombinirane elektrane i hidroelektrane u situacijama viška vodnih resursa.

Generacija prikladna za pokrivanje vršnih opterećenja mora imati druga "korisna" svojstva:

• biti dispečabilan, odnosno kontroliran od strane osobe;
• biti što je moguće manevarski, odnosno sposoban započeti prijenos energije u mrežu za nekoliko minuta, a ponekad čak i sekundi, te ne otkazati ako rad jednako tako brzo prestane;
• imaju minimalne kapitalne troškove.

Opet, postoje prihvatljivi nedostaci:

• trošak proizvodnje energije može biti prilično skup;
• Radna učinkovitost može biti relativno niska.

Plinske i dizelske turbine otvorenog ciklusa te, u određenoj mjeri, moderne benzinske postaje s kombiniranim ciklusom, dizelske postaje i hidroelektrane imaju svojstva vršne proizvodnje. Hidroelektrane su, kao što vidite, univerzalne - mogu raditi iu osnovnom iu vršnom načinu rada.

Suvremeni energetski sustav izgrađen je na kombinaciji dispečabilne baze i vršne proizvodnje. Uz razuman pristup, naravno, nastoje svesti trošak ukupno primljene električne energije na minimum, uzimajući u obzir ekološke i logističke čimbenike. Stoga bi takav "razuman" energetski sustav trebao imati maksimalnu količinu osnovne energije, osiguravajući jeftinu energiju, i minimalnu količinu vršne energije, osiguravajući potrebnu fleksibilnost i redundanciju u slučaju više sile, ali u isto vrijeme skup.

Jasno je da povremena alternativna proizvodnja (IAG) nije prikladna ni za korištenje kao osnovna energija ni za korištenje kao vršna energija, jer joj nedostaje glavno potrebno svojstvo - dispečabilnost. U nekom trenutku imamo energiju, a nakon nekoliko minuta ili sati naša energija odjednom nestane. Jednostavan primjer: u slučaju energije vjetra, turbine na golemom području mogu prestati raditi gotovo trenutno ako vjetar poraste iznad kritične brzine.

Posljedično, kada se u energetski sustav doda proizvodnja PAG-a, u energetskom sustavu se pojavljuje nova „pila“ – proizvodna pila. A pred energetskim mrežama je novi zadatak i nova glavobolja - uz potrebu balansiranja potrošne pile sada moraju dodatno balansirati i proizvodnu pilu PAG.

Vizualizacija 30-dnevnih podataka s preklapanjem grafikona potrošnje (crveno), grafikona proizvodnje vjetra (plavo) i podataka solarne proizvodnje (žuto). Prosječne vrijednosti prikazane su crnim označenim linijama. Podaci dobiveni od Bonneville Energy Administration, travanj 2010.

Budući da je nemoguće zanijekati tako očite stvari, pristaše PAG-a pokušavaju koristiti nešto što im se čini "ozbiljnim argumentom": budući da sustav ionako već ima vršnu proizvodnju, onda dodavanje PAG-a ne mijenja ništa, "samo sada vršna proizvodnja također će uravnotežiti proizvodnu pilu” .

Sve dok je PAG postojao u svojim počecima ova je tvrdnja bila blizu istine. Prirodna volatilnost energetskog sustava - promjenjivost potražnje i moguća viša sila na strani proizvodnje - uvijek postoji, a vršna proizvodnja je doista uvijek spremna za spajanje kako bi spasila situaciju. Ali, kao što smo već rekli, svaki razuman elektroenergetski sustav nastoji minimizirati troškove, a time i minimizirati količinu skupe vršne proizvodnje. U “razumnom” energetskom sustavu postoje količine potrebne za pokrivanje maksimalne moguće potrošnje i, razumne, svedene na nužni minimum, količine dupliciranja i redundancije u slučaju kvara proizvodnih postrojenja.

Dok PAG čini nekoliko djelića postotka generacije koja se može poslati, njegova se pila jednostavno gubi u općoj "buci". To ne znači da nema štete od PAG-a kada je njegov udio mali, to znači da je šteta toliko mala da se može zanemariti, samo što je u ovom slučaju i eventualna “pomoć” od PAG-a toliko mala da može i biti zanemaren .

No, čim se količine PAG-a povećaju, potrebno je dodijeliti ili stvoriti zasebne vršne proizvodne kapacitete za pokrivanje njegovog volumena proizvodnje, uz one koji postoje u normalnom sustavu. Time dodatno nastaju troškovi povezani s balansiranjem pile koju proizvodi PAG.

Postoje brojne metode koje se mogu koristiti za rješavanje problema PAG-a, odnosno metode za balansiranje proizvodne pile u nastajanju:

• prekomjerna proizvodnja alternativne energije;
• širenje mreže;
• upravljanje potražnjom;
• Pohrana energije;
• dupliciranje tradicionalne proizvodnje energije.

Za svaku vrstu balansiranja možete napisati poseban članak, ali ovaj put ćemo se ograničiti na njihov kratki opis.

Prekomjerna proizvodnja povremene alternativne energije

PAG ima prilično nizak faktor iskorištenja instaliranog kapaciteta (IUR). Tako npr. za solarne elektrane može biti 25-35%, za vjetroelektrane 20-45%. Radi jednostavnosti izračuna, uzmimo malo precijenjenu vrijednost na razini od 33%. Čini se da nam je za potrebe određenog objekta od 100 megavata dovoljno isporučiti vjetrogeneratore ili solarne panele snage 300 megavata (s faktorom kapaciteta 33%).

Ali nije sve tako jednostavno, jedno od negativnih svojstava PAG-a je velika razlika u sezonskoj proizvodnji energije. Na primjer, solarni paneli u nekim područjima Europe proizvode pet puta manje energije zimi nego ljeti. Ako pretpostavimo da su zimska i ljetna potrošnja približno iste (iako je to, kao što razumijete, vrlo hrabra pretpostavka), tada će za pokrivanje zimske potražnje samo uz pomoć solarnih elektrana biti potrebno opskrbiti nekoliko puta više ploča. Oni će omogućiti pokrivanje zimske potražnje, ali ova ugradnja dodatnih panela će dovesti do stvaranja “ekstra” energije ljeti, višestruko veće od potražnje. Kao rezultat toga, "ljetna" energija će se jednostavno izgubiti, čime će se prosječna godišnja stopa iskorištenja instaliranog kapaciteta panela smanjiti na vrijednosti koje potpuno ubijaju ekonomsku isplativost.

Diverzifikacija kroz širenje mreže

Pretpostavlja se da na jednom relativno malom području, na primjer, na baltičkoj obali Njemačke, možda neće biti vjetra, ali ako uzmete cijelu Europu u cjelini, tada će vjetra biti negdje - na primjer, na nekim otocima blizu Engleske. U praksi, korištenje ovoga za balansiranje isprekidanosti nije moguće iz sljedećih razloga:

• potreba izgradnje dvostrukog ili trostrukog volumena proizvodnih kapaciteta u svakom distriktu, tako da jedan distrikt, ako je potrebno, može opskrbljivati ​​sve ostale;
• potreba za izgradnjom snažnih, skupih mreža koje povezuju sva područja;
• vrlo često mirno vrijeme pokriva ogromna područja odjednom, na primjer cijelu Australiju, ili gotovo cijelu Europu.

No trenutno 34 europske zemlje pokušavaju realizirati projekt stvaranja jedinstvenog energetskog sustava - ENTSO-E, koji bi trebao funkcionirati od Atene do Osla, uključujući i otočne države.

