После известных событий на японской АЭС «Фукусима-1» в Германии предполагают отказаться от ядерной энергетики к 2022 году.
Это решение комментирует П.П. Безруких, председатель Комитета по использованию ВИЭ РосНИО и один из организаторов проходящей 7-8 июня 2011 года конференции «Возобновляемая и малая энергетика – 2011»:
« Прежде всего, следует ответить на вопрос, возможно ли это с технической точки зрения. По-моему, вполне возможно. Сейчас доля АЭС в производстве электроэнергии в Германии составляет порядка 22-23%, доля ВИЭ – 15-16%, доля газа – 13-14%. К указанному сроку доля ВИЭ может возрасти до 30% (плюс 15%), а доля газа до 20% (плюс 7%). Таким образом, техническая возможность существует и она, видимо, будет реализовываться, по крайней мере, в рамках политики правящей сейчас партии в Германии.
Но это решение важно тем, что затрагивает один из коренных вопросов мировой энергетики – о перспективах атомной энергетики мира. Атомная энергетика в мире в электробалансе занимает 13-14%. Возможно ли постепенное снижение доли АЭС? Да, возможно. Примеры в истории есть. Так, производство электроэнергии за счёт нефти и нефтепродуктов в 1973 году составляло 24,7%, а в 2008 составило 5,5%.
Должно ли человечество стремиться к безатомной энергетике? По моему мнению, безусловно, должно. Почему? Потому, что никакой другой вид электростанций, в принципе, не грозит катастрофическими последствиями при аварии. И, как бы ни была мала вероятность аварии, она существует и имеет тенденцию осуществляться, когда её не ждут и, как правило, при жизни авторов заклинающих нас в абсолютной безопасности АЭС.
Существует ли альтернатива? Да, безусловно, и она уже доказала свою состоятельность. Это электростанции на основе возобновляемых источников энергии: солнце, ветер, биомасса, геотермика, малые ГЭС. Если бы хотя бы часть (15-20%) огромных средств финансирования АЭС была направлена на ВИЭ, то уже сейчас можно было бы говорить о возможности достижения к 2030 году доли 40-50% от ВИЭ.
Сейчас же мы, развивая атомную энергетику в рамках существующих технологи, оставляем своим потомкам хранилища отработанного ядерного топлива, а в ближайшем будущем электростанции, выведенные из эксплуатации, которые потребуют захоронения радиоактивного оборудования, средств на их обслуживание, охрану и т.п., а также электроэнергии. Т.е. в будущем АЭС превратятся в потребителей электроэнергии, не допускающих перерыва в электроснабжении.
Будущее, не такое уж далёкое, за возобновляемой энергетикой, являющейся на несколько порядков более экологически чистой и не представляющей даже потенциальной опасности жизни и здоровью людей. Другое дело – темпы этого перехода. В государствах с высокой гражданской активностью и ответственностью перед будущими поколениями эти темпы будут достаточно высокими. К великому сожалению, Россия к ним не относится».
Потенциал ВИЭ – пример Мурманска
Мурманская область отличается разнообразием источников энергии и, в то же время, высокой и растущей потребностью в энергообеспечении, в связи с чем возникает вопрос, насколько этот рост может быть удовлетворён за счёт возобновляемых источников энергии (ВИЭ).
Об этом на конференции «Возобновляемая и малая энергетика – 2011» докладывал Валерий Минин, замдиректора по научной работе Центра физико-технических проблем энергетики Севера Кольского научного центра РАН (г. Апатиты).
По данным, приведённым Валерием Андреевичем, в Мурманской области вырабатывают электроэнергию 17 ГЭС общей мощностью 1600 МВт, Кольская АЭС мощностью 1760 МВт и 5 ТЭЦ общей мощностью 400 МВт. Всего, таким образом, установленные энергетические мощности области превышают 3 500 МВт.
В то же время, область, в силу холодного климата и развитых энергоёмких производств, отличается высоким потреблением электроэнергии, составляющим 13 ТВтч/год, или 15 МВтч/год на душу населения.
Справка
Для сравнения, средний показатель по России почти втрое ниже – менее 7 МВтч/год на душу населения при общей выработке электроэнергии 1000 ТВТч/год.
