Альтернативная энергетика – технологии для будущего
23.05.2012 00:00:00
Парк ветряных турбин «Сименс» в Северном море.
История работы «Сименс» в России насчитывает почти 160 лет, и на сегодняшний день, учитывая высокую востребованность технологий для модернизации экономики и инфраструктуры страны, концерн является одним из ведущих технологических партнеров России.
Локализация – прежде всего в сфере производства, широкое географическое присутствие в стране, разработка и внедрение энергоэффективных решений на всех направлениях работы компании, а также фокус на инновациях позволяют компании занять прочные позиции на российском рынке.
Деятельность «Сименс» направлена на то, чтобы занять лидирующие позиции на тех рынках, которые существуют благодаря инновациям, и на рынках с долгосрочным потенциалом роста. Компания активно инвестирует в НИОКР – порядка 4 млрд. евро в год.
По данным Европейского патентного ведомства, компания и ее аффилированные предприятия возглавляют список 2011 года с 2235 заявками на получение патентов. В среднем каждый из примерно 28 тыс. сотрудников департамента корпоративных технологий компании сейчас делает почти в два раза больше изобретений, чем десять лет назад.
Общее число патентов, выданных «Сименс», возросло с 51 300 в 2010 году до 53 300 в настоящее время.
Инновации – основа бизнеса компании, которая входит в число мировых технологических лидеров в таких областях, как энергетика, индустрия, инфраструктура для городов, здравоохранение и информационные технологии.
Энергетика в приоритете
Одно из приоритетных направлений бизнеса, в котором реализуется инновационный потенциал «Сименс», – энергетика. Различные проекты осуществляются концерном по всему миру. При этом акцент делается на энергосберегающие технологии и проекты в области получения энергии из возобновляемых источников.
Реализуемые проекты приносят видимые результаты: в 2011 финансовом году торговый оборот сектора энергетики «Сименс» составил 27,6 млрд. евро, а новых заказов было получено на сумму около 34,8 млрд. евро. Доходы «Сименс» по проектам в области энергетики достигли 4,1 млрд. евро. И значительную часть этого дохода принесла альтернативная энергетика.
К альтернативной энергетике относятся те способы получения электроэнергии, при которых используются не традиционные исчерпаемые источники (нефть, газ, уголь), а возобновляемые. То есть в электричество преобразуется энергия солнечного света, ветра, приливов и отливов, геотермальная и другие. Главное преимущество использования альтернативных источников энергии состоит в их минимальном воздействии на окружающую среду и огромном потенциале.
В 1970-х годах в мире произошло несколько нефтяных кризисов, в результате чего многие страны столкнулись с серьезным недостатком традиционного топлива. Правительства начали вводить нормы расходования бензина, запрещали перемещение на автомобилях в выходные дни, призывали к жесткой экономии.
Коснулся кризис и США, и именно в эти годы администрация страны заговорила о необходимости переходить на альтернативные источники энергии.
Сегодня к нефтяным кризисам добавилась проблема иссякающих запасов имеющихся месторождений, аварии на АЭС, а также ухудшение экологической ситуации в мире, поэтому специалисты со всего мира опять обратили внимание на возобновляемые источники энергии.
В частности, к 2020 году Евросоюз планирует довести долю альтернативной энергетики в энергобалансе до 20%, а к 2040 году – до 40% (сейчас этот показатель составляет около 15%).
В рейтинге стран, наиболее активно использующих альтернативную энергию, составленном компанией Ernst&Young в 2010 году, ведущие позиции занимает Китай.
Для «Сименс» это также одно из важнейших направлений деятельности.
В области альтернативной энергетики концерн занимается и созданием уникального оборудования, и разработкой высокоэффективных технологий, позволяющих рационально использовать возобновляемые источники энергии по всему миру.
Также в число приоритетов входит создание так называемых интеллектуальных сетей, которые могут объединить электростанции, работающие на альтернативных источниках топлива, с уже существующей энергосистемой.
Другая важная задача – оснащение «интеллектуальных сетей» современными электросчетчиками, которые помогали бы анализировать динамику расходования электроэнергии и регулировали бы нагрузку на сеть. Это также одна из актуальных задач для «Сименс».
| Подводная ГЭС – последнее слово в энерготехнике. |
Ветроэнергетика
На сегодняшний день именно ветроэнергетика является наиболее востребованным направлением работы «Сименс». По итогам 2011 года концерн заключил шесть контрактов на создание ветропарков общей мощностью около 1400 МВт.
Основной элемент ветроэнергетической установки (ВЭУ) – винт или ротор, который вращается под воздействием ветра. Энергия, получаемая на ВЭУ, недорогая, и это их основное достоинство. Однако есть у «ветряков» и недостатки, самый серьезный из которых – помехи, создаваемые для воздушного сообщения и радиоволн.
Тем не менее сейчас в мире установлено около 6500 ветровых турбин «Сименс», пиковая производительность которых составляет 5700 МВт (таким количеством энергии можно обеспечить более 7 млн. домохозяйств). Использование ветроустановок снижает выбросы углекислого газа более чем на 8 млн. метрических тонн год.
При участии «Сименс» уже построен крупнейший в Европе парк ветроустановок, расположенный на суше (Шотландия). Завершается строительство уникального морского ветропарка Horns Rev II в Дании.
Совместно с норвежской энергетической компанией Hydro «Сименс» будет разрабатывать проекты плавучих ветровых электростанций, которые имеют заметное преимущество – они мобильны и могут передвигаться в зависимости от движения воздушных масс. В ближайших планах концерна также строительство ветропарка Amrumbank West в Северном море для компании E.ON.
В Германии «Сименс» построит ветропарки Borkum Riffgrund и Meerwind Sud/Ost. В Великобритании будут возведены ветропарки West of Duddon Sands и Teesside, а в США – Cape Wind и Block Island.
Солнечная энергетика
В настоящее время «Сименс» является одним из ключевых участников самого масштабного и сложного европейского проекта в области солнечной энергетики: программы Desertec Industrial Initiative. Его основная задача – обеспечение 15% потребностей Европы в электроэнергии за счет солнечных электростанций.