Upravljanje potražnjom

Upravljanje potražnjom može se podijeliti u nekoliko područja:

• ekonomski opravdano upravljanje, u kojem se, zbog uvođenja relativno jeftinih rješenja, masovna potrošnja energije pomiče u vremenu;
• ekonomski neopravdane odluke, u kojima su troškovi nove opreme i troškovi rekonstrukcije višestruko veći od potencijalnih ušteda;
• ekonomski destruktivni prijedlozi koji zahtijevaju da industrija ili transport rade s prekidima, uzimajući u obzir dostupnost/nedostatak "čiste" energije.

Naravno, u našim životima treba sve više koristiti ekonomski isplativa rješenja za smanjenje potrebe za skupom “vršnom” električnom energijom, ali to nema nikakve veze s PAG-om. Prvo, potencijal takvih metoda iznimno je mali, ne prelazi nekoliko postotaka na godišnjoj razini. Drugo, taj potencijal nije dovoljan ni za izravnavanje prirodnog obrasca potrošnje, a sigurno neće biti dovoljan ni za uravnoteženje obrasca proizvodnje.

Pohrana energije

Skladištenje energije sveti je gral pristaša PAG-a iz rubrike “Ovdje će dobri izvanzemaljci doletjeti s planeta Nibiru i dati čovječanstvu tehnologiju moćne i jeftine baterije, a tada će PAG zablistati sasvim drugim bojama.” Ali tradicionalna energija se ubija sada, kada je pista za NLO-e dobrih Nibiritana još uvijek prazna.

Kako bi se uravnotežila sezonska razlika između proizvodnje i potrošnje, potrebni su skladišni volumeni od desetaka teravat-sati. Na primjer, za Njemačku, za povećanje udjela PAG-a u svom energetskom sustavu na 50%, potrebno je 5-10 TWh skladišta (T je “terra”, tisuću milijardi). To je otprilike sto do dvjesto puta više ne samo od onoga što Njemačka već ima, nego i od onoga što se može stvoriti u doglednoj budućnosti bez Nibirova.

Donji bazen Zagorske hidroelektrane, Fotografija: rushydro.ru

U isto vrijeme, jedina tehnologija koja omogućuje izgradnju dovoljno velikih i dovoljno jeftinih skladišnih sustava su crpne akumulacijske elektrane, crpne akumulacijske elektrane. Sve ostale tehnologije (litij-ionske baterije, zamašnjaci, komprimirani zrak, skladište topline itd.) su preskupe.

Dupliciranje tradicionalne vršne generacije

Kao rezultat toga, metodom eliminacije, ostaje nam samo jedna stvarna, a ne fantazija, metoda balansiranja proizvodne pile - zadržati u sustavu pričuvnu, redundantnu strukturu vršne generacije, koja po potrebi uključuje i spašava situaciju, osiguravajući stabilnost energetskog sustava.

Dupliciranje sustava vršne proizvodnje trošak je kapitalnih troškova za njegovu izradu i priključenje na elektroenergetski sustav, dok je trošak proizvodnje električne energije vršnim proizvodnim objektima, kao što smo već rekli, znatno veći nego u slučaju bazne proizvodnje. Ovi dodatni troškovi više nego pokrivaju takozvanu “uštedu goriva”. Upravo “takozvani” i upravo pod navodnicima.

Do neke vrste uštede goriva može doći sve dok je udio PAG-a mali; čim broj instaliranih alternativnih povremenih proizvodnih kapaciteta postane značajan, PAG počinje ubijati dispečerski energetski sektor. Posljedica je to postojećeg načina formiranja cijena, u kojem subvencionirani PAG ima mogućnost snižavanja cijena, kao i zakonske preference za pristup električne energije PAG-a mreži. Kao rezultat toga, tijekom razdoblja dostupnosti obnovljivih resursa, na primjer, u podne ljeti ili tijekom jakih vjetrova, tradicionalne postaje su prisiljene ili prekinuti rad ili platiti potrošačima (iste "negativne cijene" koje obožavatelji "zelenog" energija” s entuzijazmom pišu) za njihov izlaz u električnu mrežu.

Budući da bazne proizvodne stanice nisu predviđene za privatne startove i zaustavljanja, takav način rada im je uvijek neisplativ. Prema izvješću organizacije Carbon Tracker, 55% tvornica ugljena u Europi posluje s gubitkom. Gotovo posvuda benzinske postaje s kombiniranim turbinama rade s gubitkom. Takve se stanice prije ili kasnije zatvaraju ili iz ekonomskih razloga ili zbog zastarjelosti, jer je u takvim uvjetima njihova rekonstrukcija neisplativa, a time elektroenergetski sustav ostaje bez baznih stanica. Funkcije ovih postaja u Europi počinju se obavljati kombinacijama PAG i plinskih vršnih stanica. Plinski vršci po dizajnu i dizajnu namijenjeni su isključivo za proizvodnju malog volumena skupe proizvodnje. Zamišljeni su i dizajnirani na takav način da koriste neučinkovite metode rada i troše više jedinica goriva za proizvodnju jedinice električne energije - to je cijena koju treba platiti za mogućnost postizanja maksimalne snage u nekoliko sekundi i trenutnog isključivanja čim nestane potrebe za izravnavanjem vrha. Ispada da će društvo 20-35% vremena „štedjeti“ gorivo zbog neaktivne bazne proizvodnje, a 65-80% vremena trošit će gorivo približno 15-20% manje učinkovito. Kao rezultat toga, ukupni učinak PAG "pomoći" u ekonomičnosti goriva postaje ili blizu nule ili negativan.

Dupliciranje tradicionalne energije na račun susjeda

Za energetski sustav bilo koje zemlje vrlo je skupo snositi dvostruke troškove za stvaranje i održavanje dodatne strukture vršne proizvodnje, tako da je na Zapadu vrlo moderno razvijati SAG energiju kod kuće, a probleme balansiranja prebacivati ​​na susjede. Istovremeno, zaposleni u alternativnoj energiji u “zelenoj” zemlji dobivaju subvencije, dok zaposleni u tradicionalnoj energiji u svojim susjedima imaju gubitke i troškove. Ova razvojna strategija je toliko zgodna da je trenutno pokušavaju koristiti sve vodeće zemlje u korištenju CNCP-a. A ta ista želja dovela je do toga da projektiranje jedinstvenog europskog energetskog sustava ENTSO-E, koje je započelo 2009. godine, još uvijek traje, a nitko ne može reći kada će završiti usklađivanje interesa svih njegovih potencijalnih sudionika.

Živopisni primjeri

Prisjetimo se četiri slučaja koji su postali "klasici žanra".

Južna Australija

Prekrasna (i, srećom za Australiju, vrlo mala po broju stanovnika i BDP-u) država, u kojoj su laburisti, fanatici “zelene religije”, prodrli na vlast prije nekoliko godina. Uspješno su povećali udio sunca i vjetra u svojoj energetskoj bilanci na 50% i uništili energiju ugljena u državi. Kao rezultat toga, država je postala potpuno ovisna o radu glavnih interkonektora koji je povezuju s električnom mrežom najbliže države Victorije. Već nekoliko godina Južna Australija djelomično prenosi svoje probleme i troškove dupliciranja SAG proizvodnje na viktorijansku električnu mrežu. Djelomično zato što su potrošačke cijene električne energije u Južnoj Australiji među najvišima u svijetu. Kao što se moglo očekivati, rezultat je bio gašenje velike termoelektrane na ugljen u Victoriji, koja je koristila lignit i davala najjeftiniju struju. Sada ove dvije države za svoje probleme s ravnotežom krive elektrane na ugljen i hidroelektrane, koje još rade u drugim australskim državama.

