Российская программа развития возобновляемых источников энергии. Методы государственного стимулирования развития альтернативной энергетики Поддержка развития альтернативных источников энергии

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Актуальность темы. О том, что запасы нефти, газа и угля не бесконечны, знают даже школьники. Цены на энергоносители постоянно повышаются, заставляя плательщиков тяжко вздыхать и задумываться об увеличении собственных доходов. Несмотря на достижения цивилизации, за пределами городов остается немало мест, в которые не подведен газ, а кое-где нет даже электричества. Там же, где такая возможность есть, стоимость работ по монтажу системы порой абсолютно не соответствует уровню доходов населения. Неудивительно, что альтернативная энергия своими руками вызывает сегодня интерес как у владельцев больших и малых загородных домов, так и у горожан.

Весь окружающий нас мир полон энергии, которая содержится не только в недрах земли. Еще в школе, на уроках географии, мы узнали, что можно с высокой эффективностью использовать энергию ветра, солнца, приливов и отливов, падающей воды, земного ядра и прочих подобных энергоносителей в масштабах целых стран и континентов. Однако использовать альтернативные источники энергии можно и для отопления отдельного дома.

Объект исследования - система применения и использования альтернативных источников энергии с точки зрения практической экологии.

Предмет исследования - экономические, экологические и правоприменительные отношения, которые возникают при использовании альтернативных источников энергии.

Цель работы - провести анализ возможности и эффективности использования альтернативных источников энергии.

В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить определение, потенциал и направления развития альтернативной энергетики;

2. Охарактеризовать мировые перспективы развития и стимулирования альтернативной энергетики;

3. Рассмотреть стратегии развития возобновляемой энергии в мире;

4. Определить возможности и проблемы развития малой и нетрадиционной энергетики России;

5. Проанализировать законодательное обеспечение использования возобновляемых источников энергии.

Гипотеза исследования - на основе современных достижений науки и техники, возможно, эффективно использовать альтернативные источники энергии.

В качестве методологической основы применялись метод системного подхода, метод анализа. Также были использованы такие общетеоретические методы, как обобщение, сравнительно-правовой метод, анализ литературных источников и документов, и некоторые частно - научные методы познания.

Практическая значимость исследования заключается в том, что результаты работы могут быть использованы для дальнейших научных исследований, и на практике в качестве основы для разработки проектов внедрения альтернативных источников энергии.

1. Определение, потенциал и направления развития альтернативной энергетики

Малая гидроэнергетика- электростанции до 10 МВт, расположенные на малых реках, каналах, водопадах. Технически представляет собой запруды (каскады запруд), обеспечивающие падающий поток на генератор, либо последовательно установленные генераторы, опущенные в мощный водный поток, способный дать достаточную кинетическую энергию для ее преобразования в электрическую.

Гелиоэнергетика - использование солнечной энергии через:

плоские коллектора со стекольным или пластиковым покрытием и оптическим КПД не менее 60-88%. Используются в основном для производства горячей воды;

модульные гелиоприемники с полупроводниковым покрытием необходимых размеров и конфигурации. Используются для производства электроэнергии 1 .

Ветровая энергия - используется энергия ветра посредством ветротурбин, представляющих двух-трех лопастную силовую установку с горизонтальным приводом и поворотным (по ветру) устройством, размещаемым на мачте. Возможности использования в виде небольших коттеджных установок до создания масштабных ветровых парков.

Биомасса - используется посредством переработки:

клетчатки древесного происхождения, другой растительной органики и ее производных для производства моторного и бытового топлива (биоэтанол, биодизель);

рециркуляционной переработки бытовых, коммунальных и промышленных отходов, а также органических отходов животных и человека в биогаз.

Геотермика - вынос тепла геотермальной и вулканической деятельности посредством тепловых насосов.

Энергия мирового океана - приливные и волновые ГЭС.

Водородная энергетика - производство водородного топлива посредством выделения его из воды и/или углеводородов (природного газа).

Альтернативная энергетика опирается, в основном, на воспроизводимые источники энергии (ВИЭ), которые, в зависимости от технологий применения, подразделяются на традиционные и нетрадиционные.

К традиционным источникам ВИЭ относится крупная гидроэнергетика, а также использование посредством прямого сжигания энергии традиционной биомассы (дрова, гузапоя, кизяк и т.п.).

