Современные тенденции развития возобновляемой энергетики в мире

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2009
1. Verfasser:	Багрова, Л.А.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Кримський науковий центр НАН України і МОН України 2009
Schriftenreihe:	Культура народов Причерноморья
Schlagworte:	Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/34762
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Современные тенденции развития возобновляемой энергетики в мире / Л.А. Багрова // Культура народов Причерноморья. — 2009. — № 152. — С. 39-46. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-34762
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-347622012-06-05T12:51:00Z Современные тенденции развития возобновляемой энергетики в мире Багрова, Л.А. Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ 2009 Article Современные тенденции развития возобновляемой энергетики в мире / Л.А. Багрова // Культура народов Причерноморья. — 2009. — № 152. — С. 39-46. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 1562-0808 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/34762 ru Культура народов Причерноморья Кримський науковий центр НАН України і МОН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ
spellingShingle	Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ Багрова, Л.А. Современные тенденции развития возобновляемой энергетики в мире Культура народов Причерноморья
format	Article
author	Багрова, Л.А.
author_facet	Багрова, Л.А.
author_sort	Багрова, Л.А.
title	Современные тенденции развития возобновляемой энергетики в мире
title_short	Современные тенденции развития возобновляемой энергетики в мире
title_full	Современные тенденции развития возобновляемой энергетики в мире
title_fullStr	Современные тенденции развития возобновляемой энергетики в мире
title_full_unstemmed	Современные тенденции развития возобновляемой энергетики в мире
title_sort	современные тенденции развития возобновляемой энергетики в мире
publisher	Кримський науковий центр НАН України і МОН України
publishDate	2009
topic_facet	Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/34762
citation_txt	Современные тенденции развития возобновляемой энергетики в мире / Л.А. Багрова // Культура народов Причерноморья. — 2009. — № 152. — С. 39-46. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.
series	Культура народов Причерноморья
work_keys_str_mv	AT bagrovala sovremennyetendenciirazvitiâvozobnovlâemojénergetikivmire
first_indexed	2025-07-03T15:53:17Z
last_indexed	2025-07-03T15:53:17Z
_version_	1836641678704771072
fulltext	Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ 39 Багрова Л.А. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В МИРЕ Один из основателей учения о радиоактивности Фредерик Содди сто лет назад писал: «Истинное богат- ство мира – его энергия. Именно признание энергии особой сущностью отличает нынешний век от веков минувших». В истории развития человеческой цивилизации не раз случались кризисы, которые приводили к сменам социально-экономических отношений, к изменению способов производства и образа жизни. Эти пере- стройки проходили сложно, мучительно, требовали достаточно длительного времени, но каждый новый этап обеспечивал лучшие условия для жизнедеятельности. В конце ХХ века человечество ощущало себя победителем над стихийными природными силами, покорителем и «хозяином» пространств, триумфатором научно-технического прогресса. Но на рубеже ХХ и ХХI веков оно столкнулось с новыми, сложно разре- шимыми проблемами, многими новыми процессами и явлениями, характеризуемыми как «экологический кризис», «информационный взрыв», «постиндустриальный этап развития», «третья волна», «глобализация», «экологизация», «ноосферогенез», «мировой энергетический кризис», «энергетические войны», «экоэнерге- тика», «энергетическая безопасность» и др. Поражает невероятное ускорение, с которым возникают проблемы, повышенная динамичность про- цессов смены технологий, идеологий, взаимоотношений, ценностей и др. Кардинальная перестройка ци- вилизации представляет собой сложнейший узел комплексных проблем, где «задействованы» и тесно пе- реплетены самые разнообразные факторы и закономерности - природные, социальные, технические. Настраиваясь на возрождение экономики нашей страны и вписывание её в европейские стандарты («вхождение в Европу»), необходимо учитывать современные тенденции экологизации, гуманизации, со- циологизации жизни, использовать мировой опыт по перестройке экономики, в том числе и энергетики. Перестроечные процессы конца ХХ – начала ХХI вв. проходят на фоне все более ощутимых негативных последствий разрушения природной среды, несогласованности с законами биосферы, развития глобально- го экологического кризиса. В отличие от более ранних кризисных ситуаций, которые были в истории чело- веческой деятельности, современная ситуация опасна своими масштабами, угрозами самому существо- ванию человека и биосферы, что лаконично выражено фразой «Цивилизация - над бездной кризиса» [1]. Всё это придает особую значимость пониманию современных тенденций развития (в разных сферах), знанию