Благодаря тому что «Сименс» обладает опытом и необходимыми технологиями в области создания и управления электростанциями, а также создания системы передач тока с минимальными потерями, концерн играет в Desertec ключевую роль.
И эта роль еще более возрастает, если учесть огромное количество решений в области охраны окружающей среды в портфеле «Сименс».
Действующие солнечные парки «Сименс» установлены уже на всех континентах, причем концерн поставляет масштабные установки мощностью более 2 МВт. Технические характеристики оборудования всегда приспособлены к конкретным географическим условиям: в зависимости от солнечной активности в определенной местности используются фотогальванические панели, концентраторы солнечной энергии или промышленные фокусные зеркала с парогенераторами.
В 2009 году «Сименс» открыл новый производственный цех в городе Гёрлитц (Германия), который выпускает турбины, отличающиеся высокой производительностью, надежностью и эксплуатационной гибкостью. Для дальнейшего совершенствования производимого оборудования «Сименс» приобрел компании Solel Solar Systems (израильская компания, производящая оборудование) и Archimede Solar (Испания, разработчик оборудования). За счет этого концерн занял ведущие позиции на рынке и постоянно укрепляет их.
| Солнечная энергетика должна обеспечить 15% потребностей Европы в электроэнергии. Фото предоставлены пресс-службой «Сименс» |
Инновационные разработки «Сименс» помогают решать проблему не только производства, но и передачи электроэнергии. Дело в том, что солнечные электростанции, которые находятся, например, в Африке, в идеале должны будут снабжать электроэнергией Европу.
А передача тока на такие большие расстояния всегда связана с огромными потерями. Применение технологии передачи HVDC, которую разработал «Сименс», снижает потери до 10% на 3 тыс. км.
Специалисты концерна уверены, что эта технология будет пользоваться огромным спросом в Европе, где энергопотребление будет только расти.
Гидроэнергетика
Необходимые условия для строительства гидроэлектростанций – это наличие необходимых ресурсов в течение всего года и по возможности большой уклон на реке.
Строительство ГЭС, как правило, обходится дороже, чем строительство традиционных электростанций. Однако себестоимость электроэнергии, полученной на ГЭС, в два раза ниже, чем электроэнергии, полученной с использованием традиционных источников. При этом ГЭС оказывает минимальное воздействие на окружающую среду.
Гидроэнергетика – третий вид альтернативной энергетики, которую активно развивает «Сименс». Концерн занимается технологическими разработками для малых ГЭС мощностью до 30 МВт, а также для реконструкции электростанций.
В зависимости от каждой конкретной электростанции «Сименс» предлагает для оснащения турбины с регулируемыми и фиксированными лопастями всех доступных в настоящее время конструкций – Pelton, Francis, Kaplan, Axial и т.д. Технологии «Сименс» гарантируют высокий запас прочности малых ГЭС и низкие эксплуатационные расходы.
Перспективы России
Как отмечают эксперты, потенциал России с точки зрения возобновляемых источников энергии очень велик. По оценке Агентства по прогнозированию балансов в электроэнергетике (АПБЭ), этот потенциал достигает 4,5 млрд. тонн условного топлива в год, что в четыре раза больше, чем ежегодное внутреннее потребление первичных энергоресурсов в стране.
Наиболее перспективным направлением в России является ветроэнергетика. Специалисты полагают, что в будущем до 30% электроэнергии в стране может производиться именно на ВЭУ. «Сименс» также не исключает своего участия в развитии ветроэнергетики в России.
Специалисты концерна отмечают, что потенциалом для установки ветропарков обладают Краснодарский край, Азовское побережье, Волгоградский регион, а также граничащие с Казахстаном области.
Также хорошие перспективы у ветроэнергетики на Алтае и в Оренбургской области.
В области солнечной энергетики АПБЭ оценивает суммарный объем уже введенных в России мощностей не более чем в 5 МВт. При этом уровень инсоляции (обеспеченности солнечной энергией) России сопоставим с показателями Германии, где объем введенных мощностей составляет 20 ГВт.
Если говорить о гидроэлектростанциях, то в России их строительство всегда велось активно, и наша страна входит в top-10 стран, активно развивающих гидроэнергетику. Однако пик использования малых ГЭС пришелся на 1950–1960-е годы, а сейчас эта отрасль несколько забыта. Тем не менее перспективы строительства малых ГЭС в республиках Северного Кавказа очень велики.
для элемента не найдены.
Источник: http://www.ng.ru/science/2012-05-23/9_alternative.html
В последние годы страны мира все активнее используют возобновляемые источники энергии (ВИЭ) вместо традиционных углеводородов. Солнце и ветер экологически безвредны и не расходуются в процессе использования. По оценкам экспертов, в ближайшие 20 лет ВИЭ будут самым быстрорастущим сегментом мировой энергетики.
Специалисты прогнозируют, что к 2035 году их доля в мировом объеме электрогенерации существенно вырастет — примерно в полтора раза с нынешних 21%. В России сегодня 65% электроэнергии производится тепловыми электростанциями, 18,3% — десятью действующими атомными электростанциями, 15,9% — гидроэлектростанциями.
Альтернативная энергетика в нашей стране развита слабо — на ее долю пока приходится менее 1%.
Какие причины толкают мир к переходу на ВИЭ, может ли альтернативная энергетика в ближайшие годы заменить традиционную и станет ли она когда-нибудь популярной в России — в материале ТАСС.
Мировой опыт
В 2015 году ВИЭ установили рекорд по приросту энергогенерации, увеличив ее на 147 ГВт, при этом почти половина была получена за счет установки ветряков, говорится в ежегодном докладе международной организации по поддержке возобновляемой энергетики REN21.
Более одной трети инвестиций в ВИЭ, которые оцениваются примерно в $329 млрд, вложил Китай, и таким образом развивающиеся страны впервые обогнали развитые по объему финансирования в этот сектор. Количество занятых в нем людей также выросло и достигло 8,1 млн. Авторы доклада объясняют такой рост тем, что на многих рынках стоимость ВИЭ стала сопоставима со стоимостью традиционных источников энергии.