Ovaj eksperiment je zanimljiv i zbog toga što je elektroenergetski sustav jugoistočnog dijela Australije, iako prilično velik, zatvoren, jednostavno nema susjeda na koje bi se problemi dalje svaljivali. Kao rezultat toga, možemo tiho promatrati što se događa u energetskom sustavu nad kojim su vlast preuzeli fanatici “zelene energije”. Stanovništvo Južne Australije dobrovoljno je preuzelo ulogu testiranja kunića - za nas, vanjske promatrače, to je vrlo zgodno i ne uzrokuje nikakve probleme.

Kalifornija, SAD

Država ima najveći udio obnovljive energije u Sjedinjenim Državama i, što je karakteristično, najvišu cijenu električne energije u ovoj zemlji. Smanjuje troškove balansiranja pila prema susjednim državama - Arizoni, Nevadi i Oregonu.

Danska

Lider u Europi po udjelu PAG-a u energetskoj bilanci, ujedno i lider po potrošačkim cijenama električne energije. U Danskoj je normalna energija potpuno uništena. Trenutno se uz energiju vjetra električna energija proizvodi u tzv. kombiniranim postrojenjima, u kojima se električna i toplinska energija (u zimskoj sezoni) proizvode istovremeno. Istovremeno, proizvodnja električne energije je nerentabilna djelatnost, a tome kumuju visoke cijene toplinske energije. Balansiranje se provodi pomoću energetskih mreža Norveške, Švedske i Njemačke.

Njemačka

Energetski lider u pokretu prema čistoj energiji. Vjerojatno nikoga neće iznenaditi da je Njemačka istovremeno i europski lider u cijenama električne energije za potrošače. Rješava probleme balansiranja proizvodnje pila, bacajući ga na svoje susjede - Poljsku, Češku i Nizozemsku. Ove tri zemlje su uglavnom pogođene, jer su povezane autocestama sa sjeverom Njemačke, glavnom regijom proizvodnje PAG-a. Problem je toliko akutan da su susjedi ili već postavili ili zahtijevaju postavljanje prekograničnih blokatora koji bi ih trebali zaštititi od dotoka “besplatne” energije.

Jasno je da je mogućnost rješavanja problema na štetu susjeda prilično ograničena, te vrlo brzo dovodi ili do uništenja njihove normalne energetike (Australija) ili do zahtjeva da se zaustavi “opskrba” nepoželjnom energijom (SAD i Europa). Ako se koristi samo jedna od ovih metoda balansiranja, troškovi vrlo brzo počinju eksponencijalno rasti, čineći prelazak na "čistu" energiju apsolutno besmislenim. Stoga stručnjaci predlažu korištenje bilo koje kombinacije ovih metoda kako bi se ukupni troškovi barem malo smanjili.

Međutim, prema Međunarodnoj agenciji za energiju, čak i uz optimalno upravljanje procesom transformacije tradicionalne energije u „čistu“ energiju, kada se udio PAG-a u energetskom sustavu poveća na 45%, ukupni troškovi sustava povećat će se za 20-30%. Budući da je teško računati na optimalno upravljanje tako složenim procesom, u stvarnom životu povećanje troškova prelazi 50%.

Očito, to samo po sebi nema smisla i nanosi kolosalnu ekonomsku štetu “zaraženom” društvu. Razvoj NAG-a temelji se samo i isključivo na vjerskoj osnovi – borbi protiv ugljičnog dioksida.

UVOD

Suvremeni energetski razvoj u Rusiji karakterizira povećanje troškova proizvodnje energije. Najveći porast troškova energije uočen je u udaljenim područjima Sibira i ruskog Dalekog istoka, Kamčatke i Kurilskih otoka, gdje se uglavnom koriste decentralizirani sustavi napajanja temeljeni na dizelskim elektranama koje rade na uvezeno gorivo. Ukupni trošak električne energije u tim područjima često premašuje svjetsku razinu cijena i doseže 0,25 američkih dolara ili više po 1 kWh.

Svjetska iskustva pokazuju da niz zemalja i regija danas uspješno rješava probleme opskrbe energijom na temelju razvoja obnovljivih izvora energije. Kako bi se intenziviralo praktično korištenje obnovljivih izvora energije u tim zemljama, zakonski su utvrđene razne pogodnosti za proizvođače „zelene“ energije. Međutim, odlučujući uspjeh obnovljive energije u konačnici je određen njenom učinkovitošću u usporedbi s drugim današnjim elektranama na tradicionalnija goriva. Razvoj tehničkog i zakonodavnog okvira za obnovljive izvore energije i stabilni trendovi rasta cijene goriva i energenata već danas određuju tehničke i ekonomske prednosti elektrana koje koriste obnovljive izvore energije. Očito je da će se u budućnosti te koristi povećavati, šireći područja primjene obnovljivih izvora energije i povećavajući njihov doprinos globalnoj energetskoj ravnoteži.

KLASIFIKACIJA OBNOVLJIVIH IZVORA ENERGIJE (OIE)

Obnovljivi izvori energije (OIE) su energetski izvori stalno prisutnih prirodnih procesa na planeti, kao i energetski izvori otpadnih produkata biocenoza biljnog i životinjskog podrijetla. Karakteristična značajka OIE je njihova neiscrpljivost, odnosno sposobnost obnove svog potencijala u kratkom vremenu – unutar života jedne generacije ljudi.

Generalna skupština UN-a, sukladno rezoluciji 33/148 (1978.), uvela je koncept “novih i obnovljivih izvora energije” koji uključuje sljedeće oblike energije: sunčevu, geotermalnu, energiju vjetra, energiju morskih valova, energiju oceana, energiju plime i oseke, energija drvne biomase, drveni ugljen, treset, tegleća stoka, škriljevac, katranski pijesak, hidroenergija.

Najčešće se u obnovljive izvore energije ubraja energija sunčevog zračenja, vjetra, vodenih tokova, biomase, toplinska energija gornjih slojeva zemljine kore i oceana.

OIE se mogu klasificirati prema vrsti energije:

Mehanička energija (energija vjetra i vodenih tokova);

Toplinska energija i energija zračenja (energija sunčevog zračenja i topline Zemlje);

Kemijska energija (energija sadržana u biomasi).

Ako koristimo koncept kvalitete energije - faktor učinkovitosti koji određuje udio energije izvora koji se može pretvoriti u mehanički rad, onda se OIE mogu klasificirati na sljedeći način: obnovljivi izvori mehaničke energije karakteriziraju visoka kvaliteta i koriste se uglavnom za proizvodnju električne energije. Dakle, kvalitetu hidroenergije karakterizira vrijednost od 0,6...0,7; vjetar - 0,3…0,4. Kvaliteta toplinskih i radijacijskih OIE ne prelazi 0,3...0,35. Pokazatelj kvalitete sunčevog zračenja koji se koristi za fotoelektričnu pretvorbu još je niži - 0,15...0,3. Energetska kvaliteta biogoriva također je relativno niska i općenito ne prelazi 0,3.

Izvedivost i opseg korištenja obnovljivih izvora energije određeni su prvenstveno njihovom ekonomskom učinkovitošću i konkurentnošću tradicionalnim energetskim tehnologijama. Glavne prednosti OIE u usporedbi s izvorima energije koji koriste fosilna goriva su praktična neiscrpnost resursa, široka rasprostranjenost mnogih od njih, nepostojanje troškova goriva i emisija štetnih tvari u okoliš. Međutim, one su kapitalno intenzivnije, a njihov je udio u ukupnoj proizvodnji energije još uvijek mali (s iznimkom hidroelektrana). Prema većini predviđanja, taj će udio u nadolazećim godinama ostati umjeren. Istodobno, u mnogim zemljama diljem svijeta raste interes za razvoj i primjenu netradicionalnih i obnovljivih izvora energije. To je zbog nekoliko razloga.