сути возникающих проблем, умению «вписываться» и адаптироваться к быстро меняющимся усло- виям. На крупных всемирных форумах (в Рио-де-Жанейро, в Йоганнесбурге и др.) мировым сообществом были сделаны попытки выработать принципы такого развития стран и регионов, которое позволит постро- ить устойчиво развивающийся мир и преодолеть надвигающийся кризис. Основные цели Концепции Ус- тойчивого развития (УР) – обеспечить стабильное развитие современного общества и будущих поко- лений, приоритетность сохранения биосферы. При изучении и реализации принципов УР среди огромного круга возникающих вопросов выделяются приоритетные: − за счёт каких сырьевых и энергетических ресурсов будет обеспечиваться благосостояние людей? − как должна гарантироваться сохранность биосферы? − готово ли население Земли установить новый, не агрессивно потребительский, а сбалансированный ха- рактер взаимоотношений с окружающей его природной средой, экологизировать свою жизнедеятель- ность? Поиски ответов на эти актуальные вопросы ведут и специалисты ТНУ, в частности, кафедры гео- экологии, которые на протяжении последних лет принимали участие в крупных научных проектах (в 2002- 2004 гг. выполнен международный проект ТЕМПУС-ТАСИС «Развитие образования в области экологиче- ски безопасной энергетики»), образовании кафедры ЮНЕСКО «Устойчивое развитие и возобновляемая энергия», создании научно-образовательного информационно Центра по экоэнергетике «Солнечный век». Приобретенный опыт позволяет оценивать сложившуюся ситуацию с использованием энергоресурсов с экологических позиций, устанавливать экологические ограничения или, наоборот, предпочтения при обос- новании предложений по развитию энергетики регионов Крыма [2]. Отметим теснейшую связь энергетики и экологии, на которую лишь недавно стали обращать серьёз- ное внимание. Энергетика – наиболее «грязная» отрасль хозяйства, использующая в основном органиче- ское топливо. Добыча нефти, газа, угля сопровождается загрязнением воздуха, почв, вод, приводит к сейсмогенной неустойчивости земной коры. Тепловые электростанции выбрасывают в воздух много диоксида серы, свинца, пыли. Функционирование энергопроводящих систем связано с риском природных (ураганы, штор- мы, землетрясения) и антропогенных аварий (прорывы газопроводов, поломки электросетей, терроризм). При нехватке топлива в котельных сжигают некачественное топливо (мусор, резину), используют древе- сину (за последние годы в Крыму вырублена примерно половина лесополос). Перебои в снабжении электро- энергией ухудшают работу предприятий, в том числе и очистных сооружений. К сожалению, далеко не всем известно, что существуют определенные экологические ограничения на наращивание энергетического потенциала: Багрова Л.А. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В МИРЕ 40 Энергия антропогенного происхождения не должна превышать 1% энергии биосферы (правило одного процента), иначе природная система выводится из равновесного состояния. В этом заключается главная опасность традиционного наращивания производства энергии, которая не- избежно приближает человечество к губительному рубежу экологической нестабильности. Между тем, в мире продолжается рост энергоемкой экономики, базирующейся на огромных энергоза- тратах (табл. 1). Рост потребления энергоресурсов продолжается не только в известных развитых странах, но и в развивающихся странах Азиатско-Тихоокеанского региона – Китай, Индия и др. Таблица 1. Потребление энергоресурсов до 2050 г., млрд. т н.э. [3] Вид ресурса 2000 г. 2020 г. 2030 г. 2050 г. Жидкое топливо 2,19 2,85 3,43 3,54 Газообразное топливо 3,53 3,47 4,54 4,81 Уголь 2,14 3,59 4,15 4,20 Ядерная энергия 0,59 1,77 3,24 3,53 ВИЭ 0,61 1,70 2,56 2,70 Всего 9,06 13,38 17,92 18,87 Основные виды энергетических ресурсов, традиционно используемые мировой экономикой - ископае- мое углеводородное сырьё: уголь, нефть, газ. Структура мирового потребления энергии по видам топлива в 2006 году [4]: доля нефти - 35,8%, природного газа -23,7% угля - 28,4% ядерной энергии - 5,8% гидравлической - 6,3% За последние 25 лет суммарное потребление энергоносителей увеличилось в 5 раз. За один ХХ век из- расходовано ископаемого топлива больше, чем за всю историю человечества. Для поддержания жизни человек ежедневно потребляет с пищей 2,5 тыс. ккал, т.е. средняя мощ- ность жизнедеятельности человека составляет примерно 120 Вт. Этой энергии раньше хватало на вос- питание детей, ведение хозяйства, войны и др. В дальнейшем за счет использования энергии рек, домашних животных, ветра энергия выросла до 0,5 кВт, а к концу ХХ века – до 2 кВт. Сейчас общее производство энергии в мире достигло 1,3.1013 Вт. К середине ХХI века прогнозируемая мощность энергетики мира со- ставит 3.1013 Вт и сравняется с мощностью излучения недр Земли (3,2.1013 Вт). Углеводородные энергетические ресурсы не возобновляются, они исчерпаемы. Истощение исполь- зуемых традиционных невозобновляемых источников не только ставит под угрозу существование ряда производств сейчас, но и обеспечение запасами топлива будущих поколений. По прогнозу ОПЕК, при су- ществующем уровне добычи нефть закончится: в Великобритании – через 3-4 года, в Норвегии – во 2-м десятилетии ХХI в., в США – 1-м десятилетии ХХI в., в России – 20-е годы ХХI в., в Иране, Саудовской Аравии, Венесуэле – в 50-х годах ХХI в. Исчерпание топливных ресурсов неизбежно стимулирует повышение цен на энергоносители, а не- равномерность распределения энергетических месторождений - нарастание военно-политической борьбы за владение ими, что создаёт неустойчивость развития современной энергетики. Все началось с энергокризиса 1973-74 гг., когда «арабское эмбарго» положило конец энергетической безмятежности. За последующие четверть века были достигнуты огромные сдвиги в энергосберегающих технологиях – обновлены автомобили, бытовые приборы и др. Цены на топливо были сбиты, потребители расслабились, перестали интенсивно работать над энергосбережением, но в начале ХХI в. цены снова взлетели – значит, нужны новые технологические, экономические, политические решения Специалисты считают, что даже без учета возможностей истощения мировых запасов топлива, углеводородная энер- гетика, оставаясь основной энергетикой Земли, с неизбежностью ведет к социально-политическим по- трясениям. Выход – создание совокупности новых энергетик [5]. Помимо чисто сырьевых, экономических и финансовых причин, традиционная энергетика не позволяет мировой экономике встать на путь УР по причине того, что она играет значительную роль в загрязнении окружающей среды, в создании парникового эффекта в атмосфере, являясь основным поставщиком вы- бросов парниковых газов (ПГ), способствующих изменениям климата. С экологических позиций, реше- ние энергетических проблем является и актуальным, и приоритетным. Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ 41 В то время как предпринимаются попытки реализовать принципы УР, «мировая энергетика развива- ется по пути, который совершенно точно можно назвать неустойчивым. Это заявление не является чем-то новым, но, тем не менее, оно шокирует» - такую оценку современной ситуации дал Исполни- тельный директор Международного энергетического агентства Клод Мандиль [6]. Основанием для этого служит продолжающийся рост энергетики мира и связанный с этим выброс СО2 (в справочном «Обзоре ми- ровой энергетики за 2006 г.» прогнозируется, что выброс СО2 увеличится с 26 млрд. тонн в 2004 году до 40 млрд. тонн в 2030 г.). При прочих равных условиях глобальный углеродный бюджет, обусловленный энергетическими вы- бросами в атмосферу, должен составлять ежегодно 14,5 Гт СО2. В настоящее время в атмосферу выбрасы- вается в два раза больше ПГ. Повышение концентрации в атмосфере диоксида углерода усиливает парни- ковый эффект и перегрев земной поверхности. Выбросы имеют тенденцию к неуклонному росту, из-за чего углеродный бюджет на ХХI век может быть нарушен уже к 2032 г. [7]. Кстати, за почти половину всех выбросов СО2 ответственны жители самых богатых стран, состав- ляющие 15% населения планеты. Сжигание кислорода воздуха приводит к выбросам в атмосферу не только углекислого газа, но и водя- ных паров: доля СО2 в парниковом эффекте в среднем составляет 22%, а 78% обусловлено парами воды. К сожалению, об этом пишут очень мало, да и плата за потребление природной воды составляет ничтож- ную часть в себестоимости электроэнергии, так как не учитывается влияние испарительного охлажде- ния на климат региона. В этом смысле считающиеся вполне экологичными, с точки зрения выбросов пар- никовых газов, атомные станции также не лишены этого недостатка [8]. Выбросы от сжигания топлива представляют опасность для здоровья людей - общий риск здоровью составляет 10-15%, но может возрасти до 50%. На фоне развивающегося и углубляющегося глобального экологического кризиса приходит осознание ценности состояния экологической среды для жизни, делаются попытки реализации основных целей Концепции УР, меняется отношение к традиционной энергетике (принимаются меры по ограничению ис- пользования органического топлива). Страны ЕС выступили одними из инициаторов Киотского протокола (1997 г.), предписывающего раз- витым странам обеспечить к 2012 г. 5,2%-ное (по сравнению с 1990 г.) сокращение выбросов газов, соз- дающих парниковый эффект, и заявили о готовности снизить их на 8% (в т.ч. Люксембург – на 28%, Герма- ния и Дания – на 21%, Австрия – на 13%). К такому отношению подталкивают и значительные экономические потери: загрязнение окружаю- щей среды наносит вред экономике европейских стран, который оценивается в 4-6% ВВП. Наращивание темпов использования традиционного углеводородного энергетического сырья сопрово- ждается также увеличением экологического риска возможных аварий из-за технических причин и террори- стических актов. Крупные аварии, создающие сложные экологические ситуации и неизбежно вызывающие конфликты между государствами, широко известны: разлив до 30 тыс. тонн нефти при аварии танкера у берегов Аляски (1989 г.), авария танкера «Престиж» около берегов Испании (2003 г.), авария судна «Волгонефть- 139» в Керченском проливе (2007 г.) и др. Новые экологические проблемы создает разработка нефтегазовых месторождений на шельфе. Со- временная тенденция прокладки протяженных