Технологии возобновляемой энергии (потенциал и перспективы осовения неисчерпаемых энергий и возобновляемых энергетических ресурсов в РК)

размер шрифта: Aa | Aa
15.10.2007 00:11

Целесообразность автономного электроснабжения объектов на территориях с низкой плотностью населения и тяжелая техногенная нагрузка на окружающую среду, создаваемая тепловой энергетикой, возобновили интерес к использованию повсеместно доступным и безопасным для природы технологиям по преобразованию энергии. Задача по использованию возобновляемых и неисчерпаемых энергий решается в двух направлениях – политическом и экономическом - с применением соответствующих технологий.


К политическим технологиям относятся мероприятия, проводимые в глобальном масштабе на международном уровне. Они проводятся под эгидой международных организаций – Программы развития Организации Объединенных Наций, Глобального экологического фонда, ЮНЕСКО. Эти мероприятия сопровождаются принятием международных соглашений - Рамочной конвенции по изменению климата, Киотского протокола, Алматинской декларации региональной конференция ЮНЕСКО на уровне министров «Стратегическая роль возобновляемой энергии для устойчивого развития в Центральной Азии».
К экономическим технологиям относятся мероприятия, проводимые странами на национальном уровне – принятие соответствующих законов, постановлений правительств, способствующих введению в энергобаланс стран неисчерпаемой энергии. Они сопровождаются созданием благоприятных в экономическом отношении условий для деятельности научных и производственных организаций, учебных заведений, а также для потребителей «экологически чистой» энергии.
Важным стимулом к развитию возобновляемой энергетики является проблема энергоснабжения отдаленных потребителей и небольших населенных пунктов, особенно по местным сетям, где потери электроэнергии могут составить 25-30%. В этих условиях частичная децентрализация энергоснабжения на основе возобновляемых источников энергии может стать экономически состоятельной, а во многих случаях и альтернативой централизованному энергоснабжению (особенно в районах, где имеется дефицит энергии).
Среди большого перечня возобновляемых к использованию и вновь используемых энергий наиболее освоенными на сегодняшний день являются:
неисчерпаемые энергии (НИЭ) – энергия ветра, Солнца, тепла Земли, энергия водотоков. Они являются постоянными, вне зависимости от воли человека, потоками механической, световой и тепловой энергий;
возобновляемые энергетические ресурсы (ВЭР) – появляющаяся и используемая в промышленности биомасса, бытовые и сельскохозяйственные отходы.
В резерве на уровне научно-технических проработок и эксплуатации опытных установок находятся океанские приливные электростанции, волновые, акватермальные и другие преобразователи неисчерпаемой энергии.
Развитие технических средств и технологий преобразования первичных энергий в энергию, доступную потребителям, зависит в первую очередь от потенциала используемых энергий в конкретных местностях и от технологического совершенства преобразователей.
Потенциал неисчерпаемой энергии в Казахстане оценивается в следующих объемах:
• энергия ветра - 1820 МВт•ч/год;
• солнечная энергия – 1300–1800 кВт•ч/год;
• гидроэнергия – 170 МВт•ч/год;
• геотермальная энергия в объемах, определенных по обследованным локальным точкам.

Потенциал солнечной энергии
Солнечное излучение увеличивается от севера к югу. Северные районы Казахстана в меньшей степени подвергаются воздействию солнечного излучения. Поэтому перспективными для реализации проектов по солнечной энергетике являются южные регионы страны, особенно предгорные и горные районы, где количество пасмурных дней намного меньше, чем на равнинах. Технология использования солнечной энергии имеет несколько направлений, в том числе:
• прямое преобразование энергии излучения в видимой части спектра в электрическую, осуществляемое фотопреобразователями;
• получение низкопотенциальной энергии за счет преимущественного использования длинноволновой части спектра, применяемого для получения горячей воды;
• получения концентрированной тепловой энергии для производства водяного пара высоких параметров с последующим использованием его в паротурбинном цикле.
Для производства фотопреобразователей Казахстан располагает большими запасами кремния и технологиями, перспективными для международного сотрудничества. В республике имеются оригинальные разработки гелиоколлекторов, но в промышленных масштабах они не производятся.

Потенциал ветровой энергии
Потенциал ветровой энергии Казахстана настолько велик, что республика может извлечь грандиозную пользу из ее освоения для полного удовлетворения своих потребностей в энергии. Как видно, вся территория страны продувается ветрами разной силы. Кроме того, имеются регионы с повышенной ветровой активностью, а также особые участки - «месторождения ветровой энергии».