Prvo, OIE, inferiorni tradicionalnim izvorima energije u velikoj proizvodnji energije, već su, pod određenim uvjetima, učinkoviti u malim autonomnim energetskim sustavima, ekonomičniji su (u usporedbi s izvorima energije koji koriste skupo uvozno organsko gorivo) i ekološki prihvatljiviji.

Drugo, korištenje još skupljih OIE u usporedbi s tradicionalnim izvorima energije može se pokazati preporučljivim na temelju drugih, neekonomskih (ekoloških ili društvenih) kriterija. Konkretno, korištenje obnovljivih izvora energije u malim autonomnim energetskim sustavima ili za individualne potrošače može značajno poboljšati kvalitetu života stanovništva.

Treće, dugoročno gledano, uloga obnovljivih izvora energije mogla bi značajno porasti na globalnoj razini. Brojne zemlje i međunarodne organizacije provode istraživanja o dugoročnim izgledima energetskog razvoja u svijetu i njegovim regijama. Zanimanje za ovaj problem proizlazi iz odlučujuće uloge energije u osiguravanju gospodarskog rasta, njenog značajnog i sve većeg negativnog utjecaja na okoliš, kao i ograničenih rezervi goriva i energetskih resursa. S tim u vezi, u budućnosti je neizbježno radikalno preustroj energetske strukture uz prelazak na korištenje ekološki prihvatljivih i obnovljivih izvora energije. Svjetska zajednica prepoznala je potrebu prijelaza na održivi razvoj, što podrazumijeva traženje strategije koja osigurava, s jedne strane, gospodarski rast i povećanje životnog standarda ljudi, posebice u zemljama u razvoju, as druge strane. s druge strane, smanjenje negativnog utjecaja ljudskih aktivnosti na okoliš na sigurnu granicu koja omogućuje izbjegavanje dugoročnih katastrofalnih posljedica. U prijelazu na održivi razvoj važnu će ulogu imati nove energetske tehnologije i izvori energije, uključujući i obnovljive izvore energije.

Glavni nedostaci koji ograničavaju korištenje obnovljivih izvora energije uključuju relativno nisku gustoću energije i veliku varijabilnost. Mala specifična snaga protoka energije dovodi do povećanja težinskih i gabaritičnih parametara elektrana, a promjenjivost primarnog izvora energije, sve do razdoblja njegovog potpunog izostanka, uvjetuje potrebu za uređajima za skladištenje energije ili rezervnim izvorima energije. . Kao rezultat toga, trošak proizvedene energije je visok čak i bez komponente goriva u ukupnoj cijeni energije.

Doprinos netradicionalnih obnovljivih izvora energije globalnoj energetskoj bilanci u budućnosti procjenjuje se od 1...2% do 10%, iako danas postoje zemlje u kojima udio ovih izvora prelazi polovicu nacionalne energetske bilance. Udio obnovljivih izvora energije u gorivno-energetskom kompleksu različitih zemalja svijeta stalno raste. To se odnosi kako na razvijene zemlje (SAD, Njemačka, Japan, Francuska, Italija, itd.), tako i, posebno, na one u razvoju. Na primjer, 2000. godine udio obnovljivih izvora energije u proizvodnji električne energije iznosio je: Norveška -99,7%, Island - 99,9%, Novi Zeland - 72%, Austrija - 72,3%, Kanada - 60,5%, Švedska - 57,1%, Švicarska - 57,2%, Finska -33,3%, Portugal - 30,3%. Posljednje desetljeće prošlog stoljeća za svijet u cjelini karakterizirao je stalni porast udjela obnovljivih izvora energije u ukupnoj energetskoj bilanci većine zemalja svijeta. Na primjer, Velika Britanija - s 2,1% na 2,7%; Njemačka - s 3,7% na 6,3%; Francuska - s 13,3% na 14,6%; Italija - sa 16,4% na 18,9% itd.

U iščekivanju ozbiljnih posljedica za okoliš, mnoge razvijene zemlje razvile su gospodarsku strategiju koja se proteže ne samo na energetiku, već i na druge sektore proizvodnje i potrošnje resursa koji mogu naštetiti okolišu. Ova strategija predviđa vodeću ulogu države u rješavanju problema okoliša. Primjer poticanja razvoja energije iz obnovljivih izvora je njemački “Zakon

o prioritetu korištenja obnovljivih izvora energije." Nagli porast razmjera razvoja obnovljivih izvora energije krajem 20. stoljeća osiguran je u različitim zemljama svijeta, posebno u početnim fazama njihova razvoja, uz pomoć državnih programa za potporu ovom energetskom sektoru (Njemačka , Japan, SAD, Indija itd.)

solarno biogorivo wind power geothermal

Rizici tehnološkog zaostajanja za razvijenim zemljama, pitanja zaštite okoliša i ogroman potencijal za korištenje tehnologija obnovljivih izvora energije potiču rusku vladu da poduzme prve korake za stvaranje industrije obnovljive energije u Rusiji, dok je ostatak svijeta već na putanja održivog rasta nove industrije.

Prvi pokušaj stvaranja regulatornog okvira za razvoj obnovljivih izvora energije u Ruskoj Federaciji napravljen je 1999. godine, ali je tada odgovarajući zakon odbijen zbog političke i gospodarske krize. Samo 8 godina kasnije, 2007. godine, usvojene su izmjene i dopune Federalnog zakona „O elektroprivredi“, gdje je, kao jedna od mjera za potporu obnovljivim izvorima energije, predloženo plaćanje cjenovnih premija na ravnotežnu cijenu električne energije u veleprodaji. tržište električne energije i snage (OEM).

Ali ovaj mehanizam nikada nije funkcionirao u praksi zbog pravnih i tehničkih poteškoća u provedbi i mogućeg utjecaja na cijene za potrošače. Naknadno je zamijenjen mehanizmom ugovora o davanju kapaciteta proizvodnih objekata obnovljivih izvora energije (CSA OIE), uz pomoć kojih objekti OIE dobivaju mjesečnu fiksnu naknadu za instaliranu snagu, što se bitno razlikuje od shema potpora koristi se u većini zemalja svijeta.

Stvaranje ovog mehanizma postalo je moguće zbog karakteristika ruskog tržišta, gdje se uz proizvedenu električnu energiju plaća i instalirana snaga elektrana. Osim toga, ruska vlada, koristeći ovu značajku, kontrolira obujam kapaciteta obnovljive energije, a također postavlja srednjoročni pokazatelj cijene za granične kapitalne troškove i minimalno prihvatljivu razinu faktora iskorištenja instaliranog kapaciteta (IUR) elektrana, koji omogućuje minimiziranje utjecaja na cijenu električne energije za potrošače. Zapravo, bilo je potrebno 14 dugih godina da se stvori sustav podrške, tijekom kojih je izgrađeno više od 60% danas funkcionalnih objekata obnovljivih izvora energije u svijetu. Dok smo mi pripremali dokumente, u svijetu je nastala čitava industrija obnovljivih izvora energije.

U 2013. godini donesen je mehanizam poticanja korištenja obnovljivih izvora energije na veleprodajnom tržištu električne energije te je postavljen cilj udjela obnovljivih izvora energije u elektroprivredi od 2,5% do 2024. godine. Iako, u kontekstu dostignuća i globalne dinamike razvoja obnovljivih izvora energije, planovi Rusije izgledaju više nego skromno, ipak je početak uvođenja obnovljivih izvora energije u našoj zemlji dat, ali s vrlo ozbiljnim zakašnjenjem i značajnim razlika od ciljnih pokazatelja stranih zemalja za udio obnovljivih izvora energije u energetskoj bilanci u srednjem i dugom roku.