Ведущая роль в развитии ВИЭ по-прежнему принадлежит правительствам стран. Так, по состоянию на начало 2016 года 173 государства поставили цели по развитию ВИЭ, а 146 стран проводили политику поддержки сектора.
В Европе лидером в области получения энергии из экологически чистых источников сегодня является Германия. Правительство ФРГ сделало ставку на ВИЭ после аварии на японской АЭС «Фукусима-1». Кабинет канцлера Ангелы Меркель тогда принял решение постепенно к 2022 году вывести из эксплуатации все 17 немецких атомных электростанций.
Предполагалось также, что возобновляемая энергетика снизит зависимость страны от импорта энергоносителей и поможет бороться с монополиями в этом секторе экономики. Уже в 2014 году ветер, солнце, биомасса и вода обеспечили 26,2% всей произведенной в Германии электроэнергии, впервые обогнав по этому показателю традиционного для отрасли лидера — бурый уголь, на долю которого пришлось 25,4%.
Некоторые эксперты считают, что к 2030 году страна может полностью перейти на ВИЭ, уйдя от всех ископаемых, а также ядерных источников получения энергии.
США, Канада и Мексика также намерены наращивать обороты в области «зеленой» энергетики — к 2025 году они планируют получать половину всей энергии в Северной Америке из возобновляемых источников. В настоящее время на их долю в Соединенных Штатах, Канаде и Мексике приходится в целом 37% энергетического производства.
В Ирландии в январе этого года был поставлен рекорд по выработке экологически чистой энергии. Местные ветрогенераторы за несколько часов работы произвели 2,8 тыс. МВт. Этого объема вполне хватило бы для снабжения электричеством 1,2 млн домовладений.
Несмотря на то, что специалисты объяснили данный феномен исключительно благоприятным стечением обстоятельств — на остров пришел холодный атмосферный фронт, который и повлиял на существенное, но кратковременное усиление ветра — «зеленая» энергетика в стране будет развиваться. В правительстве республики поставили перед собой амбициозную задачу — в ближайшие пять лет вдвое увеличить количество ветрогенераторов.
Ирландия начала использовать возобновляемые источники энергии одной из первых в Евросоюзе. С каждым годом в стране растет число коммерческих объектов подобного типа.
Использовать ВИЭ активнее стремится и Куба. Количество ясных дней в году здесь достигает 330, что делает остров идеальным местом для развития солнечной энергетики.
По оценкам экспертов, в среднем Солнце посылает на каждый квадратный метр кубинской территории более 1,8 МВт в год.
Местные власти планируют, что к 2030 году примерно четверть необходимой стране электроэнергии будет вырабатываться за счет «зеленых» источников. Сейчас возобновляемые источники энергии обеспечивают лишь 4% потребностей страны.
Саудовская Аравия также планирует увеличивать долю ВИЭ в энергообороте. В 2015 году страна представила новую стратегию, главной целью которой является снижение зависимости бюджета от нефтяных доходов. Так, государство планирует уже к 2023 году вырабатывать до 10 ГВт электроэнергии от ВИЭ. В 2015 году на них приходилось только 25 МВт.
Полгода солнце, полгода нет
В России в ближайшее время альтернативные источники энергии вряд ли заменят традиционные, причин тому несколько. Во-первых, возможностей солнечной и ветроэнергетики не хватит, чтобы полностью обеспечить потребности страны.
Советник президента РФ и его представитель по вопросам климата Александр Бедрицкий, касаясь решения задачи снижения выбросов парниковых газов за счет перехода на возобновляемые источники энергии, отметил, что этого сделать нельзя — «тем более в таких северных странах, как Россия, где полгода на севере солнце есть, полгода его нет».
«Естественно, в подобных условиях за счет гелиоэнергетики капитальные вопросы по обеспечению промышленности энергией не решишь», — сказал эксперт. То же самое, по его словам, касается ветроэнергетики. «Для индивидуального потребления и небольших производств она годится.
Но ветроэнергетические ресурсы у нас в основном сосредоточены в районах побережья морей, сплошного покрытия территории ими нет. Во многих субъектах Федерации ветроэнергетика применяется, но, опять же, промышленное производство этим не обеспечишь», — пояснил Бедрицкий.
Во-вторых, как отмечают эксперты, говорить о завершении эпохи углеводородов сегодня рано: в ближайшие годы 80% необходимой энергии будет вырабатываться за счет ископаемых видов топлива.
«В условиях падения цен на нефть более чем в два раза многие заговорили о том, что эра углеводородов идет к закату, что надо уже сейчас полностью переориентироваться на альтернативные источники энергии. Думаю, реальных оснований для таких далеко идущих выводов пока нет.
Во всяком случае, пока», — отмечал в этой связи президент России Владимир Путин.
По его словам, «спрос на традиционные энергоресурсы поддерживается не только автомобилизацией и электрификацией таких огромных стран и экономик, как Китай, Индия, некоторых других государств, но и продолжающимся проникновением продукции нефте- и газохимии в самые разные сферы жизни человека, в промышленные процессы».
Кстати, несмотря на низкий уровень использования альтернативных источников энергии, российская структура топливно-энергетического баланса тем не менее является одной из самых «зеленых» в мире.
Как заявил министр энергетики России Александр Новак, выступая на сессии Российского инвестиционного форума в Сочи, доля угля, одного из самых «грязных» источников энергии, занимает в РФ только около 15%, тогда как в США и ФРГ она составляет порядка 40%, в Китае — 70%, а в остальных странах — около 30%.
Деньги на ветер
Между тем, несмотря на огромные запасы нефти, газа и угля, РФ все-таки планирует увеличивать производство энергии на основе «зеленых» источников. До 2035 года ожидается рост доли возобновляемых источников электроэнергии, ветряной и солнечной, до 3%.
Инвестиции в создание и развитие этого сектора составят $53 млрд до 2035 года. Для поддержки «зеленой» энергетики в России была принята программа, согласно которой сетевые компании обязаны покупать электроэнергию у поставщиков ВИЭ по регулируемым тарифам.