В связи с планами экономического развития области, прежде всего – разработкой Штокмановского газового месторождения и производством сжиженного газа, энергопотребление области в ближайшие 1-2 десятилетия может удвоиться, и возникает вопрос, за счёт чего могут быть покрыты растущие потребности.
Специалисты Кольского научного центра провели исследование природного и технико-экономического потенциала разных ВИЭ. С одной стороны, полуостров обладает мощными источниками волновой и даже солнечной энергии, но при нынешнем уровне технологического развития и в данных природных условиях их вовлечение в хозяйственную деятельность пока невыгодно.
Наиболее перспективным представляется использование ветряной энергии. Добавим, что Мурманская область на данный момент практически единственная, где есть успешный опыт подключения ветряной энергии в общую сеть и вывода её на рынок.
Результаты исследований, проведённых Кольским научным центром, показали, что только ВЭС могут обеспечить около 10% потребности в электроэнергии и более 4% потребностей в тепловой энергии. В целом же, по словам докладчика, заявленные правительством планы роста доли ВИЭ в энергобалансе страны до 4,5% к 2020 году применительно к Мурманской области недостаточны – потенциал ВИЭ Кольского полуострова существенно выше.
Волгоградская область и возобновляемые источники энергии
Развитие региональной энергетики на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ) остро необходимо, но сталкивается с целым рядом препятствий технического, финансового, законодательного характера.
Об этом говорил на конференции «Возобновляемая и малая энергетика – 2011»Игорь Юдаев, представляющий Волгоградскую государственную сельскохозяйственную академию, в докладе, уже в названии которого вопрос был поставлен остро: «ВИЭ в Волгоградской области – реально ли это?».
Волгоградская область, со своей спецификой, включающий ряд удалённых точек, прежде всего – небольших посёлков и скотоводческих хозяйств, является ярким примером региона, нуждающегося в оснащении большим количеством небольших автономных источников энергии.
В настоящее время потребности области в энергии обеспечивает одна из крупнейших в России Волжская ГЭС и семь ТЭЦ.
Потребность в наращивании энергообеспечения диктуется развитием сельского хозяйства. Игорь Викторович в качестве иллюстрации привёл американские данные, согласно которым удвоение урожая требует десятикратного увеличения энергозатрат.
Потенциал традиционных источников энергии ограничен, что заставляет задуматься о потенциале ВИЭ – малых ГЭС, солнечных, ветряных, биогазовых установок.
Природа представляет возможности развития всех из перечисленных выше источников энергии:
- достаточно густая речная сеть, создаваемая притоками Волги и Дона;
- большое количество солнечной энергии – 2100-2300 часов в год интенсивного солнечного сияния;
- стабильные и сильные ветры – главным образом, в зимнее время;
- развитое сельское хозяйство, дающее большие объёмы сырья для производства биогаза.
Исследования потенциала ВИЭ области и реализация ряда небольших проектов проводились в последние годы. В частности, несколько больниц было оснащено солнечными водогрейными системами.
Тем не менее, процесс застопорился в последние 2-3 года. Это было связано, в том числе, со сложностями технико-экономического характера. Одна из веских причин – отсутствие системы обслуживания и ремонта установок альтернативной энергетики. Из-за этого повреждённые установки (например, сорванные ветром ветрогенераторы) остаются без ремонта.
Другая проблема связана с тем, что интерес к развитию малой энергетики проявила местная распределительная компания – «Волгоградэнерго». Для неё создание объектов автономной генерации было бы выгоднее обслуживания так называемых хвостовых линий, ведущих в удалённые точки, которых насчитывается около 180. В то же время, возникает юридическая коллизия – распределительная компания не может владеть генерирующими мощностями.
Пока эти проблемы остаются нерешёнными.
Потенциал малых ГЭС
Потенциал развития малой гидроэнергетики России пока используется в незначительной степени. Об этом на VIII международной конференции «Возобновляемая и малая энергетика – 2011» в Москве говорил Яков Бляшко, гендиректор МНТО «Инсэт» из Санкт – Петербурга, в докладе «Работы НТО «ИНСЭТ» в области развития малых ГЭС».