По методологии МЭА (Международное Энергетическое Агентство) к нетрадиционным ВИЭ относятся:

гидроэнергетические ресурсы малой гидроэнергетики до 10 МВт (т.е. кроме крупных ГЭС), которые преобразуют кинетическую энергию воды в электроэнергию (вода при этом никуда не исчезает);

геотермальные источники, естественным образом поступающие из земной коры в виде горячей воды, тепла или пара;

энергия солнца;

энергия океана (приливная, волновая, течений и пр.);

энергия ветра;

промышленные и коммунальные отходы (твердые, жидкие, газообразные), способные дать электроэнергию при сжигании, биологическом разложении или иных способах переработки;

биомасса различного происхождения, как продукт переработки продукции сельского и лесного хозяйства, а также специально культивируемых для этих целей растений (возможно ежегодное воспроизводство ресурсов) 2 .

Кроме этого в последнее время огромное внимание стало уделяться новому направлению нетрадиционной энергетики - водородной энергетике. Также к альтернативной энергетике относятся атомная энергетика и термоядерный синтез. В принципе, к альтернативным источникам энергии могут относиться любые, самые экзотические источники, которые могут заменить традиционное углеводородное сырье.

Преимуществами ВИЭ является воспроизводимый характер основного ресурса для производства энергии, а также высокая экологичность.

В числе основных недостатков ВИЭ - ограниченный доступ к отдельным видам ресурсов (не все страны имеют доступ к морю, гидроресурсам рек, достаточный уровень ветров, достаточное количество солнечных дней в году, достаточное количество земельных и водных ресурсов для выращивания ресурсов для биоэнергетики и т.п.), а также пока еще высокая стоимость создания установок на базе ВИЭ.

Кроме того, альтернативные источники, основанные на природных процессах (ветер, солнечные дни и т.п.), не всегда сопряжены по времени производства электроэнергии с периодом потребности в ней, что делает эти источники недостаточно устойчивыми с позиции сезонности и ритмичности производства, а также требует их комбинирования с традиционными источниками.

Вместе с тем, перспективы ВИЭ связываются с их устойчивостью в долгосрочном плане, поскольку их потенциал огромен и в обозримом будущем по ряду видов практически безграничен.

Однако в конечном балансе мирового потребления энергии доля ВИЭ составляет пока около 13%, а с учетом крупных гидроэлектростанций не превышает 18-20%. При этом на долю нетрадиционных источников энергии приходится лишь 2,5-3,5%.

Очевидно, что существует очень большой разрыв между теоретическим потенциалом ВИЭ (теоретическая оценка ресурсов альтернативной энергетики) и фактически используемым потенциалом. Теоретический потенциал ВИЭ (даже при исключении трудно осваиваемой геотермальной энергии), превышает годовой объем мирового производства ВИЭ почти в 9 тысяч раз. Наибольшим теоретическим потенциалом обладает солнечная энергетика, которая сама по себе превышает существующий объем производства первичных энергетических ресурсов в 8,8 тысяч раз (таблица 1).

Даже технический потенциал ВИЭ (потенциальные мощности установок на базе ВИЭ при существующих технологиях) в настоящее время в 17 раз превышает годовой объем мирового производства всех первичных ресурсов (445 ЭДж в 2006 г.).

Таблица 1. Потенциал ВИЭ в мире* Эдж/год

Учитывая, что по расчетам экспертов нынешние запасы основных первичных углеводородных ресурсов достаточны при современном уровне их использования на 40-50 лет, совершенно очевидно, что этот срок отпущен для того, чтобы обеспечить их замену альтернативными видами топлива.

Наиболее широко распространено использование ВИЭ в Китае, США, Германии, Испании, Индии и Японии.

2. Мировые перспективы развития и стимулирования альтернативной энергетики

В основе стратегий развития альтернативной энергетики в развитых и отдельных развивающихся зарубежных странах лежит понимание того, что:

жизненно необходимо заблаговременно создать альтернативу исчерпаемым источникам энергии. Их дефицит в странах, обладающими этими источниками, будет усиливаться в период 2020-2030 гг. с резким обострением к 2050 году. Это приведет к резкому росту цен на энергоресурсы в странах, не обладающих этими ресурсами и поставит под угрозу развитие национальных экономик;

альтернативные источники энергии наиболее экологичны с точки зрения выбросов парниковых газов и становятся существенным условием для предотвращения климатической катастрофы;

обеспечение источниками энергии населенных пунктов, отдаленных от городов, практически полностью зависит от распространения малых альтернативных источников энергии 3 .

