Ресурсная и технологическая база возобновляемых источников электроэнергии
ВВЕДЕНИЕ
В последние годы на международных
рынках органического топлива, которое
было, есть и будет оставаться в
обозримой перспективе основой
мирового топливно-энергетического
баланса, установилась довольно благоприятная
для его потребителей ситуация. Спрос
на него удовлетворяется практически
в полном объеме. При этом цены остаются
довольно стабильными и сравнительно
доступными. Однако, как известно, ресурсы
органического топлива на планете
не беспредельны и сокращаются по
мере их разработки на миллиарды тонн
в год. По последним оценкам Мирового
Энергетического Совета, обеспеченность
разведанными запасами нефти при
современном уровне ее мировой добычи
составляет 47 лет, природного газа — 80
лет, угля — около 200 лет. Для крупных
регионов планеты картина выглядит
таким образом. Североамериканский
континент обеспечен
Сейчас очевидно, что решение
перечисленных проблем, равно как
и создание эффективных реакторов-
Интересен пример Соединенных Штатов Америки. В «Стратегии устойчивой энергетики США», опубликованной в июле 1995 г., подчеркивается, что одно из приоритетных направлений федеральной энергетической политики предусматривает оказание правительством содействия развитию и освоению возобновляемых источников энергии, созданию и распространению в США и за их пределами технологий, базирующихся на этих источниках энергии. По мнению разработчиков Стратегии, решение этой задачи в рамках государственной энергетической политики расширит рынок сбыта для американских технологий и, следовательно, будет содействовать расширению масштабов использования ВИЭ как внутри страны, так и во всем мире. Это, в свою очередь, обеспечит снижение негативного воздействия энергетики на окружающую среду за счет уменьшения объемов сжигания органического топлива, получение экономической выгоды (что является немаловажным) и в конечном счете будет способствовать повышению уровня глобальной энергетической безопасности. Авторы Стратегии отмечают, что благодаря активным действиям национальных исследовательских лабораторий Министерства энергетики США за последние 15 лет удалось добиться существенного повышения надежности и эффективности установок, работающих на ВИЭ, а также значительно снизить затраты на их создание. В настоящее время, по утверждению авторов Стратегии, электроэнергия, вырабатываемая в ряде регионов США на ветроэнергетических установках, близка к достижению экономической конкурентоспособности по сравнению с электроэнергией, производимой на традиционных видах топлива. Высокая активность федеральных научных организаций, выделение значительных госбюджетных ассигнований позволили США выйти в мировые лидеры в области фотоэлектрических установок. Предпринимаются также усилия по превращению биомассы в новый источник для производства электроэнергии и моторных топлив. В долгосрочной перспективе усилия направляются на создание технологий и технических средств, способных превратить водород в один из основных энергоносителей будущего.
- Ресурсная и технологическая базы ВИЭ
Суммарный теоретический потенциал ВИЭ на несколько порядков превышает современный уровень мирового потребления первичных топливно-энергетических ресурсов. Только годовой энергетический потенциал солнечной радиации на поверхности Земли в 3000 раз выше общего количества потребляемой в мире первичной энергии. Значительными теоретическими потенциалами обладают и другие возобновляемые источники энергии, например, биомасса, ветер, геотермальиая и приливная энергия. Однако при существующем уровне технологического развития и сложившейся в настоящий момент на мировых энергетических рынках конъюнктуре лишь весьма незначительная их часть может быть эффективно использована. Так, если суммарный теоретический потенциал приливной энергии составляет примерно 22000 ТВт ч в год, то лишь 200 ТВт.ч в год могут в настоящее время рассматриваться как пригодные к освоению с технологической и экономической точек зрения. Тем не менее и эта величина представляется весьма значительной: она превышает суммарное годовое производство электроэнергии в Бельгии, Дании, Финляндии и Португалии вместе взятых.