трубопроводов по дну моря практически не замечает эко- логических рисков, хотя известно, что технологические процессы добычи и использования углеводородного энергетического сырья представляют собой длинные «цепочки», где возможность «срывов» тем больше, чем они длиннее [9]. Вопросы современного состояния и перспективы энергетики рассматриваются на разных уровнях. Про- блемы изменения климата, чистой энергии и устойчивого развития обсуждались главами государств – чле- нами «Большой восьмёрки» (G8) на саммитах в Глениглсе (2005 г.), Санкт-Петербурге (2006 г.), Германии (2007 г.), Японии (2008). Таким образом, основными «болевыми точками» современной энергетики являются: истощение традиционных ископаемых источников энергии, конфликты и войны за передел энергоресурсов, неук- лонное подорожание энергии, загрязнение окружающей среды, создание парникового эффекта в атмо- сфере и изменение климата. Неустойчивость развития современной энергетики создаёт повышенную напряженность в политиче- ских и экономических отношениях, заставляет практически все страны менять свои энергетические стратегии. Некоторые государства уже вступили в «энергетические войны» или ведут подготовку к ним. Ряд стран в испуге перед энергетической зависимостью стимулировали обращение к собственным возмож- ностям, в частности, к энергосбережению, снижению энергоемкости производства. Многие страны прояви- ли серьёзный интерес к ВИЭ и приступили к реализации «стратегии экологической модернизации» (по Г.Шееру) – широко используют для получения электричества и тепла энергию ветра, приливов, биомассы, солнечную, геотермальную и другие ВИЭ. В изменении энергетических стратегий наблюдаются такие тенденции: − диверсификация источников энергии, − энергосбережение, − использование возобновляемых источников энергии. Багрова Л.А. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В МИРЕ 42 Диверсификация источников получения энергетического сырья направлена на снижение зависимости энергетики от импорта и гарантии экономической безопасности. В «Зеленой книге по энергетике Европей- ской комиссии» 2006 года термин «энергетическая безопасность» определяется как необходимость дос- тупа к различным источникам сырья и поставщикам (чем больше система энергетики децентрализована, тем меньше нефтепроводов и водных путей необходимо охранять, тем меньше шансов на террористические акты, тем лучше экологическая безопасность). Активно предпринимаются усилия по максимальному энергосбережению, разработке и внедрению малоэнергоёмких технологий, производств, товаров. Широко развиваются концепции энергосберегающих, энергоэффективных зданий, домов с «нулевым» потреблением энергии. Все они являются экологиче- скими домами - зданиями, где наилучшим образом используют энергию, требуемую для их жизнеобеспече- ния, и создают благоприятную экологическую среду для проживания. Современная энергетика, базирующаяся в основном на ископаемых источниках энергии не может га- рантировать УР на длительную перспективу. На фоне общей нестабильности и поиска путей выхода из развивающегося энергетического кризиса, а также осознания ценности благоприятной экологической среды в последние десятилетия в мире наблюдается усиленное внимание к использованию возобновляемых ис- точников энергии (ВИЭ). ВИЭ – это не только энергетическая независимость, но и значительные экологические пре- имущества - это политика, направленная на снижение выбросов ПГ, которая приводит к существен- ным выгодам для здоровья населения. Понимание экологической важности охраны окружающей среды всё чаще становится определяющим при решении многих сложных проблем на уровне правительств, государственных учреждений, крупных компаний. Проявляется такой подход и в том, что даже страны, не испытывающие дефицита в энергоресурсах, стимулируют развитие возобновляемой энергетики (ВЭ). Так, самые высокие темпы развития ветроэнер- гетики в мире отмечались в Австралии (за 2004-2005 гг. суммарная мощность ветроагрегатов увеличи- лась вдвое), хотя страна на столетия обеспечена собственным углем и имеет 40% мировых запасов ура- новых руд. В ближайшие десятилетия ожидается переход всей мировой экономики на новую энергетическую стра- тегию, в основе которой лежит замена традиционно используемых ресурсов экологически безопасными ВИЭ. Началом эры возобновляемой энергетики уже считают 2004 год, поскольку он ознаменовался та- кими важными событиями, как − Всемирный форум по ВЭ, организованный Всемирным Советом по ВЭ (WCRE) и организацией «Евро- солар», − Межправительственная конференция Renewables 2004, на которой присутствовали представители из 154 стран мира, − Международный парламентский форум по ВЭ, принявший резолюцию «ВИЭ – главная цель ХХI столе- тия» [10]. В последние десятилетия наблюдается не только широкий интерес к ВИЭ, но и стремительное их освоение, изменяется их место и значимость - в современном мире на долю ВИЭ приходится около 5% производимой в мире энергии (2006 г.). Основные мировые тенденции в сфере возобновляемой энергетики: − наращивание мощностей, − рост инвестиций, − рост количества компаний и рабочих мест в этих отраслях. Общая мощность действующих в мире энергоустановок на ВИЭ (без крупных ГЭС) выросла со 160.000 МВт в 2004 г. (около 4% мощности всех энергоустановок) до 182.000 МВт в 2005 г. (это примерно 20% от мощности действующих в мире атомных электростанций) [11]. 