Usvojene inicijative postale su prvi korak u uvođenju i razvoju obnovljivih izvora energije u našoj zemlji. No te mjere državne potpore složenije su od svjetskih analoga i više nisu dostatne za široku implementaciju obnovljivih izvora energije: zahtjevi za lokalizacijom su visoki, a kapaciteti koji se objavljuju na natječajima nekoliko su puta manji nego u drugim zemljama.

Sama ideja o lokalizaciji nije jedinstvena - to je standardni zahtjev mnogih nacionalnih programa za potporu obnovljivim izvorima energije, međutim, u Brazilu i Turskoj, na primjer, predlaže se uvođenje lokalizacije za razvoj velikih tržišta. Ako se ukupni obujam projekata obnovljivih izvora energije u Rusiji predlaže povećati na razinu od 5,5 GW, tada u Brazilu i Turskoj investitori mogu graditi najmanje 15 GW, odnosno 20 GW samo u projektima vjetroelektrana.

Naravno, za velike dobavljače u velikim količinama trošak lokalizacije je manje primjetan i svrsishodan zbog učinka opsega proizvodnje. Stvaranje lokalizirane proizvodnje zahtijeva velika početna ulaganja, koja će se morati rasporediti na relativno mali volumen proizvoda, što izravno utječe na povećanje troškova ruskih vjetroturbina. Čak i ovdje, s velikim tržišnim igračima s obujmom puštanja u rad postrojenja za obnovljive izvore energije do 10 GW/godišnje, drugačije gledamo na razvoj tržišta.

Prilično strog zahtjev u Rusiji da se osigura razina lokalizacije proizvedene opreme za obnovljive izvore energije, prema sudionicima na tržištu, ozbiljna je prepreka. Na primjer, za proizvodnju vjetra ta se brojka postupno povećava s 25 % u 2016. na 65 % u 2019. (Slika 2). Zapravo, za rusko tržište obnovljive energije, koje je mikroskopski malenog obujma u usporedbi s drugim zemljama, globalni dobavljači koji posjeduju tehnologije, kao i ruski tehnološki partneri, moraju razviti cjelovitu industriju za proizvodnju komponenti za proizvodnju obnovljive energije biljke u najkraćem mogućem roku.

S obzirom na poteškoće u postizanju ciljnog stupnja lokalizacije opreme, investitori također preuzimaju značajne rizike u slučaju neispunjavanja ovog uvjeta: podliježu značajnim kaznenim koeficijentima na obračunati iznos plaćanja za kapacitet (za vjetroelektrane - 0,45, za solarne elektrane - 0,35) . To značajno pogoršava ekonomičnost projekata i praktički dovodi do gubitka sredstava investitora. No, usprkos svim poteškoćama u provedbi programa, učinjen je iskorak u razvoju obnovljivih izvora energije u našoj zemlji, što je puno bolje od stajanja.

Specifičnosti ruske stvarnosti prisiljavaju domaće i strane investitore da preuzmu neopravdano visoke rizike za razvoj obnovljivih izvora energije u našoj zemlji. To bi moglo poslužiti kao poticaj za financiranje projekata u drugim zemljama sa stabilnom strategijom potpore koja koristi dokazane mehanizme diljem svijeta. Kako ne bismo propustili priliku koja se otvara Rusiji za stvaranje potpuno nove industrije obnovljivih izvora energije s jasnim izgledima i golemim potencijalom, potrebno je stalno pratiti puls tržišta.

Od strane vlasti potrebno je unaprijediti sustav potpore, uvažavajući iskustva drugih zemalja i mišljenja glavnih igrača, stvoriti poslovne mehanizme za potporu obnovljivim izvorima energije i formirati stabilnu, samoregulirajuću, dinamičnu razvojnog sustava, gdje će tržište samo određivati ​​tempo za uvođenje obnovljive energije u Rusiji bez velike potrebe za prevladavanjem regulatornih i proceduralnih prepreka.

Veliki utjecaj na ekonomičnost projekata OIE u Rusiji ima činjenica da postojeći tehnički propisi onemogućuju predviđanje vremena odobrenja projektne dokumentacije i implementacije projektnih rješenja, što dovodi do značajnog, neopravdanog povećanja troškova projekti izgradnje novih vrsta proizvodnje, posebice vjetroelektrana.

Jedan od ključnih problema je što su, u skladu s važećim standardima, vjetroagregati, koji su vrlo visoka konstrukcija (turbinski toranj - najmanje 80-90 m, kao i lopatica duga 50-60 m), podložni zahtjevi i za visoke zgrade i strukture (kao što su neboderi grada Moskve ili dimnjaci). Kao rezultat ovakvog pristupa, tipičan projekt vjetroelektrana (kao što se zapravo događa u inozemstvu) pretvara se u objekt koji zahtijeva posebno detaljno razmatranje, s nevažnim zahtjevima za osiguranje stabilnosti strukturnih elemenata posuđenih iz visokogradnje. To dovodi do činjenice da će temelji ruskih vjetroelektrana koštati investitora 1,5-2 puta više nego u Europi, zbog potrebe za redizajniranjem i prekomjernom potrošnjom materijala, a odobrenja mogu zahtijevati 2-3 dodatna mjeseca.

Karakterističan detalj za ruski energetski sektor - 100% redundancija u slučaju popravaka magistralnog voda - rezultira gotovo dvostrukim povećanjem cijene rješenja za isporuku električne energije u odnosu na europske projekte. No, zbog svoje specifičnosti, obnovljivi izvori energije u načelu ne mogu jamčiti stalnu proizvodnju električne energije - ili ima vjetra ili ga nema. U slučaju popravaka, lakše bi bilo privremeno zatvoriti stanicu nego graditi još jedan skupi dalekovod.

Budući da je vjetroelektrana, prema važećim standardima, industrijsko poduzeće, onda se, sukladno građevinskim normama za projektiranje cesta, na području poduzeća moraju postaviti ceste koje kvalitetom odgovaraju javnim cestama - široke, asfaltne, s nasipi i odvodni jarci, te odvodne cijevi, znakovi i oznake na kolniku. I to za one ceste koje će zapravo biti opterećene tek u vrijeme izgradnje vjetroelektrane. Tijekom rada njima će se kretati samo nekoliko osobnih automobila s osobljem vjetroelektrana. Stoga se u praksi izgradnje stranih vjetroelektrana koriste makadamske, pa čak i makadamske ceste ako imaju potrebnu nosivost. Što je nekoliko puta jeftinije od asfalta, a uopće ne utječe na sigurnost rada vjetroelektrana.

Izgledi velike izgradnje projekata obnovljivih izvora energije u Ruskoj Federaciji zahtijevaju od nadležnih ruskih odjela da preispitaju važeće propise koji se odnose na izgradnju i rad objekata kako bi ih uskladili s prihvaćenom međunarodnom praksom i standardima, kako bi se uklonili pretjerani zahtjevi i neopravdano napuhati troškove izgradnje objekata OIE.

Na tržištu Ruske Federacije, koje je tako malo prema svjetskim standardima, u srednjoročnom razdoblju obnovljivi izvori energije neće imati vremena dostići razine troškovne konkurentnosti s tradicionalnim vrstama proizvodnje, LCOE paritet (ujednačeni paritet cijene električne energije).