Природные условия во многих странах мира позволяют им использовать ВИЭ для энергоснабжения в несоизмеримо больших масштабах по сравнению с сегодняшними. Например, в Греции территория страны со средней скоростью ветровых потоков не менее 5 м/с составляет 16,4 %, а технический и экономический потенциал ветровой энергии там оценен (доклад Европейской комиссии DG XVII) в 6,5 ТВт.ч в год, или в 20 % от суммарного потребления электроэнергии. В ряде развивающихся стран отношение получаемой поверхностью Земли солнечной энергии к объему потребляемых топливно-энергетических, ресурсов доходит до 10000.
В одном из прогнозных сценариев развития мировой энергетики, разработанном американской компанией «Shell international Petroleum», утверждается, что уже к 2020 г. за счет ВИЭ может быть удовлетворено до 20 % всех мировых потребностей в коммерческой энергии. В последующий период этот показатель может достичь 50 %, тогда как в настоящее время за счет ВИЭ покрывается примерно 2 % мировых потребностей в первичных энергоресурсах. Вполне естественно, что эти оценки должны рассматриваться лишь с точки зрения возможностей ВИЭ, а не как прогноз развития. Тем не менее они свидетельствуют об огромном потенциале ВИЭ.
Таблица 1
- Сценарии роста использования В
ИЭ
Источники энергии |
2020 г. |
2020 г. | ||
млн. т н. э.* |
доля |
млн. т н. э. |
доля | |
Биомасса с использованием |
243 |
45 |
561 |
42 |
Солнечная энергия |
109 |
20 |
355 |
26 |
Ветровая энергия |
85 |
16 |
215 |
16 |
Геотермальная энергия |
40 |
7 |
91 |
7 |
Энергия малых водотоков |
48 |
9 |
69 |
5 |
Океаническая энергия |
14 |
3 |
54 |
4 |
ИТОГО: |
539 |
100 |
1345 |
100 |
% к суммарной мировой
потребности |
3-4 |
8-12 | ||
*т н.э. — тонна нефтяного эквивалента | ||||
На наш взгляд, более
реальной и обоснованной является оценка,
сделанная Мировым
- Что мешает внедрению ВИЭ
Широкомасштабное
К числу серьезных факторов, препятствующих развитию ВИЭ, с полным основанием можно отнести низкий уровень существующих цен на мировых рынках органического топлива и высокие удельные капитальные затраты. Сказанное имеет прямое отношение и к нашей стране, где низкая стоимость разработки богатых ресурсов нефти и газа и искусственно заниженные цены на энергоносители в условиях хронических неплатежей за них, безусловно не способствуют использованию ВИЭ. Кроме больших удельных затрат,? экономическая эффективность использования ВИЭ снижается длительностью сроков строительства, высокой степенью риска по причине зависимости от природного фактора и отсутствием уверенности как в надежности и зрелости имеющихся технологий, так и в месте ВИЭ в будущем балансе потребления энергетических ресурсов. Поэтому проекты по ВИЭ для оправдания больших рисков требуют, как правило, инвестиций, выдаваемых под более высокие проценты, что в свою очередь приводит к удорожанию генерируемой тепловой или электрической энергии.
По мнению Комитета ООН
по нетрадиционной энергетике, изложенному
в докладе за 1995 г., основными барьерами
на пути рыночного проникновения
ВИЭ (в первую очередь в сельских
местностях) являются также недостаточная
покупательная способность
В целом следует признать,
что очевидные преимущества установок,
работающих на ВИЭ, такие как их неисчерпаемость,
отсутствие затрат на топливо и экологическая
безопасность, пока не могут склонить
в свою сторону чашу весов под
грузом технически проработанных и
более дешевых методов
Электроэнергия, вырабатываемая на одной из крупнейших в Европе демонстрационной солнечной электростанции установленной мощностью 3,3 МВт, пущенной в 1994 г. в эксплуатацию компанией ENEL в г. Сьерре (Италия), почти в 10 раз дороже электроэнергии, производимой на ТЭС на органическом топливе. Аналогично, стоимость производства электроэнергии, производимой на ветроустановках в Финляндии, в 1,5—2 раза выше, чем на электростанциях, использующих импортируемое органическое топливо. По данным израильских специалистов, являющихся пионерами в использовании солнечных прудов для производства электроэнергии, при среднегодовом коэффициенте использования установленной мощности 73—90 %, удельные капитальные затраты на создание электрогенерирующей установки составляют 4500 долл./кВт, что в среднем в два раза выше, чем соответствующие показатели по ТЭС на органическом топливе.
