Положение и перспективы нетрадиционной возобновляемой энергетики в России

УДК 621.9; 075.8

ПОЛОЖЕНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ НЕТРАДИЦИОННОЙ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В РОССИИ

А.С. Филатова

Рассматривается вопрос о нынешнем состоянии НВИЭ в России и перспективы развития ее в нашей стране. Проведена оценка текущего положения возобновляемых источников энергии.

Ключевые слова: НВИЭ, ВИЭ, геотермальная энергетика, энергообеспечение, энергоснабжение.

В настоящее время проблема энергосбережения становится актуальной, так как запасы энергетических ресурсов ограничены. Природные ресурсы начинают истощаться, так как человечество расходует на производственные нужды запасы не возобновляемого углеводородного сырья. В связи с этим ученые проводят все больше исследований преобразования и использования различных видов энергии. Развитие и освоение новых месторождений ископаемого топлива сравнительно ниже, чем рост его потребление. В связи с этим существует реальная опасность уменьшения разведанных запасов топлива и повышения его цены. В то же время беспокойство вызывают загрязнение окружающей среды и изменение климата в результате сжигания углеводородов для получения электрической и тепловой энергии.

Исследование доступной и экологически чистой энергии, которая получается с помощью нетрадиционных возобновляемых источников, является важнейшей задачей в мире. Преимущественно технологии использования возобновляемых источников энергии экологически намного выгоднее, чем даже самые новые и более усовершенствованные технологии, связанные с применением традиционных энергетических ресурсов.

Использование ветроэнергетических установок и фотоэлектропре-образователей в мире за последние десять лет выросли в 10-15 раз. Также быстро развиваются солнечное теплоснабжение, геотермальная энергетика, биоэнергетика[Ц

Для многих стран в мире нетрадиционная энергетика с возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ) в настоящее время является важнейшим компонентом в энергообеспечении и сохранении природных энергоресурсов. Большую составляющую в энергообеспечении Новой Зеландии, Канады, Дании, Германии и других стран представляют нетрадиционные возобновляемые источники энергии (НВИЭ). Лидером из всех стран по ВИЭ является Германия. В июне 2014 года она установила рекорд по получению энергии с помощью солнечных батарей - 24,24 ГВт. Солнечные батареи расположены на крышах и стенах многих домов, в том числе на административных зданиях, на заводах, фермах, а также - в частном секторе.

Россия обладает огромным количеством запаса геотермальной, солнечной, ветровой энергии, энергии биомассы и гидроэнергетическими ресурсами, но ВИЭ в стране используются крайне мало. Наша страна отстает как по объемам ввода, так и по внедрению новых технологий преобразования различных видов возобновляемой энергии [1].

В России до сих пор нет закона о государственной политике в сфере развития НВИЭ, стимулирующего разработку и использования новых технологий и оборудований для потребления «зеленой энергии». Отношение к ВИЭ в стране разное. Некоторые ученые утверждают, что такую энергию надо развивать и шире использовать прямо сейчас, другие в этом плане настроены скептически, утверждая, что Россия имеет безграничный на данный момент запас ресурсов, ВИЭ малоперспективны и не смогут внести заметный вклад в энергообеспечении страны.

Эксплуатация НВИЭ особо перспективна в районах, обладающих их высоким потенциалом и испытывающих недостаток в традиционных энергетических ресурсах. Как пример можно привести один из северных регионов России - Мурманскую область, энергетика которой в большой мере построена на привозном топливе. Тем временем Мурманская область обладает большим объемом НВИЭ, которые в определенных условиях могут оказать конкуренцию традиционным энергетическим источникам и целесообразно их дополнят, снижая рост энергопотребления [2].

В Краснодарском крае каждый год увеличивается объем потребления энергетических ресурсов, а в туристический сезон это приводит к серьёзным сбоям и перегрузкам системы электроснабжения. Решить эту проблему поможет внедрение НВИЭ, таких как ветровые и геотермальные установки, солнечные батареи.

На эту местность оказывают большое влияние антициклоны, создающие устойчивые ветра. Преимущественно сильный ветер (бора) встречается в районе города Новороссийск. При боре скорость ветра может развиться до 40 м/с, а при больших порывах - до 80 м/с. Это позволит использовать ветровые установки для получения электрической энергии. Также применение солнечных батарей (фотоэлектрический и тепловой способ преобразования) позволит снизить финансовые затраты на нужды электроснабжения и теплоснабжения в Краснодарском крае, так как количество солнечных дней достигает до 300 в год. Это еще раз доказывает целесообразность использования данных установок.