2005 год характеризовался «агрес- сивной экспансией» солнечной, ветровой и биотопливной энергетикой почти во всех регионах мира: 44% этих мощностей относится к развивающимся странам, 56% - к развитым странам. Общий объем инвестиций в мире в 2004 году составил 30 млрд. долл., а в 2006 г. – более 100 млрд. долл. При сохранении современных темпов, в 2016 г. они могут достичь около 750 млрд. долл. Больше все- го рост наблюдался в фотоэлектроэнергетике и ветроэнергетике. Огромное количество инвестиций было направлено на строительство заводов по производству оборудования для фотоэлектрической и биотоплив- ной промышленности. Самые большие инвестиции - около 7 млрд. долл. – в Германии (фотоэлектрическая и ветровая энер- гетика) и Китае (малая гидроэнергетика и солнечная для горячего водоснабжения), более 2,5 млрд. долл. – в США, 2 млрд. долл. – в Испании и Японии. Продолжается рост количества компаний, занятых в использовании ВИЭ. Причём, если раньше в развитии ВЭ брали участие в основном экологические организации, то сейчас - целые страны, правительст- ва которых на законодательном уровне стимулируют развитие этой отрасли. Такие крупные концерны, как «British Petroleum», «Shell», «Simens», «Westenhousе» и другие стали лидерами в европейской фотоэлек- трической индустрии, инвестируя миллионы долларов в производство фотомодулей. Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ 43 Подразделение нефтяного гиганта Shell Solar в 2005 г. заявило о своих планах строительства в Бава- рии наибольшей в мире СЭС, мощностью 10 МВт (62.500 модулей будут обеспечивать электроэнергией 3300 домашних хозяйств Германии). Развитие ВЭ стимулирует увеличение рабочих мест: в 2004 г. число занятых достигло 1,7 млн. Переход многих стран на ВИЭ является одной из основных современных тенденций экологизации энергетики. Только в одной Германии в 2006 г. ВИЭ предотвратили выбросы около 90 млн. т парниковых газов. Основные направления использования ВИЭ – солнечная и ветровая энергетика. В мировом балансе произведенной электроэнергии солнечная энергия занимает сейчас (2006 г.) менее 1% от общей выработки электроэнергии, но ожидается значительное увеличение в ближайшие годы: 15- 20% - в 2015 г., 25-30% - в 2030-2040 гг. Наиболее эффективный способ - гелионагрев воды с использованием солнечных коллекторов (СК). Именно поэтому наибольшее распространение по сравнению с другими направлениями получило солнеч- ное теплоснабжение в жилищно-коммунальной сфере - солнечными установками горячего водоснабже- ния пользуются около 40 млн. семей. Площадь СК: Китай – 60 млн. м2 (1 место в мире), Германия – 8,7 (1 место в Европе), Италия – 0,7, Франция – 0,6, Великобритания – 0,2. Энергия, приходящая от Солнца, превышает в 15000 раз производимую человеком энергию, но для её использования солнечными установками требуется достаточно большая площадь. Их можно размещать на крышах и стенах домов, на ограждениях автобанов. Быстрыми темпами развивается бытовая, т.н. «крыш- ная» фотоэлектрическая энергетика. В течение нескольких лет уже ведутся работы по программе – «100.000 солнечных крыш» в Германии и Японии, «Миллион крыш» - в США, «40 тыс. солнечных юрт» - в Монголии. Вся «крышная энергетика» дает около 365 МВт в год. Фотоэлетрический бум отмечается в Европе. Даже в Ватикане приступили к переустройству Ауди- ториума (одного из больших строений, которое одновременно может вмещать 10 тыс. слушателей) – вместо разрушающихся 4800 плиток на крыше будет установлено столько же фотоэлементов с общей площадью футбольного поля. Современные коллекторы не только эстетичны, но и просто модны. В США на станции метро в Бруклине появилась новая крыша из фотоэлементов площадью 7060 кв. м, она и произ- водит энергию, и является защитой от непогоды. Фотоэлектроэнергетика уже стала важной отраслью на всех континентах: более 100 заводов, 84 компании в 30 странах мира. Хотя пока солнечная энергия дорогая, но её стоимость постоянно снижает- ся, растет КПД солнечных модулей (с 10% до 14-16%). Новое направление – использование солнечной энер- гии для получения тепла и энергии в кондиционерах и холодильниках. Все ветроэнергетические станции (ВЭС) в 2007 г. выдали в сеть около 1% от выработанной электро- энергии в мире. Их работа предотвратила выброс в атмосферу более 193 млн. тонн СО2 [12]. Темпы прироста ветроэнергетики так велики, что позволяют к 2010 г. довести мощности ВЭС в мире до 170 млн. кВт (вместо планировавшихся ранее 160). 70% общей мощности ветроэнергетики мира приходится на страны ЕС. Быстро увеличивается общая мощность ветроустановок в мире: 1991 г. - 2 ГВт, 2005 г.