Под малой энергетикой обычно понимаются ГЭС небольшой мощности, хотя, по словам докладчика, отличие не только количественное, но и качественное – малая энергетика требует иной технологии, оборудования и подходов к развитию. Тем не менее, общепринятая градация отталкивается от показателей установленной мощности энергоагрегатов:
- до 30 000 кВт – малая энергетика;
- до 1000 кВт – мини-энергетика;
- до 100 кВт – микро-;
- до 10 кВт – пико-.
Дело в том, что в последнее время для выработки электроэнергии в мире стали использовать практически любые водотоки и водосбросы – как естественные, так и искусственные, вплоть до напоров, возникающих в жилых домах.
Всего в мире на малые ГЭС приходится 87 ГВт установленных мощностей (для сравнения, на ветроэнергетику – почти 200 ГВт, на солнечную – около 40 ГВт) – пока это менее 10% всей гидроэнергетики и, соответственно, в пределах 1,5-2% всех электроэнергетических мощностей и выработки электроэнергии.
В России о строительстве малых ГЭС (МГЭС) задумались достаточно давно, пик строительства пришёлся на 1960-е годы, но затем последовали резкий спад строительства и пока очень небольшой «ренессанс» с 1990-х. На данный момент в России работает около 300 МГЭС.
Источники ресурсов МГЭС – малые реки, неэнергетические водохранилища, каналы (в том числе судоходные), естественные и искусственные водосбросы.
По словам Якова Иосифовича, их организация прорабатывала вопрос использования для создания МГЭС петербургского водоканала, но это было признано неэффективным из-за практически полного отсутствия перепада высот – местность, на которой стоит Санкт-Петербург, практически плоское. Однако, неожиданно, такую возможность предоставили аварийные подземные ёмкости города, создающие перепад, который можно использовать для малой энергетики.
Говоря об общероссийском потенциале малой гидроэнергетики, Я.И. Бляшко привёл следующие оценки: в России около 2,5 млн малых рек, формирующих примерно 50% общего стока, при этом 90% населения страны живёт именно вдоль рек.
Развитие малой гидроэнергетики в России сталкивается с рядом проблем:
- административно-хозяйственными;
- законодательными – отсутствием нормативной базы;
- научно-техническими.
Разработка и реализация проектов МГЭС сталкивается, в частности, с тем, что к проекту МГЭС предъявляются те же требования, что и к проекту большой ГЭС, несмотря на явно более простую реализацию проекта и несопоставимо менее высокие риски. В результате проект МГЭС становится слишком дорогим уже на стадии подготовки документации и предпроектных исследований.
Пример, иллюстрирующий проблему – допустим, предполагается строительство МГЭС в Горном Алтае или сходном регионе, в высокогорной местности, удалённой от населённых пунктов.
При существующем унифицированном подходе, не различающим размеры и типы ГЭС, для утверждения проекта требуются многолетние ряды наблюдений на водомерном посту в месте предполагаемого строительства ГЭС. Поскольку для большинства малых, тем более - удалённых, рек, таких данных нет, выхода из подобной ситуации тоже нет. Если не считать выходом установку водомерного поста и ведение наблюдений в течение десятилетий, как это предписано нормативами. В этом случае строительство МГЭС просто теряет смысл.
Тем не менее, есть примеры успешно реализованных проектов, в том числе – с участием НТО «ИНСЭТ». Это, например, Токмовская МГЭС в Мордовии, Ургутская ГЭС на перепаде мелиоративного канала в Узбекистане, МГЭЯ в Ульяновской области на очистных сооружениях.
Технологии компании позволяют использовать и подрусловой сток зимой, при температурах до -400С. В частности, они успешно применяются в Туве и на Алтае.
Докладчик привёл ещё ряд интересных данных и выводов.
В частности, Яков Иосифович говорил о перспективности строительства МГЭС в качестве пристроек к водохозяйственным объектам, т.е. о возможности использовать техногенные перепады уровня воды.
Ещё один вывод исследователей в том, что эффективнее использовать притоки основного русла по каскадной схеме, чем основное русло.
Ещё одна характерная для нашего времени проблема – необходимость переоценки гидроэнергетических потенциалов в связи с изменениями климата.