Вместе с тем за последние 10—15 лет в мире был достигнут значительный прогресс в повышении экономичности использования ВИЭ. Так, с 1980 по 1990 гг. средние удельные капитальные затраты на строительство солнечных электростанций, создаваемых по технологии компании LUZ, разработанной в Израиле, снизились примерно в 10 раз и продолжают снижаться, а издержки производства электроэнергии на этих станциях сократились за тот же период в 7,5 раз. При сохранении существующих тенденций они уже к концу 90-х гг. могут стать более дешевым по сравнению с электростанциями на органическом топливе даже без учета различных льгот, предоставляемых государством. Примерно вдвое по сравнению с 1980 г. сократилась в 1990 г. удельная стоимость строительства ветроагрегатов, а издержки производства электроэнергии — в 3,5 раза.
В Бразилии около 5 млн. автомобилей полностью перешли на использование этилового спирта в качестве моторного топлива и еще 9 млн. автомобилей используют от 20 до 22 % его в бензиново-этаноловой смеси.
За период с 1976 по 1987 г. общие
инвестиции в программу развития
этого альтернативного
Этот пример показывает,
что успехи в освоении технологий
и практическом внедрении ВИЭ
были достигнуты главным образом
благодаря осуществлению
- Способы преодоления барьеров
В любой отрасли экономики,
а тем более такой
Важнейшим направлением деятельности ADEME является разработка рекомендаций для Правительства по улучшению законодательно-правовых и финансово-экономических условий развития ВИЭ в стране.
В качестве недавнего примера успешной деятельности ADEME в сфере продвижения ВИЭ можно отметить отбор проектов, предусматривающих расширение использования дров для энергетических нужд. В результате было отобрано 18 проектов, на реализацию которых было выделено около 15 млн. долл. бюджетных средств на 1995—1998 гг., что составило примерно 15 % от планируемых суммарных инвестиционных затрат.
- Финансирование НИОКР
Решение технико-экономических
проблем развития ВИЭ в значительной
степени зависит от интенсивности
и масштабов научно-
В США основным заказчиком
НИОКР в сфере ВИЭ является
Министерство энергетики, причем значительная
часть выделяемых им средств направляется
на фундаментальные исследования в
таких отраслях, как аэродинамика,
физика твердого тела, процессы горения,
ферментация. Результаты этих исследований
содействовали решению многих технологических
проблем в ветроэнергетике, фотоэлектричестве,
геотермальной энергии и
Одна из крупнейших программ НИОКР Министерства энергетики США связана с использованием биомассы для производства моторного топлива. По мнению разработчиков этой программы, партнерство Правительства США с частным сектором в этой области должно позволить увеличить выработку жидкого моторного топлива из сельскохозяйственных, лесных и промышленных отходов к 2020 г. более чем в 80 раз по сравнению с современным уровнем, за счет чего годовое замещение импортной нефти составит около 44 млн. т.
Результаты НИОКР уже в ближайшие годы способны привести к снижению себестоимости производства электроэнергии на высокотемпературных геотермальных электростанциях на 20 %, а на ГеоТЭС, работающих на среднетемпературных геотермальных источниках,—на 40 %. Это поможет промышленности увеличить к 2000 г. мощность геотермальных станций США до 4 млн. кВт. Важную роль Министерство энергетики США играет и в стимулировании развития рынков сбыта для установок на ВИЭ.