alt

Атлас ветров Казахстана

Развитие ветроэнергетики идет по пути изучения и уточнения ветропотенциала регионов, перспективных для строительства ветроэлектростанций большой мощности в соответствии с международными правилами. Так, пилотный проект по строительству ветроэлектростанции мощностью 5 МВт в Джунгарских воротах предварил специальные исследования, начавшиеся еще в 1996 году по инициативе ПРООН и Глобального экологического фонда. Они были поддержаны правительством Республики Казахстан, благодаря чему подготовлен и вступил в фазу реализации названный проект.
По данным изучения площадок Джунгарских ворот и Шелекского коридора выработаны требования к ветроэнергетическим агрегатам для работы в суровых ветровых режимах. Ветроэнергетическое оборудование в Казахстане не производится, и освоение ветропотенциала в больших промышленных масштабах планируется с использованием зарубежных технологий и ветроэнергетических агрегатов.
Для электроснабжения автономных объектов в Казахстане разработаны и производятся по индивидуальным проектам оригинальные вертикально-осевые ветровые турбины мощностью до 20 кВт, обладающие рядом существенных преимуществ по сравнению с пропеллерными ВЭС.
В среднем по Казахстану в зависимости от ветрового климата стоимость ветроэнергии, по предварительным оценкам, не превышает 5 центов за кВт•ч, что, в принципе, делает коммерчески привлекательными ветроэнергетические проекты, особенно с учетом возможного повышения тарифов на электроэнергию, вырабатываемую традиционными способами, и значительных потерь энергии в местных сетях.

Потенциал гидроэнергии
Южные и юго-восточные регионы Казахстана обладают перспективными к освоению гидроресурсами в объеме 52,5 млрд кВт•ч в год, что соответствует сжиганию 18,4 млн. т угля в год. На реках регионов могут работать более 450 малых ГЭС различной мощности и большое количество микро-ГЭС (тысячи штук) мощностью 4–50 кВт. Гидроэлектростанции в своем большинстве строятся по индивидуальным проектам. Тем не менее в их технические решения и комплектацию может быть введена унификация, что значительно ускорит сооружение ГЭС. В Казахстане нет производителей гидросилового оборудования в полном объеме, в связи с этим освоение гидроэнергетических ресурсов является перспективным для международного сотрудничества.

Потенциал энергии биомассы
Биомасса и отходы зерновых культур составляют значительные ресурсы возобновляемых энергий для производства топлива преимущественно для транспортных силовых установок. Реализация этого направления идет через создание заводов по производству биоэтанола по дрожжевой технологии из пшеницы. Использование сельскохозяйственных и промышленных отходов приведет к уменьшению использования природного топлива. В производстве энергии при утилизации бытовых, промышленных и сельскохозяйственных отходов и создании биогазовых установок имеются широкие возможности для международного сотрудничества.

Перспективы использования возобновляемой энергии отражены в Государственной программе развития электроэнергетики Республики Казахстан до 2030 г. Эта программа предусматривает ввод гидростанций мощностью 1460 МВт в южных и восточных регионах, в том числе 300 МВт до 2015 года, а также ввод ветростанций мощностью 520 МВт, в том числе строительство пилотной ветростанции в Джунгарских воротах к 2010 году. Кроме того, планируется строительство ряда гидроэлектростанций для ликвидации дефицита электроэнергии в Алматинской области, осуществляется строительство и ввод в эксплуатацию заводов по производству биотоплива и высокооктановых добавок для повышения качества моторных топлив с использованием зарубежной технологии и импортного оборудования.

Использование возобновляемой энергии характеризуется следующими особенностями:

1. Имеются высокий потенциал неисчерпаемой энергии, готовые технологии и оборудование, применяя которые возможно обеспечить значительное снижение выбросов парниковых газов. Однако новые энергетические технологии нуждаются в государственной поддержке и эффективно развиваются только тогда, когда она действительно имеет место.

2. Некоторые технологии по показателям стоимости еще недостаточно развиты или не являются социально приемлемыми для сельского населения. Проблема в том, чтобы иметь возможность исследовать и развивать технологии, в частности, решать вопросы их практического применения в соответствующих регионах.

3. Некоторые технологии нуждаются в том, чтобы они были изложены в стратегиях и планах таким образом, чтобы финансовые ресурсы, предполагаемые для их освоения, были доступны для проектирования, производства и внедрения установок. Проблема - в недостатке планирования, составления проектов и программ.

4. Некоторые технологии не реализуются только из-за недостатка данных, которые необходимы для определения их перспективности. Проблема в том, что необходимо проводить соответствующие обзоры (исследования), сбор и анализ информации.

5. Некоторые технологии распространяются до того, как они пройдут точную оценку, сертификацию, доказывающие их целесообразность. Это может привести к различного рода отклонениям в их использовании со стороны конечного пользователя. В таком случае проблема состоит в недостаточной оценке технологий и мониторинге их распространения.

6. В некоторых случаях, даже если готовые технологии признаются приемлемыми, необходимо иметь структуры для их размещения, обслуживания, устранения неисправностей и поломок.

Указанные обстоятельства говорят о необходимости разработки для учебных заведений программ специального образования и обучения, выпускающих квалифицированные кадры в вопросах планирования, развития и использования различных видов возобновляемых энергий.
Мероприятия по специальному образованию позволят подготовить мнение общественности и улучшить возможности изготавливать, устанавливать, внедрять и успешно использовать технологии ВИЭ.