Из других направлений НВИЭ надо развивать геотермальную энергетику. Запасы геотермального тепла с температурой выше 100 °С, которые могут быть эффективно использованы находятся в Краснодарском, Ставропольском краях, на Камчатке, Чукотке, на Сахалине и Курильских островах. Наибольшую экономическую выгоду геотермальное тепло представляет для Сахалина и Камчатки, где ГеоЭС с мощностью более 100 МВт позволяет решить проблему с энергоснабжением.

215

На Камчатке эксплуатируется более 40 лет первая в стране Паужет-ская ГеоЭС, состоящая из двух турбогенераторов. Ее мощность - 11,5 МВт. На данный момент планируется ввод в эксплуатацию нового энергоблока, что существенно повысит не только мощность установки, но и разрешит ряд экологических проблем. До сих пор электрическая энергия Паужетской ГеоЭС является самой дешевой на Камчатке [3]. На Мутнов-ской ГеоЭС, которая тоже эксплуатируется на Камчатке, достигнута электрическая мощность в 50 МВт. Мутновская ГеоЭС состоит из двух энергоблоков традиционного цикла, включающие в себя парогенерирующую и паротурбинную части. Эта станция является одной из самых лучших геотермальных электростанций в мире по уровню автоматизации.

Одно из неосвоенных месторождений геотермальных вод, перспективных для нужд электроэнергетики, находится в Мостовском районе Краснодарского края и в настоящее время применяется для лечебно-оздоровительных целей. Так как глубина залегания геотермальных вод находится в пределах от 1500 до 2000 метров с температурой воды от 80 до 90 °С, то на указанном месторождении возможно строительство ГеоЭС по аналогии с Камчатскими ГеоЭС.

НВИЭ как важное направление в энергетике будущего нуждается в серьезном продвижении, осуществить которое без помощи государственной поддержки и внешних факторов невозможно. Несмотря на значительный опыт и большой научно-технический задел в области НВИЭ, Россия пока существенно отстает в этой области от ведущих стран. Наша страна располагает значительными возобновляемыми ресурсами, которые в большом количестве имеются в разных регионах. В настоящее время стоит задача, чтобы на предприятиях, организациях, университетах занимались изучением и продвижением малой гидроэнергетики, геотермальной, ветровой, солнечной энергетики. Государству стоит уделить большое внимание финансированию ВИЭ, так как они помогают сохранить природные ресурсы страны, а также рассчитаны на долгосрочную эксплуатацию. Внедрение НВИЭ позволит обезопасить и наше будущее.

Список литературы

1. Бальзанников М.И., Елистратов В.В. Возобновляемые источники энергии. Аспекты комплексного использования. Самара: Изд. СамГАСУ, 2008. 260 с.

2. Минин В. А., Дмитриев Г.С. Перспективы развития нетрадиционной энергетики Мурманской области / Природопользование в Евро-Арктическом регионе: опыт XX века и перспективы. Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 2002. С.134-139.

3. Энергетика и промышленность России [Электронный ресурс], URL: http://www.eprussia.ru/epr/51/25.htm7sphrase id=108959 (дата обращения: 26.09.2017).

Филатова Анастасия Сергеевна, студент, nasti-151@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

POSITION AND PROSPECTS OF NON-TRADITIONAL RENEWABLE ENERGY IN RUSSIA

A.S.Filatova

The question of the current state of the NRTI in Russia and the prospects for its development in our country are considered. The current situation of renewable energy sources has been assessed.

Key words: NIEE, RES, geothermal energy, energy supply, energy supply.

Filatova Anastasia Sergeevna, student, nasti-151@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 620.92

СОЗДАНИЕ ЗАПАСОВ ЭНЕРГИИ ПУТЁМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ГАЗ МЕТАН

В.Ю. Карницкий, В.С. Ушников

Рассмотрен удобный, эффективный и экономичный способ аккумулирования электроэнергии.

Ключевые слова: электроэнергия, метан, аккумулирование электроэнергии, возобновляемые источники энергии, тепловые электростанции.

В настоящее время всё больше имеют распространение возобновляемые источники электроэнергии. Но по-прежнему не решена проблема с накоплением электроэнергии, которая генерируется в процессе работы ветряных и солнечных электростанций. Выработка электроэнергии с помощью ВИЭ зависит от природных условий, а именно от времени суток и от силы ветра. Когда такой энергии много, возникает потребность в накоплении вырабатываемой электроэнергии. При этом аккумуляторов, которые способны экономично и эффективно запасать большие объёмы электроэнергии, на данный момент в мире не существует.

Похожая проблема существует у тепловых электростанций (ТЭС). Работа всех ТЭС в мире распределяется крайне неравномерно в течение суток. Это обуславливается различным суточным графиком нагрузки, где энергопотребление зависит от времени суток. Неравномерность работы основных агрегатов ТЭС приводит к повышенному износу основного оборудования. Для продления сроков службы желательно иметь постоянную нагрузку, но это невозможно, так как система электроснабжения безынерционна.