- 59 млн. кВт, 2007 г. – 93,9 млн. кВт. Установленная мощность ветровых станций в странах (2007 г.): Германия – 22,2 млн. кВт Италия – 2,1 Испания – 15,1 Великобритания – 2,0 США – 16,8 Франция – 1,6 Индия – 7,8 Нидерланды - 1,6 Дания – 3,1 Канада – 1,4 Китай – 5,9 Япония – 1,4 Доля стран в мировом производстве энергии ветроустановками: Германия – 36% Италия – 3% США – 17% Великобритания – 2% Испания – 14% Нидерланды – 2% Дания – 10% Швеция – 1% Индия – 6% Остальные страны – 9% Активизируется строительство оффшорных ветроустановок, особенно в Великобритании, Нидерлан- дах, Германии. Установки в море работают вдвое дольше, чем на суше, но их строительство дороже, так как заглубляется фундамент и принимаются меры по защите от коррозии в морской воде. В 2007 г. в семи стра- нах мира было 20 прибрежных ВЭС общей мощностью 700 МВт. Растет мощность самих ветроустановок - сейчас она достигла 4,5-5 МВт (для оффшорных зон про- ектируются установки мощностью 7,5–12 МВт). Ширится использование геотермальной энергии - суммарная мощность установленных в мире электро- станций в 2006 г. составила 6000 МВт. Вклад биоэнергетики в общий энергобаланс в ЕС – около 4%. Пути, выбираемые странами, различны, но их практические действия впечатляют своими масштабами, темпами, решительностью. Мировой опыт и примеры лидеров весьма поучительны. Приведём лишь неко- торые примеры. Страны Европейского Союза твердо взяли курс на использование энергии солнца, ветра и биомассы - принята Стратегия развития и использования ВИЭ, согласно которой в энергобалансе стран ЕС доля ВЭ должна увеличиться с 4% в 1991 г. до 12 % к 2010 году (до 20% в 2020 г., до 25% к 2030 году), а производ- Багрова Л.А. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В МИРЕ 44 ство электроэнергии за счет ВИЭ должно увеличиться до 21% в 2010 г. С 2008 года впервые в истории за- падно-европейского законодательства эти цели стали обязательными (табл. 2). Таблица 2. Доля возобновляемой энергетики в энергопотреблении и цели по сокращению выбросов в стра- нах Европейского Союза [13] Страна Доля ВЭ в 2005 г., % Цели по раз-витию ВЭ до 2020 г., % Цели по сокращению выбросов СО2 до 2020 г. относительно 2005 г., % Австрия 23.3 34 -16.0 Бельгия 2.2 13 -15.0 Болгария 9.4 16 +20.0 Кипр 2.9 13 -5.0 Чешская Респ. 6.1 13 +9.0 Дания 17.0 30 -20.0 Эстония 18.0 25 +11.0 Финляндия 28.5 38 -16.0 Франция 10.3 23 -14.0 Германия 5.8 18 -14.0 Греция 6.9 18 -4.0 Венгрия 4.3 13 +10.0 Ирландия 3.1 16 -20.0 Италия 5.2 17 -13.0 Латвия 34.9 42 +17.0 Литва 15.0 23 +15.0 Люксембург 0.9 11 -20.0 Мальта 0.0 10 +5.0 Нидерланды 2.4 14 -16.0 Польша 7.2 15 +14.0 Португалия 20.5 31 +1.0 Румыния 17.8 24 +19.0 Словакия 6.7 14 +13.0 Словения 16.0 25 +4.0 Испания 8.7 20 -10.0 Швеция 39.8 49 -17.0 Великобритания 1.3 15 -16.0 Европейские страны не только объявили приоритетным широкое использование ВИЭ, но и делают ощутимые шаги в практической реализации намеченных целей. Лидер в использовании ВИЭ (особенно в ветровой энергетике и производстве биодизельного топлива) - Германия: в2008 г. доля ВИЭ в общем энер- гопотреблении страны составила 9%, а в потреблении электроэнергии – 14%. Об амбициозных планах Германии – опередить установленные ЕС уровни, заявил Министр экологии страны: «Мы должны добиться того, чтобы Германия стала самой энергоэффективной страной в мире». Для этого правительство страны намерено перевыполнить требование ЕС о сокращении эмиссии СО2 на 20% в 2020 г. и добиться к этому сроку снижения эмиссии СО2 на 40%. За последние 3 года Германия вводит в эксплуатацию ежегодно свыше 3,5 тыс. МВт ветроэлектро- станций, что приравнивается к введению в действие одного нового атомного блока чернобыльского типа. 7% своей электрической энергии Германия уже получает от ветроустановок (2007 г.). В стране 600 тыс. тепловых солнечных установок площадью 5,2 млн. м2, они снижают выбросы в атмосферу СО2 на 560 тыс. тонн. В Дании ветроэлектростанции вырабатывают 15-20% всей электроэнергии. В Греции установлено око- ло 1/3 мощностей солнечной энергетики Евросоюза. Кипр занимает 1-е место в мире по установленной площади СК на душу населения (2007). Исландия переходит на экологически чистую энергетику во всех отраслях хозяйства. В Великобритании в настоящее время морские ветровые установки имеют мощность около 2 млн. кВт, а к 2012 году, когда в море построят еще 7 тыс. установок, их суммарная мощность дос- тигнет 33 млн. кВт. В США доля ВИЭ в общем производстве энергии в 2007 г. составила 6%. В Калифорнии, приступили к реализации одного из самых крупных проектов по солнечной энергетике – солнечные батареи общей площадью 6 км2 будут установлены на крышах промышленных и коммерческих зданий. Суммарная мощность панелей составит 250 МВт, что хватит для обеспечения электроэнергией 162 тыс. домов. В ветроэнергетической отрасли работает 38 крупных ВЭС (самая большая из них –Horse Hollow Center мощностью 736 МВт). В Китае при строительстве в 2008 г. Олимпийской деревни в Пекине, где проживало 18 тыс. спорт- сменов, использовались гелиоустановки горячего водоснабжения. Они были смонтированы на плоских кровлях 18 зданий (общей площадью 7,5 тыс. м2). Китай начал строительство самой крупной в мире СЭС во Внутренней Монголии. Значительные успехи отмечаются в Индии - в 2005 г. она заняла 4-е место в мире Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ 45 по установленной мощности ветровых установок. Австралия собирается строить солнечную электростан- цию в 150 МВт. Ожидается, что в 2015 году один миллиард людей на планете будет обеспечен энергией, полученной за счет ВИЭ. За рубежом не просто строятся новые электроустановки, там формируется новое отношение к пере- численным проблемам. Так, например, в мире уже около 100 «зеленых городов», которые получили такой статус благодаря переходу на «зеленую энергетику» - использованию для своих нужд экологически чистых возобновляемых источников – это города Рейкьявик, Сакраменто, Ванкувер, Портленд, Мальмё, Сидней, Фрайбург и др.