Наиболее значимые направления, где альтернативные источники энергии могли бы заменить традиционное углеводородное сырье уже в настоящее время - это производство электроэнергии и производство моторного топлива.

Международное Энергетическое Агентство (МЭА) в 2008 году разработало базовый прогноз развития ВИЭ в мире в сфере электроэнергетики к 2030 году.

Согласно этому прогнозу самые низкие темпы будут присущи развитию крупных ГЭС - не более 2% в среднегодовом исчислении, что приведет к падению доли этого источника электроэнергии с 14,4% в 2006 году до 12,4% в 2030 году. Это связано с исчерпанием возможностей гидроресурсов для крупных ГЭС.

Электроэнергия, производимая малыми ГЭС, будет расти в среднем на 4,7% в год, что позволит увеличить ее долю в мировом производстве энергии соответственно с 1,4% до 2,2%.

Наиболее высокие темпы прогнозируются для развития солнечной тепловой (19% в год) и солнечной световой (17,6%) энергии. Однако даже при этом их совокупная доля в общем объеме производства электроэнергии в мире не превысит 1%. Совокупная доля всех видов ВИЭ возрастет почти в 3 раза - с 3,5% до 10,2%.Однако даже этот показатель не является значимым с точки зрения замены традиционных источников энергии (таблица 2).

Таблица 2. Доля нетрадиционных ВИЭ в производстве электроэнергии в мире.

По расчетам того же МЭА, биотопливо (в совокупности около80 млрд. л в 2008 г.) покрывает в настоящее время только 1,2-1,4% потребления моторного топлива. Учитывая ограничения, которые накладывает на возможности расширения использования биотоплива фактор экономической эффективности, изложенный в предыдущем разделе, объем его возможного производства к 2030 году не превысит 300 млрд. л, из которых 80% - этанол и 20% - биодизель (общий рост в 2,8 раза по отношению к 2008 г.), а его доля в общем объеме моторного топлива может возрасти до 5,5%. Вместе с тем, скорее всего, за исключением отдельных стран, где производство биотоплива крайне выгодно в силу климатических условий (Бразилия), в других странах его будут использовать, скорее как добавку к обычному моторному топливу.

Одновременно, в ближайшем будущем начнется более широкое применение биотоплива второго поколения, которое получают посредством гидролиза сельскохозяйственных отходов (для Узбекистана, к примеру, возможность гидролиза гузапаи), а также газификации органических отходов продукции животноводства.

Более активное использование ВИЭ будет иметь место после 2030 года. По оценкам МЭА, к 2050 году доля существующих видов нетрадиционных ВИЭ увеличится до 25% 4 .

3. Стратегия развития возобновляемой энергии в мире

Великобритания планирует увеличить объем энергии, получаемой из возобновляемых источников энергии с 1% от общего объема потребляемой энергии в 2005 году до 15% в 2020 году за счет сокращения выбросов CO2 к 2030 году на 750 Mt, снижения спроса и соответственно объемов импортируемого газа на 20-30% к 2020 году. С апреля 2010г. поставщики энергии обязуются генерировать часть энергии из возобновляемых источников. В транспортном секторе предполагается использование биотоплива 2-го и 3-го поколений, в том числе для железнодорожного транспорта Китай планирует увеличить вклад ВИЭ с нынешних 1% до 12% к 2020 году.

Для достижения указанных целевых параметров предполагается принятие Закона по развитию возобновляемой энергии. Основные задачи этого Закона включают: подтверждение важности ВИЭ в Национальной стратегии Китая; устранение барьеров и препятствий для развития рынка ВИЭ; установление системы финансовых гарантий для развития ВИЭ; создание социального климата, способствующей развитию ВИЭ.

Стратегия основана на 4 основных принципах

Поддержка гармоничного развития общества, экономики и окружающей среды, при установлении в качестве приоритета развития возобновляемых источников энергии.

Развитие малых ГЭС, солнечных систем горячего водоснабжения, геотермальной энергии и прочих технологий ВИЭ.

Активная поддержка новых технологий ВИЭ, включая ветровую энергию, энергию биомассы за счет использования мер по стимулированию рыночного спроса и технического прогресса.

Интегрирование стратегии долгосрочного технического прогресса с краткосрочными программами расширения использования возобновляемых источников энергии 5 .