В целом по странам-членам
МЭА бюджетные ассигнования на НИОКР
в сфере ВИЭ составляют в настоящее
время порядка 8 % от общего объема государственного
финансирования НИОКР в энергетическом
секторе. Этот показатель сопоставим с
уровнем государственных
Таблица 2
Государственное финансирование
НИОКР в сфере ВИЭ в странах-
млн. долл. (в ценах 1994 г.)
1983 г. |
1986 г. |
1989 г. |
1991 г. |
1993 г. |
1994 г. | |
Всего в странах МЭА, |
1046,2 |
662,7 |
569,5 |
638,3 |
711,4 |
703,0 |
В том числе | ||||||
США |
383,4 |
210,4 |
131,3 |
160,8 |
215,4 |
274,0 |
Япония |
225,2 |
179,8 |
144,8 |
140,4 |
139,4 |
128,2 |
Канада |
60,8 |
18,2 |
11,7 |
9,3 |
9,6 |
8,8 |
Германия |
94,3 |
63,9 |
93,9 |
122,2 |
142,2 |
98,5 |
Швеция |
54,3 |
24,1 |
20,1 |
11,3 |
13,7 |
15,3 |
Италия |
48,8 |
41,3 |
40,5 |
35,4 |
26,1 |
40,9 |
Великобритания |
28,6 |
22,1 |
27,0 |
28,9 |
23,7 |
16,8 |
Данные табл. 2 свидетельствуют
о том, что за период с 1983 по 1994 г.
государственные ассигнования на работы
в области возобновляемых источников
в большинстве ведущих
Приоритетной статьей расходов в структуре государственного финансирования странами-членами МЭА на НИОКР в сфере ВИЭ на протяжении целого ряда лет остаются расходы на развитие солнечной энергетики, доля которых в 1994 г. составляла 67,5 %. Динамика бюджетных расходов по различным направлениям развития ВИЭ в странах-членах МЭА приведена в табл. 3.
Таблица 3
Основные статьи государственных
расходов на НИОКР в сфере ВИЗ
в странах МЭА в 1983—1994 гг.
1983 г. |
1986 г. |
1989 г. |
1991 г. |
1993 г. |
1994 г. | |
Всего, млн долл. в ценах 1994 г. |
1046,2 |
662,7 |
569,5 |
638,3 |
711,4 |
703,0 |
В том числе | ||||||
солнечная энергия |
463,7 |
322,4 |
286,4 |
327,2 |
448,1 |
474,5 |
ветровая энергия |
118,5 |
86,4 |
81,0 |
88,3 |
82,5 |
65,9 |
энергия океанских течений |
34 |
11,8 |
10,3 |
10,9 |
4,2 |
3,1 |
биомасса |
197,5 |
115,7 |
91,9 |
101,6 |
83,7 |
81,0 |
геотермальная энергия |
232,7 |
126,5 |
99,9 |
106,1 |
84,2 |
69,6 |
гидростанции (установки единичной мощности >10 МВТ) |
— |
— |
— |
3,5 |
7,3 |
7,6 |
малые ГЭС(< 10 МВТ) |
— |
— |
— |
0,6 |
1,4 |
1,1 |
Снижение объемов
Важное значение приобретает финансирование НИОКР и демонстрационных проектов различными существующими международными организациями, такими как «Глобальный экологический фонд», «TACIS», «USAID» и другие. Целесообразно рассмотреть вопрос создания нового международного «Солнечного фонда» под эгидой ЮНЕСКО.
- Инвестиционная поддержка разви
тия ВИЭ
В настоящее время субсидии в традиционную энергетику в мире ежегодно составляют многие миллиарды долларов. Это приводит к тому, что цена на энергию для огромного числа ее потребителей оказывается ниже полных затрат на ее производство, передачу и распределение. Основными негативными результатами такой политики являются неэффективное, а зачастую и просто расточительное использование энергии на конечной Стадии ее потребления и сдерживание темпов экономически обоснованного расширения использования ВИЭ.