Prema mišljenju stručnjaka, to će se dogoditi u razdoblju 2025-2030, odnosno odgovarajući tržišni poticaji za uvođenje obnovljivih izvora energije u Ruskoj Federaciji će se formirati tek nakon završetka programa RES CSA - nakon 2024. godine. Proširenje mjera potpore ključna je odluka za ovu industriju.

Obnovljiva energija treba dugoročni signal da će se ovaj smjer u našoj zemlji nastaviti razvijati i nakon horizonta 2024. Ali jednostavna računica pokazuje da već u početnoj fazi - na razini programskih dokumenata koji reguliraju energetsku politiku Rusije - postoji očigledan nesklad u ciljevima i ciljevima razvoja obnovljivih izvora energije.

Prema Energetskoj strategiji, do 2035. godine u Ruskoj Federaciji trebalo bi se pojaviti 8,5 GW postrojenja za proizvodnju energije iz obnovljivih izvora, od čega će 5,5 GW već biti pušteno u rad do 2024. godine. Stoga će se stopa puštanja u rad novih postrojenja (3 GW za razdoblje 2024.-2035.) nakon završetka programa smanjiti. To znači da su kapaciteti stvoreni u okviru CSA programa s potencijalom proizvodnje do 800 MW/god obnovljivih izvora energije (500 MW/god vjetroelektrana, 300 MW/god solarnih elektrana) i koji mogu osigurati najmanje 10 GW rasta obnovljivih izvora energije u Rusiji u razdoblju 2024.-2035. godine neće biti potpuno opterećeno ili će biti u stanju mirovanja.

To je potpuno neprihvatljivo za tržište obnovljivih izvora energije koje će se u sljedećim desetljećima u svijetu sve brže razvijati. Potrebno je ne samo zadržati, već i povećati dinamiku uvođenja obnovljivih izvora energije u Ruskoj Federaciji nakon horizonta 2024. godine. Ne možemo stajati po strani od procesa transformacije svjetskog energetskog sektora koji je u tijeku, čiji su pokretač obnovljivi izvori energije. Ne možemo si priuštiti ignoriranje sljedećeg trenda u razvoju globalne energije, kao što se dogodilo s revolucijom iz škriljevca, koja je preformatirala globalna energetska tržišta. Kada su razvijene zemlje već prošle prvu fazu i ušle na drugu putanju razvoja, mi smo još uvijek u fazi odlučivanja hoćemo li implementirati velike obnovljive izvore energije u Rusiji ili ne.

Ali čak iu početnoj fazi razvoja obnovljivih izvora energije, Ruska Federacija ima potreban znanstveni, tehnički i industrijski potencijal za gotovo sve tehnologije obnovljivih izvora energije. Imamo što ponuditi svijetu: nove dizajne, moderne materijale, energetsku elektroniku, upravljačke sustave, softver, građevinske tehnologije i tako dalje, možemo biti konkurentni u tim područjima. Rusija se može i treba integrirati u globalni lanac vrijednosti u industriji obnovljive energije i biti njegov dio.

Iskustva zemalja poput Španjolske, Indije, Kine i drugih pokazuju da će prijenos naprednih tehnologija obnovljivih izvora energije poslužiti kao katalizator za daljnji intenzivni razvoj industrije obnovljivih izvora energije, što ima veliki multiplikativni učinak: stvaranje novih visokotehnoloških radnih mjesta , smanjenje emisija onečišćujućih tvari, ušteda na potrošnji energije, poticanje potražnje za domaćim proizvodima strojarstva i uslugama za izgradnju proizvodnih objekata.

Razvojem obnovljivih izvora energije u Rusiji paralelno stvaramo dvije nove visokotehnološke industrije: proizvodnju opreme i strojogradnju za obnovljive izvore energije te izgradnju i rad takvih objekata. Jedina ispravna odluka u ovom slučaju bit će odbaciti sve sumnje i stvoriti veliku i perspektivnu industriju obnovljivih izvora energije, razvijati i razvijati kompetencije u ovom području, integrirati se u globalne proizvodne lance i biti jedan od glavnih igrača u globalnoj obnovljivoj energiji. tržište energije.

Posljednjih desetljeća uočene su kvalitativne promjene u globalnom energetskom sektoru zbog ekonomskih, političkih i tehnoloških razloga. Jedan od glavnih trendova je smanjenje potrošnje goriva - njihov udio u globalnoj proizvodnji električne energije u posljednjih 30 godina smanjio se sa 75% na 68% u korist korištenja obnovljivih izvora (porast s 0,6% na 3,0%). %).

Vodeće zemlje u razvoju proizvodnje energije iz netradicionalnih izvora su Island (obnovljivi izvori energije čine oko 5% energije, uglavnom se koriste geotermalni izvori), Danska (20,6%, glavni izvor je energija vjetra), Portugal ( 18,0 %, glavni izvori su energija valova, sunca i vjetra), Španjolska (17,7 %, glavni izvor je solarna energija) i Novi Zeland (15,1 %, uglavnom se koristi geotermalna energija i energija vjetra).

Najveći svjetski potrošači obnovljive energije su Europa, Sjeverna Amerika i azijske zemlje.

Kina, SAD, Njemačka, Španjolska i Indija imaju gotovo tri četvrtine svjetske flote vjetroelektrana. Među zemljama koje karakterizira najbolja razvijenost malih hidroelektrana, Kina zauzima vodeće mjesto, Japan je na drugom mjestu, a SAD na trećem mjestu. Prvih pet kompletiraju Italija i Brazil.

U ukupnoj strukturi instalirane snage solarnih energetskih objekata prednjači Europa, a slijede Japan i SAD. Veliki potencijal za razvoj solarne energije imaju Indija, Kanada, Australija, kao i Južna Afrika, Brazil, Meksiko, Egipat, Izrael i Maroko.

Sjedinjene Države zadržavaju svoje vodstvo u industriji geotermalne energije. Zatim slijede Filipini i Indonezija, Italija, Japan i Novi Zeland. Geotermalna energija se aktivno razvija u Meksiku, Srednjoj Americi i na Islandu - gdje je 99% svih troškova energije pokriveno geotermalnim izvorima. Višestruke vulkanske zone imaju obećavajuće izvore pregrijane vode, uključujući Kamčatku, Kurilske, Japanske i Filipinske otoke te golema područja Kordiljera i Anda.

Prema brojnim mišljenjima stručnjaka, globalno tržište obnovljivih izvora energije nastavit će se uspješno razvijati te će do 2020. godine udio obnovljivih izvora energije u proizvodnji električne energije u Europi biti oko 20%, a udio energije vjetra u proizvodnji električne energije u svijetu. biti oko 10%.

1. Korištenje obnovljivih izvora energije u Rusiji

Rusija zauzima jedno od vodećih mjesta u globalnom sustavu cirkulacije energetskih resursa, aktivno sudjeluje u globalnoj trgovini njima i međunarodnoj suradnji na ovom području. Posebno je značajan položaj zemlje na globalnom tržištu ugljikovodika. Istodobno, zemlja praktički nije zastupljena na globalnom energetskom tržištu temeljenom na obnovljivim izvorima energije.

Ukupni instalirani kapacitet postrojenja za proizvodnju električne energije i elektrana koje koriste obnovljive izvore energije u Rusiji trenutno ne prelazi 2200 MW.

Korištenjem obnovljivih izvora energije godišnje se ne proizvede više od 8,5 milijardi kWh električne energije, što je manje od 1% ukupne proizvodnje električne energije. Udio obnovljivih izvora energije u ukupnoj količini isporučene toplinske energije iznosi najviše 3,9%.