Украина практически в четыре раза увеличит использование нетрадиционных источников энергии с 10,9 млн. т н.э. (млн. тонн нефтяного эквивалента) в 2005 году до 40,4 млн. т н.э. в 2030 году. Эта инициатива потребует инвестиций в энергетический сектор в размере около 60,4 млрд. гривен или же 7,9 млрд. евро. Наибольший рост ожидается в использовании солнечной энергии, ветряных электростанций и низко потенциального тепла, но их массовое применение стартует с незначительного уровня, так как в настоящее время суммарная установленная мощность (включая малые ГЭС) составляет всего 0,18 ГВт. Тем не менее, общая мощность электростанций по производству электроэнергии из альтернативных источников энергии (за исключением биотоплива и малых ГЭС) должна вырасти в 2030 году до 2,1 ГВт.

Принятая стратегия предусматривает развитие возобновляемых источников энергии в соответствие основополагающим принципам Европейской стратегии безопасности, конкурентоспособной и устойчивой энергетики. В Энергетической стратегии Украины устанавливается ряд льгот для стимулирования производства и использования энергии из возобновляемых источников.

Европейское правительство активно сотрудничает и внедряет проекты энергосбережения и развития новых и возобновляемых источников энергии с финансовыми институтами и международными организациями, такими как NEFCO, ADEME, IFC, Европейский банк реконструкции и развития, Мировой Банк и другими.

Существует программа государственной поддержки развития нетрадиционных и возобновляемых источников энергии и малых гидроэлектростанций в Германии. Целевой показатель для возобновляемых источников энергии на 2030 год составляет 19% от всего объема генерации. ЕС выделяет 27,7 млн. евро в поддержку реализации Энергетической стратегии. IFC объявила о своем намерении инвестировать около $500 млн. в 2010 году для поддержки осуществления различных проектов (в том числе и тех, которые касаются энергетики). ЕБРР одобрил выделение 50 млн. долларов в развитие альтернативной энергетики Германии. Всемирный Банк выделит 250 млн. долл. США в 2010 году для реализации энергетических проектов 6 .

4. Возможности и проблемы развития малой и нетрадиционной энергетики России

Человечество располагает достаточными энергетическими ресурсами, которые, однако, распределены неравномерно, разрабатываются и потребляются не лучшим образом. Топливо и энергия постоянно дорожают. Устойчивая ориентация на использование нефти, природного газа, угля (запасы которых конечны), которая, по-видимому, сохранится, по крайней мере, до середины XXI века, уже создаёт определённые экологические проблемы.

Вместе с тем и темпы развития возобновляемых энергоисточников и нетрадиционных энерготехнологий составляют не выше 2-4% в год, т.е.значительно ниже, чем предполагалось ещё 10 лет назад. Фото- и ветроэнергетика в последние годы являются наиболее быстроразвивающимися направлениями электроэнергетики, где темпы роста превышают 10-20% в год и предполагаются и в прогнозах до 2020 года.

Бурное развитие нетрадиционной энергетики за рубежом началось после энергетического кризиса середины 70 х. годов прошлого века. В таблице 3 представлены варианты прогнозов вклада «новых» возобновляемых энергоисточннков по данным Мирового энергетического Совета в 2020году в миллионах тонн нефтяного эквивалента (млн. т н.э.).

Доля НВИЭ, которая сегодня составляет около 2%, должна значительно увеличиться и может превысить к 2020 году 8-12%.

В ряде стран (Дания, Австралия, Испания, Канада, Германия и т.д.) доля НВИЭ составит уже 10-20%, и они будут существенно влиять на состояние и уровень энергоснабжения. На уровне 2040 года по ряду оценок международных организаций она составит 45-50%. Россия, несмотря на значительный опыт и крупный научно-технический задел практически по всем направлениям НВИЭ, в настоящее время существенно отстаёт от ведущих в этом направлении стран. Доля использования возобновляемых энергоресурсов (в основном, это ГЭС) оценивается в 10%.

Нетрадиционная энергетика составляет менее 0,5% по производству электроэнергии и примерно 4% - по теплу.

Таблица 3. Варианты прогнозов вклада «новых» возобновляемых энергоисточннков по данным Мирового энергетического Совета в 2020 году в миллионах тонн нефтяного эквивалента (млн. т н.э.).

В связи с односторонней ориентацией в 60-80 годы XX века на строительство крупных ТЭС, ГЭС, АЭС развитие малой энергетики и использование НВИЭ практически полностью затормозилось, а многие существовавшие малые электростанции были закрыты.