Рекомендации по улучшению
финансового климата в сфере
ВИЭ были разработаны Мировым
Энергетическим Советом, который считает,
что для повышения их экономической
конкурентоспособности
В части инвестиционной поддержки
важна роль государства, которое
может взять на себя инициативы по
аккумулированию и привлечению
необходимого капитала. Хорошие перспективы
видятся в создании целевых инвестиционных
компаний (ИК) по внедрению ВИЭ. Участие
государства в таких компаниях
в качестве учредителя является весьма
желательным обстоятельством в
качестве фактора надежности и демонстрации
государственной
В настоящее время большую заинтересованность в создании ИЭСК проявляет Европейский Банк реконструкции и развития (ЕБРР), который рассматривает ИЭСК как основную форму поддержки энергосберегающих проектов в странах Восточной Европы и СНГ. В этой связи представляет интерес обращение Директора Департамента Энергосбережения ЕБРР Жамэ от 10.04.96 к министру науки и технической политики РФ Б. Салтыкову с предложением о создании в России ИЭСК по инвестированию в проекты по ВИЭ и энергоэффективности.
Значительная часть уставного
капитала ИЭСК должна формироваться
коммерческими банками с
Говоря о прямом участии государства в формировании уставного капитала первой ИЭСК, следует подчеркнуть, что речь, по существу, идет о поддержке демонстрационного проекта, на примере которого можно сделать вывод о жизнеспособности предлагаемой схемы инвестирования в ВИЭ. З
- Экономическое стимулирование развития ВИЭ
Создание государством экономических стимулов для развития ВИЭ включает в себя такие меры, как предоставление правительственных льгот, субсидий и грантов, а также обеспечение (установление) таких цен на энергию, произведенную на базе ВИЭ, которые покрывают издержки производства, гарантируют определенную прибыль и по которым электроэнергетические компании обязаны покупать ее у производителей.
В Дании, например, независимые производители электроэнергии на биогазе и энергии ветра, продающие ее через национальную распределительную сеть, с 1992 г. получили право на субсидию в размере 4,2 цента за 1 кВт -ч, которая покрывает существенную часть издержек производства и повышает ее экономическую конкурентоспособность. Правительственные субсидии в Дании предоставляются также на электроэнергию, производимую с использованием муниципальных, древесных и сельскохозяйственных отходов. Кроме того, правительство Дании предоставляет необлагаемые налогом гранты проектам, ориентированным на перевод станций районного теплоснабжения с органического топлива на биомассу или биогаз.
В Канаде в конце 1994 г. была открыта льготная кредитная линия в размере 50 млн. долл. для проектов в области производства этанола на основе биомассы. Значительные налоговые льготы (налог на порцию этанола в бензиново-этаноловой смеси снижается на 7,3 цента за литр) представляет федеральное правительство страны при использовании этанола в качестве моторного топлива. В некоторых провинциях Канады при его использовании предоставляются и скидки по дорожному налогу, доходящие до 8 центов за литр.
В Финляндии объем
В Швеции инвестиционные гранты,
предоставляемые

- Ресурсне забезпечення менеджменту песоналу
- Ресурсне забезпечення управління персоналом
- Ресурсні платежі як джерело доходів державного бюджету України
- Ресурсное обеспечение государственного управления
- Ресурсное обеспечение процесса подготовки и реализации управленческих решений
- Ресурсное обеспечение разработки и реализации стратегии повышения конкурентоспособности
- Ресурсное обеспечение сферы культуры
- Реструктуризація чи банкрутство?
- Ресурси Африканського туристичного регіону
- Ресурси органічного палива в Україні
- Ресурси страхової компанії
- Ресурсная база местного самоуправления
- Ресурсная база мировой экономики
- Ресурсная база средств оказания первой врачебной помощи пострадавшим