Реализация проектов в области ВИЭ в России имеет под собой серьезные экономические основания.
«С развитием северных территорий и Дальнего Востока возобновляемая энергетика приобретает особое значение, — отмечает, в частности, замминистра энергетики РФ Алексей Текслер.
— Во многих отдаленных регионах использование ВИЭ существенно экономит расходы на электроэнергию, так как не нужно завозить мазут и другие традиционные энергоносители. Уже сегодня эти решения показали свою экономическую эффективность и целесообразность».
«Важным стало использование альтернативной энергетики в Крыму, — добавил замминистра. — Именно за счет реализации таких решений в условиях дефицита электроэнергии удается получать дополнительно до 150 МВт».
По его словам, «в ближайшие 20 лет планируется в десять раз увеличить производство электрической энергии на основе возобновляемых источников электроэнергии».
«Если говорить не с точки зрения бизнеса, а с точки зрения страновой картинки, я считаю, что солнечная энергетика в России уже состоялась и дальше она шаг за шагом уже будет просто нарастать, нарастать и нарастать в объемах», — заявил, выступая в январе на Гайдаровском форуме, глава Роснано Анатолий Чубайс. Ветровая, по его словам, может стать реальностью в 2017 году. «Для меня 2017 год — это год развилки по ветру. Вижу очень серьезные предпосылки, которые могут привести к тому, что через год, на следующем Гайдаровском форуме, я смогу сказать, что ветер в России тоже состоялся», — заявил Чубайс.
В 2024 году, по ожиданиям главы Роснано, в России будет генерироваться 3,5 тыс. МВт ветровой энергии, 1,5 тыс. солнечной. «Это вполне серьезные вещи. Это реальность, измеряемая десятками миллиардов рублей, которые на наших глазах уже возникают», — сказал Чубайс.
Ранее он сообщал, что Роснано планирует создать два консорциума с российскими и международными инвесторами для реализации проектов по строительству в России ветрогенерации.
По его словам, Роснано планирует вложить более 10 млрд рублей в проекты по развитию ветроэнергетики в РФ.
Источник: https://tass.ru/ekonomika/4083895
Просто о сложном: что такое альтернативная энергетика?
За последние годы альтернативная энергетика стала предметом пристального интереса и ожесточенных дискуссий. Под угрозой изменения климата и того факта, что средние мировые температуры продолжают расти с каждым годом, стремление найти формы энергии, которые позволят сократить зависимость от ископаемого топлива, угля и других загрязняющих окружающую среду процессов, естественным образом выросло.
В то время как большинство концепций альтернативной энергетики не новы, только за последние несколько десятилетий этот вопрос стал, наконец, актуальным. Благодаря усовершенствованию технологий и производства, стоимость большинства форм альтернативной энергии понижалась, в то время как эффективность росла. Что же такое альтернативная энергетика, если говорить простыми и понятными словами, и какова вероятность того, что она станет основной?
Очевидно, остаются некоторые споры касательно того, что означает «альтернативная энергия» и к чему эту фразу можно применить. С одной стороны, этот термин можно отнести к формам энергии, которые не приводят к увеличению углеродного следа человечества. Поэтому он может включать ядерные объекты, гидроэлектростанции и даже природный газ и «чистый уголь».
С другой стороны, этот термин также используется для обозначения того, что в настоящее время считается нетрадиционными методами энергетики — энергии солнца, ветра, геотермальной энергии, биомассы и других недавних дополнений. Такого рода классификация исключает такие методы добычи энергии, как гидроэлектростанции, которые существуют больше сотни лет и представляют собой довольно распространенное явление в некоторых регионах мира.
Другой фактор в том, что альтернативные источники энергии должны быть «чистыми», не производить вредных загрязняющих веществ. Как уже отмечалось, это подразумевает чаще всего двуокись углерода, однако может относиться и к другим выбросам — моноксиду углерода, двуокиси серы, окиси азота и другим. По этим параметрам ядерная энергия не считается альтернативным источником энергии, поскольку производит радиоактивные отходы, которые высоко токсичны и должны храниться соответствующим образом.
Во всех случаях, однако, этот термин используется для обозначения видов энергии, которые придут на смену ископаемому топливу и углю в качестве преобладающей формы производства энергии в ближайшее десятилетие.
Виды альтернативных источников энергии
Строго говоря, существует много видов альтернативной энергии. Опять же, здесь определения заходят в тупик, потому что в прошлом «альтернативной энергетикой» называли методы, использование которых не считали основным или разумным. Но если взять определение в широком смысле, в него войдут некоторые или все эти пункты:
Гидроэлектроэнергия. Это энергия, вырабатываемая гидроэлектрическими плотинами, когда падающая и текущая вода (в реках, каналах, водопадах) проходит через устройство, вращающее турбины и вырабатывающее электричество.
Ядерная энергия. Энергия, которая производится в процессе реакций замедленного деления. Урановые стержни или другие радиоактивные элементы нагревают воду, превращая ее в пар, а пар крутит турбины, вырабатывая электричество.
Солнечная энергия. Энергия, которая получается напрямую от Солнца; фотовольтаические ячейки (обычно состоящие из кремниевой подложки, выстроенные в крупные массивы) преобразуют лучи солнца напрямую в электрическую энергию. В некоторых случаях и тепло, производимое солнечным светом, используется для производства электричества, это известно как солнечная тепловая энергия.
Энергия ветра. Энергия, вырабатываемая потоком воздуха; гигантские ветряные турбины вертятся под действием ветра и вырабатывают электричество.
Геотермальная энергия. Эту энергию вырабатывает тепло и пар, производимые геологической активностью в земной коре. В большинстве случаев в грунт над геологически активными зонами помещаются трубы, пропускающие пар через турбины, таким образом вырабатывая электричество.
Энергия приливов. Приливное течение у береговых линий тоже может использоваться для выработки электричества. Ежедневное изменение приливов и отливов заставляет воду протекать через турбины назад и вперед. Вырабатывается электроэнергия, которая передается на береговые электростанции.