Освоение неисчерпаемых и возобновляемых энергетических ресурсов стало глобальной проблемой. С целью активизации процесса освоения неисчерпаемых и возобновляемых энергетических ресурсов международные организации проводят форумы на высшем уровне с участием президентов стран и региональные конференции на уровне глав правительств. Так, в Алматы в период с 17 по 19 мая 2006 года прошла региональная конференция ЮНЕСКО на уровне министров - «Стратегическая роль возобновляемой энергии для устойчивого развития в Центральной Азии», на которой был принят ряд документов, в том числе Алматинская декларация.

АЛМАТИНСКАЯ ДЕКЛАРАЦИЯ

Мы, министры и их представители, собравшиеся по случаю региональной конференции на уровне министров стран - членов ЮНЕСКО «Стратегическая роль возобновляемых энергий для устойчивого развития в Центральной Азии», проходившей в Алматы, Казахстан, с 17 по 19 мая 2006 года,

напоминая резолюцию Организации Объединенных Наций о содействии развитию возобновляемых источников энергии,

напоминая рекомендации и выводы, содержащиеся в плане выполнения решений Всемирного саммита по устойчивому развитию («Йоханнесбургский план выполнения»), касающиеся энергии для устойчивого развития,

напоминая также о том, что в течение его второго цикла, в 2006-2007 гг., Комиссия по устойчивому развитию сочла приоритетным создание кластера, включающего «Энергия для устойчивого развития, загрязнение воздуха/атмосферы, промышленное развитие и изменение климата»,

отмечая, что инициативы и программы, разработанные ЮНЕСКО, способствуют осознанию общественностью возрастающей роли возобновляемых источников энергии в глобальном потреблении энергии,

одобряя инициативы, облегчающие доступ к надежным, недорогим, экономически обоснованным и безвредным для окружающей среды услугам в области энергии для достижения целей развития государств, включая те, что указаны в Декларации тысячелетия Организации Объединенных Наций,

приветствуя усилия правительств и учреждений в Центральной Азии, которые инициировали политику и программы, направленные на улучшение использования возобновляемых энергий для устойчивого развития, и признавая вклад региональных инициатив в поддержку усилий государств в этом отношении,

признавая большой потенциал возобновляемых энергий в Центральной Азии,

1) подчеркиваем необходимость интенсификации дальнейших исследований и практического применения новых технологий в сфере освоения неисчерпаемых и возобновляемых энергетических ресурсов, что потребует от всех партнеров, включая правительства и частный сектор, вложения финансовых средств и вовлечения людских ресурсов для скорейшего решения этой задачи;

2) настоятельно рекомендуем странам Центрально-Азиатского региона предпринять конкретные действия на государственном уровне, включая законодательные меры, для широкого использования возобновляемых источников энергии;

3) призываем правительства стран Центральной Азии принять «Программу по возобновляемым энергиям в Центральной Азии (ВЭЦА)», которая будет включать национальные приоритетные проекты, а также учитывать региональные приоритеты;

4) призываем правительства стран Центральной Азии надлежащим образом поддерживать все усилия, способствующие широкому развитию сектора возобновляемых энергий, бережному отношению к энергии и ее эффективному использованию, и всемерно содействовать удовлетворению растущих энергетических потребностей с целью достижения устойчивого развития стран региона;

5) призываем правительства стран Центральной Азии предусмотреть финансовые ресурсы, разработать комплекс мер по распространению безвредных для окружающей среды технологий на глобальном уровне, в том числе путем регионального сотрудничества;

6) приглашаем страны-доноры, международные и межправительственные организации, а также финансовые институты предоставить финансовую поддержку для реализации пилотных проектов, а также содействовать долгосрочному сотрудничеству в области возобновляемых энергий в Центральной Азии;

7) призываем правительство Казахстана принять у себя в 2007 году Международный донорский форум, чтобы определить потенциальные донорские учреждения и источники, а также механизмы финансирования конкретных национальных и региональных проектов в области возобновляемых энергий;

8) предлагаем председателю конференции, на основе консультаций с ЮНЕСКО и в сотрудничестве с Секретариатом Организации Объединенных Наций и другими компетентными организациями, представить на рассмотрение Комиссии по устойчивому развитию на ее 15-й сессии итоги работы конференции и план мероприятий по эффективному выполнению ее рекомендаций;

9) рекомендуем начать процесс подготовки к проведению форума на политическом и техническом уровнях для следования рекомендациям конференции и выполнения плана действий;

10) рекомендуем соответствующим властным структурам в соответствующих странах включить в предварительную повестку дня 34-й сессии Генеральной конференции ЮНЕСКО в 2007 году проект резолюции по усилению международного сотрудничества в области развития возобновляемой энергетики в Центральной Азии.

PDFПечатьE-mail