Вместе с тем около 70% территории России, где постоянно проживает до 20 млн. человек и отсутствует развитая инфраструктура, в настоящее время не обеспечивается системой централизованного энергоснабжения, и туда приходится с большими трудностями завозить и крайне не эффективно использовать энергоресурсы. Это отдалённые и труднодоступные окраинные регионы страны - Крайний Север, Дальний Восток, Сибирь, Камчатка, Бурятия, Якутия, Курильские острова и, конечно, Алтай.

На побережьях Чёрного и Азовского морей, на Байкале, в Алтайском крае и ряде других регионов, сложилась неблагополучная экологическая обстановка в значительной степени из-за вредных выбросов устаревших маломощных энергетических установок.

Страна располагает значительными возобновляемыми ресурсами, которые оцениваются в 300 млн. т у.т. в год. При этом известно, что Гео-ТЭС, ВЭС, СЭС, ПЭС экологически более привлекательны, чем действующие сегодня крупные ТЭС, АЭС, ГЭС.

О месте НВИЭ в решения проблем энергосбережения можно судить по таким примерам. ВЭУ мощностью 1 МВт при среднегодовой скорости ветраб м/сек экономит 1 тыс. т.у.т., а геотермальная установка такой же мощностью или МГЭС - до 3 тыс. т.у.т. в год. Солнечный коллектор площадью 1 м2 в средней полосе России позволяет сэкономить до 150 кг. условного топлива в год. Тепловые насосы в 3-4 раза эффективнее электрокотлов. Большие надежды связываются с созданием топливных элементов, КПД которых превышает 90% 7 .

Развитие малой и нетрадиционной энергетики затрудняется изменением в последние годы порядка финансирования капитального строительства и НИОКР. Переход на самофинансирование при государственном регулировании тарифов резко ограничил финансовые ресурсы. Объемы инвестиций, например, в электроэнергетику с 1990 г. сократились более, чем в 3 раза. Существенно помочь в решения многих вопросов развития этого направления энергетики могли бы меры государственной поддержки, продуманная научно-техническая политика, принятие Федерального закона «О государственной политике в сфере использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии», которого, однако, в нашей стране нет.

Необходимо четко представлять, что НВИЭ являются одним из важных конкретных, эффективных направлений энергосбережения у производителя и одним из путей энергосбережения у потребителя.

Внедрение ВНИЭ активно поддерживается администрациями многих регионов, населением, «зелеными» (Калининградская, Мурманская, Ростовская области; Краснодарский, Приморский края и т.д.). Они являются важным фактором социально-экономической политики, достаточно привлекательной сферой инвестирования, в т.ч. иностранного, направлением «трансферта западных технологий».

Применение ВНИЭ снижает выбросы СО2, NO2 и др. и их финансирование возможно в рамках привлечения оплаты «квот за выбросы». Использование НВИЭ активно поддерживается МБРР, ЕБРР, ООН, ЕЭС специальными программами - ТАСИС и др. В рамках рыночных преобразований поддержка малой энергетики, «независимых энерго-производителей» представляется просто необходимой, учитывая имеющийся задел и опыт работы организаций и структур компании. НВИЭ позволят иметь в энергосистемах дополнительные мощности и повысить гибкость регулирования при принятии решений по энергоснабжению.

Рассредоточение генерирующих мощностей приблизит их к потребителям и должно привести к уменьшению потерь в тепловых н электрических сетях и повысить энергобезопасность.

Создание новых мощностей на основе НВИЭ позволит улучшить финансовую обстановку в энергопредприятиях, привлечь дополнительные финансовые источники и создать совместные предприятия с экспортно-ориентируемой продукцией - комплектные гидроагрегаты для малых ГЭС, ветроустановки и ВДЭС, фотоэлектрические батареи, солнечные коллекторы, тепловые насосы, газогенераторы, турбодетандерные установки.

5. Законодательное обеспечение использования возобновляемых источников энергии

Развитие возобновляемых источников энергии как нового перспективного направления энергетики требует государственного регулирования и управления, в начальный период своего развития -финансовой поддержки и экономического стимулирования, а также правового регулирования отношений субъектов, осуществляющих деятельность в этой сфере.