Struktura proizvodnje energije temeljene na obnovljivim izvorima energije u Rusiji značajno se razlikuje od svjetske. U Rusiji se najaktivnije koriste resursi termoelektrana koje koriste biomasu (udio u proizvodnji električne energije je 62,1%, u proizvodnji toplinske energije - najmanje 23% u termoelektranama i 76,1% u kotlovnicama), dok je globalna razina korištenja biotermalnih elektrana je 12%. Istodobno, u Rusiji se gotovo ne koriste izvori energije vjetra i sunca, ali oko trećina proizvodnje električne energije dolazi iz malih hidroelektrana (nasuprot 6% u svijetu).

Svjetska iskustva pokazuju da početni poticaj razvoju obnovljivih izvora energije, posebice u zemljama bogatim tradicionalnim izvorima, treba dati država. U Rusiji praktički nema podrške za ovaj sektor energetske industrije.

Obnovljivi izvori energije (OIE) su oni resursi koje ljudi mogu koristiti bez nanošenja štete okolišu.

Energija koja koristi obnovljive izvore naziva se “alternativna energija” (u odnosu na tradicionalne izvore - plin, naftne derivate, ugljen), što ukazuje na minimalnu štetu okolišu.

Prednosti korištenja obnovljivih izvora energije (OIE) povezuju se s okolišem, obnovljivošću (neiscrpnošću) resursa, kao i mogućnošću dobivanja energije na teško dostupnim mjestima gdje živi stanovništvo.

Nedostaci obnovljivih izvora energije često uključuju nisku učinkovitost tehnologija proizvodnje energije koje koriste takve resurse (trenutačno), nedovoljan kapacitet za industrijsku potrošnju energije, potrebu za velikim površinama za sadnju „zelenih usjeva“, prisutnost povećane buke i razine vibracija (za energiju vjetra), kao i poteškoće iskopavanja metala rijetkih zemalja (za solarnu energiju).

Korištenje obnovljivih izvora energije povezano je s lokalnim obnovljivim izvorima i vladinom politikom.

Uspješni primjeri uključuju geotermalna postrojenja koja islandskim gradovima isporučuju energiju, grijanje i toplu vodu; farme solarnih baterija u Kaliforniji (SAD) i UAE; “farme” vjetroelektrana u Njemačkoj, SAD-u i Portugalu.

Za proizvodnju energije u Rusiji, uzimajući u obzir iskustvo korištenja, teritorije, klimu i dostupnost obnovljivih izvora energije, najperspektivniji su: hidroelektrane male snage, solarna energija (osobito obećavajuća u Južnom saveznom okrugu) i energija vjetra (Baltička obala, Južni savezni okrug).

Obećavajući izvor obnovljive energije, ali koji zahtijeva stručni tehnološki razvoj, je otpad iz kućanstava i metan koji nastaje u skladištima.

Donedavno se iz niza razloga, prvenstveno zbog golemih zaliha tradicionalnih energetskih sirovina, razvoju korištenja obnovljivih izvora energije u energetskoj politici Rusije pridavalo relativno malo pažnje. Posljednjih godina situacija se počela osjetno mijenjati. Potreba borbe za boljim okolišem, nove prilike za poboljšanje kvalitete života ljudi, sudjelovanje u globalnom razvoju naprednih tehnologija, želja za povećanjem energetske učinkovitosti gospodarskog razvoja, logika međunarodne suradnje – ova i druga razmišljanja doprinijela su intenziviranje nacionalnih napora za stvaranje zelenije energije i prelazak na niskougljično gospodarstvo.

Količina tehnički dostupnih obnovljivih izvora energije u Ruskoj Federaciji iznosi najmanje 24 milijarde tona standardnog goriva.

Iranski razvijač energetskih projekata Amin potpisao je ugovor s norveškom tvrtkom specijaliziranom za proizvodnju solarnih modula. Partneri planiraju izgraditi solarnu elektranu od 2 GW u Iranu. Ugovor je vrijedan 2,9 milijardi dolara.

Ranije je izvršni direktor Tesle Elon Musk rekao da aktivni razvoj obnovljivih izvora energije može jamčiti razvoj civilizacije, inače čovječanstvo riskira povratak u "mračno doba".

Istovremeno, Musk je u upravnom odboru SolarCityja, tvrtke specijalizirane za proizvodnju solarnih panela. Tvrtka zauzima oko 40% američkog tržišta za instalacije za proizvodnju solarne energije.

Musk je poznat kao najaktivniji lobist za korištenje alternativnih izvora energije. Primjerice, Tesla s njim na čelu je 2017. potpisala ugovor o izgradnji baterijskog sustava od 100 megavata u Australiji.

• Elon Musk
• Reuters

Svjetsko iskustvo

Uvođenje obnovljivih izvora energije (OIE) postaje sve popularnije u svijetu. Australija je jedan od svjetskih lidera u postavljanju fotonaponskih elektrana, čiji udio u australskom elektroenergetskom sektoru prelazi 3%. Svake godine zemlja povećava svoje ukupne solarne proizvodne kapacitete za otprilike 1 GW.

Po ovom pokazatelju Australija je ispred Velike Britanije, gdje ukupan broj solarnih elektrana doseže 12 GW, što je dvostruko više nego u Australiji.

Neupitni lider u sektoru obnovljivih izvora energije je Kina, koja zajedno s Tajvanom proizvodi gotovo 60% svih solarnih panela u svijetu.

Prema izračunima Međunarodne agencije za energiju (IEA), kapacitet elektrana izgrađenih u Kini samo u 2016. iznosio je 34 GW. Međutim, to je samo 1% električne energije potrošene u Kini, od čega se većina proizvodi iz ugljena - zemlja uvelike duguje svoju tešku ekološku situaciju termoelektranama na ugljen.

Sjedinjene Države također su krenule putem prijenosa energije na obnovljive izvore. Ali administracija Donalda Trumpa poništila je Plan čiste energije Baracka Obame.

• Solarni paneli koje je izradio Tesla, dječja bolnica San Juan, Puerto Rico
• Reuters

RE100 je 2014. osnovan u sklopu Climate Weeka u New Yorku, krovne organizacije za tvrtke koje prelaze na obnovljive izvore energije. IKEA, Apple, BMW, Google, Carlsberg Group itd. pridružili su se RE100. Popis RE100 članova stalno raste. Primjerice, krajem listopada organizaciji se pridružio i jedan od najvećih svjetskih proizvođača vjetrogeneratora, danska tvrtka Vestas Wind Systems.

Općenito, prema IEA-i, udio obnovljivih izvora energije u globalnoj proizvodnji električne energije u 2015. iznosio je oko 24%.

Ekologija je u pitanju

No, prema mišljenju stručnjaka, nisu svi obnovljivi izvori energije jednako ekološki prihvatljivi. Neki mogu uzrokovati štetu okolišu. Konkretno, riječ je o hidroelektranama (HE). Prema istraživačima iz Australije i Kine, ukupna površina zemljišta potopljena kao rezultat puštanja u rad hidroelektrana iznosi 340 tisuća četvornih metara. km, što je nešto manje od površine Njemačke. Znanstvenici daju relevantne informacije u publikaciji Trends in Ecology & Evolution.

Zbog hidroelektrana uništeni su mnogi ekosustavi poplavnih ravnica, što je dovelo do smanjenja raznolikosti vrsta. Međutim, posljednjih godina hidroenergija gubi vodstvo u korist novih vrsta proizvodnje: energije sunca i vjetra. Prema procjenama stručnjaka, njihov će udio u proizvodnji do 2030. biti jednak udjelu hidroelektrana.

Druga popularna tema među ekološkom zajednicom je korištenje biogoriva. Na primjer, sa stajališta Međunarodne agencije za energiju, bioenergija ima potencijal zauzeti oko 20% tržišta primarne energije do sredine 21. stoljeća.