Биомасса. Это относится к топливу, которое получают из растений и биологических источников — этанола, глюкозы, водорослей, грибов, бактерий. Они могли бы заменить бензин в качестве источника топлива.
Водород. Энергия, получаемая из процессов, включающих газообразный водород. Сюда входят каталитические преобразователи, при которых молекулы воды разбиваются на части и воссоединяются в процессе электролиза; водородные топливные элементы, в которых газ используется для питания двигателя внутреннего сгорания или для вращения турбины с подогревом; или ядерный синтез, при котором атомы водорода сливаются в контролируемых условиях, высвобождая невероятное количество энергии.
Альтернативные и возобновляемые источники энергии
Во многих случаях альтернативные источники энергии также являются возобновляемыми. Тем не менее эти термины не полностью взаимозаменяемы, поскольку многие формы альтернативных источников энергии полагаются на ограниченный ресурс. К примеру, ядерная энергетика опирается на уран или другие тяжелые элементы, которые необходимо сперва добыть.
В то же время ветер, солнечная, приливная, геотермальная и гидроэлектроэнергия полагаются на источники, которые полностью возобновляемые. Лучи солнца — самый изобильный источник энергии из всех и, хоть и ограниченный погодой и временем суток, является неисчерпаемым с промышленной точки зрения. Ветер тоже никуда не девается, благодаря изменениям давления в нашей атмосфере и вращению Земли.
Развитие
В настоящее время альтернативная энергетика все еще переживает свою юность. Но эта картина быстро меняется под влиянием процессов политического давления, всемирных экологических катастроф (засух, голода, наводнений) и улучшений в технологиях возобновляемых энергий.
Например, по состоянию на 2015 год, энергетические потребности мира по-прежнему преимущественно обеспечивались углем (41,3%) и природным газом (21,7%). Гидроэлектростанции и атомная энергетика составили 16,3% и 10,6% соответственно, в то время как «возобновляемые источники энергии» (энергии солнца, ветра, биомассы и пр.) — всего 5,7%.
Это сильно изменилось с 2013 года, когда мировое потребление нефти, угля и природного газа составило 31,1%, 28,9% и 21,4% соответственно. Ядерная и гидроэлектроэнергия составляли 4,8% и 2,45%, а возобновляемые источники — всего 1,2%.
Кроме того, наблюдалось увеличение числа международных соглашений относительно обуздания использования ископаемого топлива и развития альтернативных источников энергии. Например, Директиву о возобновляемой энергии, подписанную Евросоюзом в 2009 году, которая установила цели по использованию возобновляемой энергии для всех стран-участниц к 2020 году.
По своей сути, из этого соглашения следует, что ЕС будет удовлетворять не менее 20% общего объема своих потребностей в энергии возобновляемой энергией к 2020 году и по меньшей мере 10% транспортного топлива. В ноябре 2016 года Европейская комиссия пересмотрела эти цели и установила уже 27% минимального потребления возобновляемой энергии к 2030 году.
Некоторые страны стали лидерами в области развития альтернативной энергетики. Например, в Дании энергия ветра обеспечивает до 140% потребностей страны в электроэнергии; излишки поставляются в соседние страны, Германию и Швецию.
Исландия, благодаря своему расположению в Северной Атлантике и ее активным вулканам, достигла 100% зависимости от возобновляемых источников энергии уже в 2012 году за счет сочетания гидроэнергетики и геотермальной энергии. В 2016 году Германия приняла политику поэтапного отказа от зависимости от нефти и ядерной энергетики.
Долгосрочные перспективы альтернативной энергетики являются чрезвычайно позитивными. Согласно отчету 2014 году Международного энергетического агентства (МЭА), на фотовольтаическую солнечную энергию и солнечную тепловую энергию будет приходиться 27% мирового спроса к 2050 году, что сделает ее крупнейшим источником энергии. Возможно, благодаря достижениям в области синтеза, ископаемые источники топлива будут безнадежно устаревшими уже к 2050 году.
Пожалуйста, оцените статью:
Источник: http://www.nanonewsnet.ru/news/2017/prosto-o-slozhnom-chto-takoe-alternativnaya-energetika
Искусственное Солнце. Как американский стартап готовит революцию в мировой энергетике
Константин Ценцура
Коротко:
— какие самые громкие проекты по возобновляемой электроэнергии
— почему планам Илона Маска не суждено сбыться
— когда на Земле будут использовать только экологически чистую электроэнергию
Что бы вы сделали, если бы у вас было чуть больше $100 млрд? Основатель Microsoft Билл Гейтс, например, потратил часть этих денег на финансирование компании, которая может спасти Землю от экологической катастрофы.
Американский стартап, одним из спонсоров которого выступил отец компьютерной техники и некогда главный соперник Стива Джобса, в тайне разработал революционную станцию солнечной электроэнергии, которую можно будет использовать в промышленных целях. При успешном масштабировании такой технологии, на нашей планете могут значительно сократить потребление ископаемого топлива.
Тем не менее, альтернативные, возобновляемые или «зеленые» источники электроэнергии — довольно противоречивая тема. Несмотря на то, что многие страны массово переходят на использование ветряной и солнечной электроэнергии, некоторые эксперты уверены: отказ от использования ископаемого топлива на всей планете невозможен, а идеи Илона Маска о преобладании зеленой электроэнергии на Земле — не более чем очередной коммерческий проект.
Что говорить, если сам Билл Гейтс имеет неоднозначные взгляды на развитие альтернативных источников энергии, и говорит о необходимости вновь популяризировать атомные электростанции.
НВ разбиралось, какую секретную станцию солнечной энергии спонсировал основатель Microsoft, почему идеи Илона Маска оказались нереальными и какое будущее ждет альтернативную энергетику на Земле.
Кому дал деньги Билл Гейтс
С недавних пор снова самый богатый человек планеты, основатель корпорации Microsoft Билл Гейтс известен своими филантропическими идеями. Кроме планов покончить с бедностью в Африке и создать революционные туалеты, Гейтс также заинтересован в решении проблем энергетической зависимости Земли и глобальных климатических изменений.