Почему развитие энергетики возобновляемых источников в мире происходит опережающими темпами в различных странах, независимо от их размеров, географического положения, экономического состояния и ресурсной базы энергетики? Немаловажным фактором этого являются экологические преимущества этих источников и постоянно развивающиеся технологии повышения их экологической безопасности; отсутствие эмиссии парниковых газов. Во многих странах происходит выравнивание стоимостей энергии традиционных источников и ВИЭ, прежде всего в связи с ужесточением экологических требований и повышением стоимости энергии традиционных электрических станций, особенно угольных, а стоимость оборудования возобновляемой энергетики столь же непрерывно снижается за счет технологического совершенствования.

По состоянию на конец 2000 года общая установленная мощность ВИЭ в мире составила по электроэнергии - 123 ГВт, по тепловой энергии - 230 ГВт. К 2015 году установленная мощность составит соответственно380-390 ГВт (эл.) и около 500 ГВт (тепл.), т.е. установленная электрическая мощность возрастет примерно в три раза, а тепловая - более чем в два раза.

Так, на конец 2003 года общая установленная мощность ВЭС в мире составила 40301 ГВт. Достигнутые показатели энергетической и экономической эффективности сделали ВЭУ вполне конкурентоспособными с традиционными источниками энергии. В настоящее время технологии изготовления позволяют создавать ВЭУ единичной мощностью 4,5-5,0 МВт.

К 2020 году суммарная установленная мощность ВЭУ в мире должна составить 1200 ГВт, к 2040 году установленная мощность ВЭС в мире может составить 3100 ГВт.

В 2002 году годовое производство фотоэлектрических систем впервые превысило 500 МВт, в 2003 достигнет 970 МВт. В 2015 году следует ожидать производства уже около 10 ГВт, а в 2030 году - 140 ГВт в год.

В 2010 году производство электроэнергии на основе биомассы составило свыше 30 ГВТ, а тепловой энергии 200 ГВт. К 2015 году рост производства энергии на основе этого вида энергии должен составить соответственно 90 и 400 ГВт.

В 2001 году установленная мощность малых ГЭС в мире достигла 73ГВт, а в 2015году их мощность может достичь 175 ГВт.

В России мощность электростанций на ВИЭ в 2001 году составила около 1300 МВт, а к 2015 году согласно "Стратегии…" планируется в вод еще 1000 МВт и удвоение производства электроэнергии (таблица 4). Такой рост, безусловно, потребует соответствующей государственной поддержки, т.е., принятия соответствующего федерального законодательного акта.

Таблица 4. Доля возобновляемых источников энергии в балансе производства электроэнергии(без крупных ГЭС) в России

Зарубежная правоприменительная практика в области ВИЭ характеризуется наличием как рамочного законодательства, так и законов прямого действия. Законодательные акты имеются практически во всех странах Европы, в Китае, Японии, США, Канаде, Индии. Особенно детальное законодательство существует в Германии, в которой с 1998 года принято шесть законов, посвященных экологии и использованию ВИЭ. В последнем из этих законов, принятом 29 марта 2000 года, устанавливаются цены на электроэнергию, вырабатываемую на базе различных источников ВИЭ. В результате Германия стала безусловным мировым лидером в области ветроэнергетики (12 ГВт установленной мощности из 24 ГВт в Европе и 31 ГВт в мире на конец 2002 г.), а также остается в числе лидеров в области использования солнечной энергии и биомассы.

Предметом правового регулирования подобных законопроектов являются общественные отношения, возникающие при осуществлении деятельности в сфере использования ВИЭ, в том числе:

⎯ при изучении и оценке потенциала ВИЭ;

⎯ при использовании ВИЭ, в том числе в сфере электрической и тепловой энергии, произведенной с использованием указанных источников;

⎯ при создании и применении экономически эффективных технологий, создании и эксплуатации установок по использованию ВИЭ и ускорении научно-технического прогресса в данной сфере;

⎯ в сфере лицензирования, стандартизации, сертификации, государственной регистрации, учета, надзора и контроля в данной сфере;

⎯ путем финансирования и экономического стимулирования использования ВИЭ 8 .

Система государственного регулирования деятельности в сфере использования ВИЭ включает в себя:

⎯ нормативное правовое регулирование использования ВИЭ, а также программ использования ВИЭ;

⎯ управление использованием ВИЭ через уполномоченные федеральные и региональные органы исполнительной власти;

⎯ установление государственных целей по вводимой к определенному сроку мощности и/или объему замещения органического топлива за счет использования ВИЭ;

⎯ государственный надзор и контроль в сфере использования ВИЭ;

⎯ техническое регулирование, стандартизация, сертификация в сфере использования ВИЭ;

⎯ обеспечение международного сотрудничества в сфере использования ВИЭ.