Međutim, aktivno uvođenje biogoriva od drva i poljoprivrednih kultura može dovesti do neugodnih posljedica. Višestruko povećanje opterećenja poljoprivrednog zemljišta može dovesti do smanjenja proizvodnje hrane. Prema izračunima američkih istraživača, i danas je širenje zasada “goriva” izazvalo rast cijena prehrambenih sirovina u Sjedinjenim Državama. Osim toga, pretjerana uporaba biogoriva može dovesti do krčenja šuma.

Europska komisija je 2012. godine došla do zaključka da prijenos zemljišta na plantaže goriva treba ograničiti, a proizvođači goriva iz prehrambenih usjeva ne bi trebali imati koristi od državne potpore.

Prošlogodišnja studija EU-a pokazala je da palmino ili sojino ulje, iz kojih se dobiva energija, emitira više ugljičnog dioksida u atmosferu nego bilo koje fosilno gorivo.

“Jeftina biogoriva temeljena na hrani koja su propisana EU-om, posebice biljna ulja poput uljane repice, suncokreta i palme, jednostavno su užasna ideja”, rekao je Jos Dings, direktor istraživačke organizacije Transport & Environment.

Prema mišljenju stručnjaka, prednosti električnih vozila s ekonomskog i ekološkog stajališta također su dvosmislene. Istodobno, u nizu zemalja postoje mjere državne potpore za ovu vrstu prijevoza.

• Električni automobil Tesla Model 3
• Reuters

Primjerice, u Estoniji kupac električnog automobila može računati na naknadu od 50% cijene automobila, u Portugalu se za kupnju električnog automobila plaća subvencija od 5000 eura. I Rusija razmišlja o uvođenju sličnih subvencija.

Bez državne potpore takvi automobili nisu traženi: nakon što su hongkonške vlasti ukinule porezne olakšice za kupce električnih automobila Tesla, prodaja tih automobila pala je na nulu. Međutim, prednosti električnih automobila za okoliš još nisu očite.

“Električni automobili su doista vrlo ekološki prihvatljiv oblik prijevoza, ali da bi se spojili na električnu mrežu i napajali bateriju, akumulator, morate proizvesti tu električnu energiju, a za to vam je potreban primarni izvor. Danas primarni izvor broj jedan u svijetu nije čak ni nafta, već ugljen", istaknuo je ruski predsjednik Vladimir Putin, govoreći na Međunarodnom forumu o energetskoj učinkovitosti i energetskom razvoju "Ruski energetski tjedan" početkom listopada.

Eho Fukushime

Tema obnovljivih izvora energije posebno je postala popularna nakon 2011. godine. Nakon havarije u nuklearnoj elektrani Fukushima-1, sve su glasniji zahtjevi za odustajanjem od korištenja nuklearne energije.

• Reaktor br. 3 nuklearne elektrane Fukushima-1
• Jedinica za obranu od nuklearno-biološko-kemijskog oružja Snaga samoobrane / Reuters

Do sada je zemlja koja je potpuno zaustavila nuklearne elektrane Italija, au budućnosti primjer Rima planiraju slijediti Belgija, Španjolska i Švicarska. U Njemačkoj se posljednja nuklearna elektrana planira ugasiti do 2022. godine. Ukupno je u Njemačkoj radilo 17 nuklearnih elektrana koje su proizvele oko četvrtinu ukupne električne energije potrošene u zemlji.

Prema mnogim stručnjacima, panika oko nuklearne energije uvelike je pretjerana.

"Ako oduzmete rizik od nesreće, tada nuklearna energija ne predstavlja nikakav poseban rizik za okoliš", rekao je Alexander Frolov, zamjenik glavnog ravnatelja Instituta za nacionalnu energiju, u intervjuu za RT.

U početku je vodstvo EU-a planiralo kompenzirati smanjenje nuklearne energije proizvodnjom plina.

“Trebamo više goriva. Nakon odluke Berlina, plin će postati pokretač rasta”, rekao je europski povjerenik za energetiku Günter Oettinger 2011. godine.

U prosjeku, izgaranje prirodnog plina emitira upola manje ugljičnog dioksida u atmosferu nego izgaranje drugih vrsta fosilnih ugljikovodika.

Privilegiran položaj

Međutim, rast proizvodnje plina kočio je visok stupanj puštanja u pogon alternativnih energetskih kapaciteta. U zemljama koje najaktivnije razvijaju obnovljive izvore energije do 2014. smanjeno je opterećenje plinskih termoelektrana. Prema konzultantskoj tvrtki Capgemini, oko 110 GW plinskih kapaciteta nije opravdalo investiciju i bili su na rubu bankrota. Otprilike 60% europskih termoelektrana koje rade na prirodni plin nalazi se u teškoj situaciji.

Prema nizu stručnjaka, uzrok krize tradicionalne energetike nije visoka konkurentnost obnovljivih izvora energije, već povlastice koje imaju proizvođači električne energije iz obnovljivih izvora. Vlasti kupuju “zelenu” električnu energiju po napuhanim tarifama na osnovi prioriteta.

Prema Frolovu, ova politika dovodi do neravnoteže u energetskom sektoru.

"Nagli porast uvođenja obnovljivih izvora energije učinio je plinske termoelektrane neisplativim - počele su se zatvarati", istaknuo je stručnjak. — U međuvremenu, vjetar i solarna proizvodnja imaju ozbiljan nedostatak: ovisnost o vremenskim uvjetima. Primjerice, početkom ove godine u Njemačkoj je oko devet dana bilo oblačno vrijeme bez vjetra. Proizvodnja obnovljive energije pala je za 90%. To je bio šok za lokalne potrošače. Postojeća baza na kojoj rade solarne i vjetroelektrane ne jamči nesmetanu opskrbu električnom energijom. Ovisnost o silama prirode pravi je povratak u mračno doba.”

• Termoelektrana na ugljen Lippendorf, Saska, Njemačka
• globallookpress.com
• Michael Nitzschke/imagebroker

U pozadini zatvaranja plinskih termoelektrana u Europi raste najprljavija proizvodnja električne energije - ugljen, smatra Frolov.

Na primjer, u Njemačkoj se planira izgraditi dvadesetak termoelektrana na ugljen. U zemlji se razvila paradoksalna situacija: uz rast proizvodnje ekološki prihvatljive energije, raste i ekološki najopasniji energetski sektor, primijetio je stručnjak.

“Tehnologija postaje sve jeftinija i dostupnija”

U posljednje dvije godine ravnoteža na europskom energetskom tržištu počela se popravljati: u Njemačkoj je pokrenuto nekoliko plinskih elektrana, a potrošnja plina u Europskoj uniji počela je rasti. Na kraju 2016. godine korištenje prirodnog plina u Europskoj uniji poraslo je za 6% u odnosu na 2015. godinu.

Prema Tatyani Lanshini, istraživaču u Centru za ekonomsko modeliranje energije i ekologije pri RANEPA, razvoj alternativne energije ne nosi nikakve rizike.

“Iako brz prijelaz na obnovljivu energiju nije moguć, one zemlje koje su dugo radile na tome napravile su velike korake. Na primjer, u Danskoj se oko polovice električne energije proizvodi iz obnovljivih izvora energije, u Njemačkoj - oko trećine", istaknuo je stručnjak u intervjuu za RT. “Ove zemlje na tome rade desetljećima, a i druge zemlje mogu postupno prijeći na obnovljive izvore energije. Ove tehnologije postaju sve jeftinije i dostupnije. Što se tiče subvencija, svi energetski sektori uživaju državnu potporu, uključujući tradicionalne.”