Мультимиллиардер уже заявлял, что нам необходимо изобрести эффективные технологии хранения электроэнергии, которую произвели из возобновляемых источников, а также призывал политиков США возвратить продвинутые технологии производства ядерной энергии для улучшения состояния окружающей среды в будущем.
На днях стало известно, что Билл Гейтс также выступил спонсором одного из энергетических стартапов, который в тайне разработал уникальную станцию солнечную электростанцию. Речь идет о компании Heliogen, которая презентовала свой инвестиционный проект в США.
Суть разработки — солнечная станция концентрированной электроэнергии, которая может генерировать тепловую энергию выше 1000 градусов Цельсия. Такая станция нужна не для обеспечения бытовым электричеством, а для тяжелой промышленности. Авторы проекта надеются, что с помощью их технологий можно будет сократить массовое использование ископаемого топлива в производстве цемента, стали, стекла и других индустриях.
В компании заявляют, что их станции помогут снизить количество вредных выбросов в атмосферу, поскольку, одно лишь производство цемента отвечает за 7% глобального загрязнения углекислым газом.
Heliogen использует панели, которые направляют солнечную энергию в одну конкретную точку. Такая технология концентрированной электроэнергии не нова, но американцы дополнили ее системами «искусственного интеллекта», которые позволяют достичь высоких температур тепловой энергии.
НВ уже писало, что такое искусственный интеллект и почему лучше не употреблять этот термин. В случае с инвестиционным проектом Билла Гейтса, под ИИ инженеры подразумевают «программное обеспечение для компьютерного зрения, автоматического обнаружения границ и другие продвинутые технологии, которые могут обучать конкретные части панелей отражать солнечные лучи в одну точку».
По словам основателя и главного руководителя Heliogen Билла Гросса, если правильно настроить тысячу зеркал для получения солнечной энергии, можно достичь очень высоких температур. Гросс считает, что его компания в будущем сможет производить чистый (безуглеродный) водород, который послужит топливом для грузовиков и самолетов. «В долгосрочной перспективе мы хотим быть „зеленой водородной“ компанией», — говорит основатель Heliogen.
Утопия Илона Маска
Самым известным популяризатором идей об отказе от ископаемого топлива в пользу возобновляемых источников электроэнергии является американский предприниматель Илон Маск. В отличие от руководителя Heliogen, Маск не собирается использовать зеленую энергию только в промышленности: более 10 лет он пытается доказать, что всю планету можно обеспечить электричеством из возобновляемых истоничков.
Для этого Илон Маск приобрел и реформировал ряд компаний, самые популярные из них — производитель электрокаров Tesla, ракетостроитель SpaceX, энергетическая компания SolarCity и другие. Все эти предприятия имеют похожую идеологию: преобладание инноваций, повторное использование ресурсов, устойчивое развитие и, конечно, спасение планеты.
Маск разработал сложную систему взаимосвязи своих производственных мощностей, и планировал, что потребитель получит максимальную выгоду от участия в переработке использованных материалов.
Самый яркий пример — электрокары Tesla. Изначально предполагалось, что компания обеспечит всех владельцев Tesla бесплатным электричеством. Эту идею Илон Маск позаимствовал у своего вдохновителя Николы Теслы. Сербско-хорватский изобретатель также хотел подарить миру бесплатную электроэнергию, но «проклятые капиталисты» не дали ему этого сделать.
Маск, в свою очередь, решил, что все, кто купят его электрокары получат пожизненное обеспечение бесплатной электроэнергией на фирменных станциях зарядки. В чем соль? Помимо агрессивного привлечения аудитории к покупке машин Tesla, калифорнийский инженер рассчитал целую экосистему для своих предприятий, чтобы обеспечить возобновляемый цикл производства.
В частности, на заводах Tesla Gigafactory должны были не только производить аккумуляторы для электрокаров и солнечных станций, но и перерабатывать батареи из старых авто, постоянно создавая с помощью этого новую продукцию и наращивая мощности. При таком раскладе экономическая модель с пожизненной бесплатной зарядкой для владельцев Tesla была весьма выгодной.
Но, как оказалось, PR-кампания прошла слишком успешно, и на авто Tesla был очень большой спрос. Рост популярности электрокаров Tesla и все большие финансовые потери компании вынудили Маска отказаться от своей «акции», хотя периодически бесплатную зарядку в той или иной форме возвращают для разных моделей. Конечно, только не для массового «бюджетника» Model 3.
Кроме этого, популярность электрокаров Tesla привела к тому, что слишком большое количество якобы «зеленых» машин все равно нужно снабжать электричеством, которое производят с помощью ископаемого топлива. Одна из первых волн подобной критики Tesla в начале 2010-х доказала, что не все идеи Илона Маска об «устойчивости» его компании применимы на практике.
Далее следовали скандалы с незаконной добычей лития, которая также вредит окружающей среде, но является жизненноважной для производства аккумуляторов, многочисленные публичные выходки Маска и его разногласия с инвесторами, ну и, самое главное, — убыточность Tesla, ведь компания до сих пор «сожгла» гораздо больше денег, чем заработала.
Да, время от времени, как например в последнем финансовом квартале, Tesla демонстрирует прибыль, и в целом компания продолжает исповедовать начальную идеологию перехода на зеленую электроэнергию. Главный вопрос в том, сможет ли возобновляемая энергетика глобально заменить ископаемое топливо. Ведь то, что машины Tesla стали красивыми игрушками с претензией на защиту экологии и, при этом, имеют мизерные продажи по сравнению с классическими авто с ДВС, — абсолютно ничего не значит.
Стоит ли говорить о противниках Илона Маска в лице тех же экоактивистов? Привет ракетам SpaceX и бесполезной колонизации Марса.
Что будет с зеленой энергетикой?
Несмотря на то, что проекту Heliogen нужно еще очень много денег и времени для масштабирования в «зеленую водородную компанию», а империя Илона Маска в нынешних условиях не может одновременно зарабатывать и спасать планету, многие страны активно продвигают экологически чистые источники электроэнергии, субсидируют их производство и вводят все большие ограничения и налоги на загрязнение.