[14]. Тенденции экологизации современной энергетики нашли своё заметное отражение и в сфере использо- вания транспортного топлива. Известно, что транспорт – основной загрязнитель окружающей среды, но стремительный рост транспорта продолжается – в 2006 году в мире насчитывалось 700 млн. автомашин, ко- торые потребляли до 60% добываемой нефти. В 2006 г. в США насчитывалось 220 млн. машин. Быстро увеличивается количество автомашин в Ки- тае - в 2002 г. было 18 млн. единиц автотранспорта (грузовых, легковых, автобусов). Растет парк авто- машин в Индии - 14 млн. в 2004 г. В последние годы осуществляется переход на новые источники получения топлива: сжиженный при- родный газ, жидкий водород, биотопливо (этанол, спирт, биодизель). В 2005 г. в мире на газовом топливе работали 3,3 млн. автомобилей (в т.ч. в Индии – 200 тыс., в Ки- тае – 70 тыс., в США - 140 тыс.). Мировой объем производства биотоплива в 2007 году составил 62 млрд. литров. Биотопливо обеспе- чивает 1,8% всего топлива используемого на транспорте. Лидеры - Бразилия и США. Производство биодизеля: Германия – 2 млн. тонн в год, Франция – 0,5, Италия – 0,4. Производство этанола (который называют «завтрашним днём транспортной энергетики»): в мире – 38,8 млн. м3 (2006 г.) США – 15,8 (1 место в мире, 6 млн. автомашин из 230 млн.), Бразилия – 13,5 (2 место в мире), Германия - 0,33 млн. тонн в год (1 место в Европе), Франция – 0,2 млн. тонн в год. Во многих странах (США, Канада, Япония, страны ЕС, Индия) приняты Программы по водородной энергетике и водородному топливу. Они вкладывают миллиардные инвестиции в топливные элементы, водородные автомобили и водородные заправочные станции, солнечно-водородные и ветро-водородные технологии (в 70-80-е годы лидером водородной энергетики был СССР). Во многих странах автомобили переводятся на экологические стандарты топлива: Евро-5 и Евро-6 за- планированы к введению ЕС в 2009 г. и 2014 г. Много других тенденций отмечается в сфере экологизации мировой энергетики - модернизируются технологии, развивается правовая основа, принимаются специальные государственные программы освое- ния ВИЭ, проводится широкая просветительская работа с населением. Последнее оказалось чрезвычайно важным в достижении ощутимых успехов в перестройке энергетической политики в Дании, Франции, Ис- пании, Великобритании, Германии и других странах. Новые тенденции в использовании энергоресурсов формируются «на глазах». Объективные факторы и тенденции развития энергетики позволяют предположить, что уже в первой половине ХХI века мир переориентируется на нетрадиционные источники энергии. Разработка сценариев с использованием сложных математических моделей свидетельствует, что в ХХI веке не следует ждать пол- ного исчезновения углеводородного сырья, но их доля значительно уменьшится. Структура глобального потребления топливно-экономических ресурсов в 2050 г., по одному из сценариев [3], прогнозируется сле- дующая: 26% - газообразное топливо, 22% - уголь, 19% жидкое топливо, 19% - ядерная энергия, 14% - ВИЭ. В странах с переходной экономикой, к каким относятся и государства на постсоветском пространстве, важно понимать проявляющиеся в передовых странах основные тенденции в развитии энергетической от- расли, учитывать их при выборе региональных стратегий, готовить соответствующие условия (технологии, кадры и др.), формировать общественное мнение. Энергетическая политика ХХI века будет основываться на использовании нетрадиционных во- зобновляемых экологически чистых источников энергии: солнечная энергия, энергия ветра, тепло Земли, воды, наружного воздуха и т.п. Источники и литература 1. Данилов-Данильян В.И., Лосев К.С., Рейф И.Е. Перед главным вызовом цивилизации. Взгляд из России //Зелёный мир, 2006, № 19-20. 2. Багрова Л.А., Бобра Т.В., Боков В.А. Экологические аспекты стратегии развития энергетики АР Крым» //Український географічний журнал. – 2006. – № 1. – С. 35-39. 3. Мировая энергетика: состояние, проблемы, перспективы /Под ред. В.Бушуева. – М.: Энергия, 2007. 4. Прокофьев И. Мир учится экономить энергоресурсы //Мировая энергетика. – 2007. – № 8. – С. 48-49. 5. Климовский И.И. Недостатки и достоинства углеводородной энергетики //Альтернативная энергетика и экология. – 2007. – № 6. – С. 110-119. 6. Мандиль Клод Энергетика будущего должна быть чистой, разумной и конкурентоспособной // Миро- вая энергетика. – 2007. – № 2. – С. 10-13. 7. Борьба с изменениями климата: человеческая солидарность в разделенном мире //Мировая энергетика. – 2008. – № 3. – С. 98-99. Багрова Л.А. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В МИРЕ 46 8. Кузнецов В. Водяной пар вредит климату //Мировая энергетика. – 2008. – № 5. – С. 90-91. 9. Шеер Г. Восход солнца в мировой экономике. Стратегия экологической модернизации. – М.: Тайдекс Ко, 2002. – 320 с. 10. Конеченков А., Кудря С. Суперзброя проти вiйни за нафту //Зелена енергетика. – 2004. – № 3. – С. 4-6. 11. Попель О.С., Туманов В.Л. Возобновляемые источники энергии: состояние и перспективы развития //Альтернативная энергетика и экология. – 2007. – № 2. – С. 135-148. 12. Грибков С. Ветростанции родились в России //Мировая энергетика. – 2008. – № 5. – С. 50-51. 13. Шмідт Г. Директива Євросоюзу: нові енергетичні цілі //Зелена енергетика. – 2008. – № 2. – С. 7-8. 14. Цимбаленко О. Зелені міста світу //Зелена енергетика. – 2004. – № 3. – С. 10-11. Холопцев А.В., Жесткая А.С. ОСОБЕННОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ТЕНДЕНЦИЙ ИЗМЕНЕНИЯ УРОВНЯ МОРЯ НА ЗАПАДНОМ ПОБЕРЕЖЬИ КРЫМА ПРИ ВТОРИЧНОМ ПОТЕПЛЕНИИ Введение Динамика уровня моря является значимым фактором преобразований береговой зоны, размыва или на- растания пляжей, затопления суши и обмеления прибрежных фарватеров[1,2]. Вместе с тем, непосредст- венные измерения этой характеристики достаточно сложны [3] и ныне проводятся далеко не везде, где их данные необходимы. Поэтому оценка тенденций межгодовых изменений уровня моря в пунктах побере- жий, где их непосредственных измерений не проводилось, является актуальной проблемой физической гео- графии и экологии. Согласно современным представлениям о факторах межгодовой и сезонной изменчивости уровня моря [3-5], к числу наиболее существенных относится изменение характеристик регионального климата (повто- ряемости сгонно-нагонных ветров и др.), которые также контролируются не повсеместно. Установлено так же, что в период вторичного потепления эти характеристики регионального климата различных участков морских побережий существенно изменились. Одним из участков Черноморского побережья Украины, где исследования тенденций межгодовых из- менений уровня моря представляют наибольший интерес, является Западное побережье Крымского полу- острова – район богатый своими рекреационными ресурсами и освоенный в хозяйственном отношении. Здесь наблюдение за изменчивостью уровня моря систематически проводятся лишь в трех пунктах (Сева- стополь, Евпатория и м.Тарханкут), в то время как этот процесс развивается и в прочих. Поэтому закономерности пространственной и сезонной изменчивости тенденций изменения уровня Черного моря на всем этом побережье недостаточно изучены. Для разработки практических рекомендаций по совершенствованию технологий природопользования на различных его участках необходима информа- ция об особенностях этого процесса, проявившихся в период вторичного потепления. Учитывая это, объектом исследования в данной работе являлись уровни моря на различных участках Западного побережья Крымского полуострова, в период вторичного потепления. Предметом этого исследования являлись закономерности тенденций их изменения на различных уча- стках побережья, а так же в разные времена года. Учитывая это, целью данной работы является изучение особенностей пространственной и сезонной из- менчивости тенденций межгодовой динамики уровней Черного моря у различных участков Западного по- бережья Крыма при вторичном потеплении. Методика и фактический материал Для достижения указанной цели рассматривались временные ряды межгодовых изменений среднеме- сячных значений уровней моря на участках западного побережья Крыма, показанных на рис.1. Как видно из рис.1, участки Западного побережья Крыма, для которых проводились исследования, и пункты, в которых осуществлялись практические наблюдения за изменениями уровня Черного моря, суще- ственно различаются. Поэтому данные об изменениях уровня на этих участках для каждого месяца и каж- дого года в период с января 1979 по декабрь 2005 гг. интерполировались с использованием метода триангу- ляции Делоне[7]. При этом учитывались данные фактических измерений этой характеристики в пунктах, показанных на рис.1. Оценка систематических и абсолютных погрешностей интерполяции производилась для пункта Сева- стополь. При этом значения уровня моря в Севастополе для каждого месяца, относящегося к рассматривае- мому периоду, интерполировались с использованием данных по всем прочим пунктам на побережьях Чер- ного моря, где производились его измерения. Вычитая из этих данных, соответствующие по времени ре- зультаты фактических измерений уровня моря в Севастополе, были получены временные ряды их отклоне- ний, для каждого месяца, содержащие по 26 членов. По этим рядам были вычислены их средние значения, являющиеся оценками систематической погрешности интерполяции, а так же их среднеквадратические от- клонения, характеризующие абсолютную погрешность интерполяции[8]. Зависимости от времени года сис- тематической и абсолютной погрешностей интерполяции значений уровня моря в г.Севастополе приведены на рис.2.

Современные тенденции развития возобновляемой энергетики в мире

Institution

Ähnliche Einträge