Согласно Eurostat, в Европейском Союзе уже в следующем году планируют использовать 20% энергии из возобновляемых источников от конечного потребления всей электроэнергии. Абсолютным передовиком в Европе является Швеция, где почти 50% всего электричества производится с помощью возобновляемых источников.
На 40% «зеленые» Финляндия и Латвия, а около трети экологически чистой электроэнергии производят в Австрии, Эстонии и Португалии. Хуже всего обстоят дела у Люксембурга, Нидерландов, Мальты, Бельгии и Кипра, — там показатели менее 10%.
В Украине, к сравнению, по состоянию на конец третьего квартала 2019-го произвели около 3,7% электроэнергии с помощью возобновляемых источников, включая солнечные, ветряные станции, биотопливо и ГЭС. Тем не менее, даже в нашей стране с недавних пор полностью производят солнечные панели, вводят зеленые тарифы и хоть как-то пытаются соответствовать эко-трендам.
Недавний рекорд производства зеленой электроэнергии принадлежит Шотландии: там за полгода ветряные электростанции выработали в два раза больше электричества, чем потребляет вся страна ежегодно. Избыточное электричество отправили в северную Англию, а по всему Королевству, кстати, планируют отказаться от производства электричества с помощью сжигания угля к 2025 году.
Глобальная ситуация с альтернативной энергетикой все же оставляет желать лучшего. Производство электричества посредством сжигания топлива и природного газа по-прежнему остаются более дешевыми способами, чем задействование возобновляемых источников.
Цены на экологически чистые системы производства электроэнергии падают, но темпы, с которыми они развиваются, не соответствуют дедлайнам ООН по спасению Земли от климатических изменений.
В США, где президентом сейчас является далеко не приверженец экоактивистов, планируют производить 40% электроэнергии из возобновляемых источников только к 2040-му. В Китае, где массово продвигают экологически чистую электроэнергию, сейчас производят чуть более четверти зеленого электричества от всей электроэнергии, которую потребляют в стране.
Учитывая главные проблемы возобновляемой энергетики вроде их малоэффективности и использования огромных площадей для электрических станций, не факт, что в ближайшие десятилетия ископаемое топливо перестанет быть главным источником энергии на нашей планете. Правда, уголь с газом тоже потихоньку кончаются.
Политолог Джошуа Гольдштейн и энергетик Стаффан Квист считают, что использование возобновляемых источников электроэнергии не спасет Землю от глобальных экологических проблем. Согласно их исследованию, произвести необходимое количество электричества для всей Земли и при этом не сжигать ископаемое топливо позволит только атомная энергетика.
По подсчетам Гольдштейна и Квиста, даже если каждая страна начнет внедрять возобновляемые источники энергии на том же уровне, что и Германия, — нам понадобится около 150 лет, чтобы снизить уровень углерода в атмосфере до безопасного.
На это накладываются десятки споров и дискуссий о безопасности ядерных реакторов, целесообразности «прорывов» в сфере возобновляемой электроэнергии за последнее десятилетие, да и вообще, не пора ли нам осваивать энергию вне своей планеты? Не можем же мы бросить Солнце и сделать ставку на эксплуатацию обогащенного урана.
Так или иначе, стрелки часов судного дня уже перевели максимально близко к глобальной катастрофе. Хотя, кому интересна судьба человечества, когда есть Илона Маска и четвертый сезон Рика и Морти.
Источник: https://nv.ua/techno/popscience/beskonechnaya-energiya-kogda-lyudi-otkazhutsya-ot-iskopaemogo-topliva-i-chto-budet-vzamen-50054679.html
Настоящее и будущее «зеленой» энергетики в России
О том, как развивается альтернативная энергетика в России, а также о будущем возобновляемых источников энергии в нашей стране рассказал на вебинаре Антон Усачев, заместитель генерального директора по корпоративным коммуникациям группы компаний «Хевел», глава Российской ассоциации предприятий солнечной энергетики.
О текущей ситуации
С 2014 года ситуация на рынке альтернативной энергетики постепенно улучшается. Сейчас активно развиваются технологии в российском секторе, появляется спрос, совершенствуется нормативно-правовая база.
На отечественном рынке можно выделить 3 кластера альтернативной энергетики: сетевая альтернативная энергетика, альтернативная энергетика как составная часть распределенной энергетики и минигенерация для внутреннего потребления.
Первый тип представляет собой синтез электроэнергии в масштабах больших электростанций.
Альтернативная энергетика как часть распределенной энергетики является составной частью энергосистем, которые, в зависимости от нагрузки на энергосистему, времени суток и погодных условий, комбинируют разные источники энергии.
Минигенерация – выработка энергии из альтернативных источников в малых количествах (мощность установок – несколько киловатт) предназначенной главным образом для потребления в рамках домохозяйств.
О проблемах
На сегодняшний день существует правовая база по сетевой (оптовой) альтернативной энергетике (Постановление Правительства Российской Федерации от 27 сентября 2018 №1145). Также проводится подготовка нормативной базы для малой альтернативной энергетики.
Таким образом, наиболее проблемным кластером является альтернативная энергетика как составная часть распределенной энергетики. Помимо отсутствия нормативной базы, которая поощряла бы переход на альтернативные источники энергии, администрация на местах зачастую способствует использованию устаревших дизель-генераторов.
Также серьезными проблемами альтернативной энергетики в России являются неконкурентоспособный финансовый сектор и недостаток квалифицированных кадров.
Неконкурентоспособность российского финансового сектора в альтернативной энергетике обусловлена, в первую очередь, высокими ставками по кредиту, а также отсутствием субсидий.
Для инвесторов зачастую более привлекательными являются условия, предлагаемые в Европе, где незатруднительно получить льготные ставки по кредитам, а также имеется множество способов стать участником программы субсидирования проектов по альтернативной энергетике.
Недостаток квалифицированных кадров объясняется тем, что рынок альтернативной энергетики в России растет стремительнее, чем набор специалистов в высшие и специальные учебные заведения по необходимым специальностям.
О перспективах
Однако, несмотря на негативные моменты, российский рынок альтернативной энергетики имеет хорошие перспективы к росту. Российские компании достигли успехов в производстве одних из самых высокоэффективных солнечных панелей (разработка группы компаний «Хевел» способна при должном уходе работать с КПД 23% на протяжении 25 лет, а технологии с использованием новых материалов могут довести показатель эффективности до 25%).
Законодательная база продолжает совершенствоваться. Российские производители также осваивают технологии по внедрению солнечных панелей в транспортные средства, покрытия крыш домов и другие предметы, не связанные с генерацией электроэнергии.
Для увеличения эффективности использования генерируемой энергии в моменты пикового потребления системы энергоснабжения из альтернативных источников можно укомплектовывать аккумуляторами. Они, в свою очередь, могут запасать электроэнергию в дневные часы, когда генерация электроэнергии происходит наиболее активно, а потребление находится на наиболее низком уровне.
Вместе с продолжающей снижение стоимостью и возрастающей эффективностью спрос на солнечные панели и ветряки, в особенности небольшие модели для личного использования устойчиво растет. Поэтому Россия в перспективе может стать одной из стран-лидеров по мощностям альтернативных энергоносителей.
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
t.me/recyclemagru
Источник: https://recyclemag.ru/article/nastoyaschee-buduschee-zelenoi-energetiki-rossii
Альтернативная энергетика в России не развивается из-за отсутствия стимулов
Доля возобновляемых источников энергии в российском энергобалансе составляет 1,5%. А, например, в Германии — в 10 раз больше.
Источник: Deutsche Welle
Мировые инвестиции в создание новых мощностей возобновляемой энергетики растут уже пять лет подряд, вдвое превышая инвестиции в генерирующие мощности на ископаемом топливе. Об этом сообщается в последнем «Глобальном отчете о состоянии возобновляемой энергетики REN21 2017». Россия в этом смысле пока находится не в тренде, поскольку делает ставку на углеводородные источники энергии.
Тем не менее, по словам экспертов, даже богатой на нефть и газ стране необходимо всерьез думать о так называемом «энергетическом переходе». DW выделила ключевые причины, по которым России имеет смысл обратить внимание на альтернативную энергетику.
Альтернативные источники энергии выгодны нефтяникам и экономике в целом
Как заявила на прошедшей в Москве первой международной конференции «Энергетический переход: новая парадигма», организованной Энергетическим центром бизнес-школы «Сколково» совместно с представительством Евросоюза в РФ, исполнительный секретарь агентства REN21 Кристин Линс, «страны переходят на альтернативную энергетику из соображений безопасности», стремясь диверсифицировать энергетический портфель.
«В России особая ситуация, здесь много углеводородов. Однако их много и в Саудовской Аравии, которая, несмотря на это, ставит перед собой цели по развитию возобновляемых источников энергии (ВИЭ)», — отметила она. По словам Линс, для стран-производителей нефти и газа развитие ВИЭ означает как минимум возможность расширить объемы экспорта углеводородов, что несомненно даст позитивный эффект для национальных экономик в целом.
В странах с сырьевой зависимостью основными поставщиками налоговых поступлений в бюджет являются нефтегазовые компании. И как это ни странно, именно для них важно участие в развитии «зеленой» энергетики.
«Крупнейшие нефтегазовые компании развивают альтернативную энергетику в рамках своей стратегии.
Это продиктовано не только стремлением успеть повсюду, но и желанием сэкономить в тех регионах, где целесообразнее использовать локальную энергетику», — пояснил руководитель направления «Газ и Арктика» Энергетического центра бизнес-школы «Сколково» Роман Самсонов.
ВИЭ обеспечат энергией население в изолированных районах
Жизненно важными возобновляемые источники энергии становятся в удаленных районах России, в частности, в Арктике. По словам представителя посольства Нидерландов в России Иво Стоела, «далеко не вся территория России подключена к сетям — как электрическим, так и газовым. Люди зависят от неэффективных дизельных генераторов. И это дает широкую возможность для выхода на рынок ВИЭ».
По словам заместителя гендиректора компании «Системный Консалтинг», доцента Российской академии народного хозяйства и госслужбы Александра Воротникова, «к энергетическому снабжению Арктики необходимо применить новый подход, ведь солнца за полярным кругом больше, чем во всей Германии». Эксперт предлагает развивать регион на основе государственно-частного партнерства, в рамках которого можно будет реализовать проекты по созданию так называемых микрогридов — локальных энергосистем, обладающая собственными источниками генерации энергии.
С помощью ВИЭ можно решить проблему утилизации отходов
Руководитель энергетической программы «Гринпис России» Владимир Чупров полагает, что одним из наиболее перспективных проектов в области альтернативной энергетики могла бы стать утилизация отходов сельского хозяйства, однако, по его словам, в этом сегменте «политические интересы и крупные игроки не присутствуют», поэтому он не развивается. Между тем, эксперт утверждает, что проект особенно актуален сегодня, когда из-за импортозамещения в стране активно развивается животноводство.
«Сейчас отходы не утилизируются. Если бы это делалось, на выходе мы бы имели биотопливо и воду», — отметил Чупров. К тому же, по его данным, на это решение имеется высокий социальный спрос. «Мы знаем о пяти горячих точках, где население жалуется на соседство с крупными агрофермами», — сообщил он. Впрочем, пока для развития проектов по утилизации отходов нет финансирования, хотя технологии и исполнители, готовые взяться за проект, есть.
Эксперты добавляют, что, помимо финансовых ресурсов, компаниям, работающим в сфере ВИЭ, не хватает более совершенного законодательства и стабильных правил игры.
Как говорит Кристин Линс, «универсального стимулирующего инструмента не существует, однако самое главное для инвесторов — это предсказуемость правил игры.
«В этом смысле важно оказывать административную поддержку и убирать административные барьеры», — отметила она, отвечая на вопрос о том, чего именно не хватает в России для развития альтернативной энергетики.
Источник: https://dront.ru/news/2017/07/22/alternativnaya-energetika-v-rossii-ne-razvivaetsya-iz-za-otsutstviya-stimulov/