Инструменты финансового стимулирования использования ВИЭ могут предусматривать следующие мероприятия:

⎯ предоставление льготных кредитов исполнителям НИОКР, разработчикам, производителям и потребителям оборудования возобновляемой энергетики;

⎯ установление ускоренной амортизации оборудования и установок возобновляемой энергетики;

⎯ предоставление заказчикам сооружения объектов возобновляемой энергетики отсрочки выплаты НДС на срок до трех лет после ввода объекта в эксплуатацию;

⎯ использование части средств, выделяемых субъектам Российской Федерации из государственного бюджета, на закупку топлива и его транспортировку, для сооружения объектов возобновляемой энергетики;

⎯ снижение или полная отмена таможенных пошлин на импорт и экспорт оборудования, установок комплектующих изделий возобновляемой энергетики 9 .

Необходимы также организационно-технические решения. Среди них можно назвать следующие:

Региональные и местные энергоснабжающие организации обязаны подключить к принадлежащим им сетям установки возобновляемой энергетики независимых энергопроизводителей и приоритетно принять вырабатываемую на них электрическую и тепловую энергию. Затраты, необходимые для подключения к сети установок возобновляемой энергетики, несут энергоснабжающие организации - собственники электрических и тепловых сетей.

Разногласия между поставщиком электрической и/или тепловой энергии и собственником сети по вопросам подключения установок возобновляемой энергетики к сетям и тарифах на электрическую и тепловую энергию разрешаются региональными энергетическими комиссиями совместно с региональными органами по управлению использованием ВИЭ.

Электрическая и/или тепловая энергия, вырабатываемая с использованием ВИЭ, является собственностью производителя и может находиться в федеральной или региональной государственной, муниципальной, коллективной или частной формах собственности.

Таким образом, законодательное сопровождение процесса внедрения ВИЭ должна представлять стройную систему мер, позволяющих гармонично встраивать системы энергоснабжения на ВИЭ в общую стратегию развития ТЭК, обеспечивая условия конкурентноспособности и реализации их экологических преимуществ.

Заключение

Приходится признать, что со стороны государственных структур, законодательной и исполнительной властей поддержки сектору НВИЭ, к сожалению, нет. Принята Федеральная целевая программа «Энергоэффективная экономика», где среди прочего заложены средства и на НВИЭ. И хотя программа рассчитана на период до 2005 года, в части НВИЭ она не выполнена. Были проведены не одни парламентские слушания в Государственной Думе на темы нетрадиционных возобновляемых источников энергии. Был разработан проект закона «О государственной политике в сфере использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии». Этот закон даже был впоследствии принят парламентом в трех чтениях, но был отклонен Президентом В. Путиным.

Однако общественность, «зеленые» продолжают говорить о необходимости принятия законов, касающихся как поддержки и развития нетрадиционных возобновляемых экологически безопасных источников энергии, так и энергосбережения и энергосберегающих технологий вообще.

Если говорить об основных направлениях первоочередного, экономически и экологически оправданного внедрения НВИЭ в России, то наиболее целесообразно делать это там, где экономически обусловленный тариф высокий, а возможности использования ВИЭ достаточно хорошие.

Начнем с того, что эти источники энергии позволяют подходить к производству электроэнергии дифференцированно: для сельской фермы не нужно тянуть бесконечные линии электропередач - можно использовать биогазовые установки и ветряки; для городских кварталов, малых фирм и предприятий подойдут солнечные батареи и коллекторы плюс те же биогазовые установки; для крупных промышленных предприятий - геотермальные электростанции, ветропарки.

НВИЭ также дают возможность регулировать мощность энергоустановки без ущерба для природы: наращивать или, по необходимости, снижать ее, демонтируя избыточные установки для дальнейшего использования (разобранную солнечную батарею можно продать, можно установить для работы в другом месте). Наиболее распространенные сегодня источники энергии не позволяют этого делать: на АЭС возникает проблема катастрофических аварий, на ГЭС - изменяется уровень водохранилища, ТЭЦ с их выбросами и использованием ископаемого топлива в данном случае вообще вне обсуждения, даже если используют в качестве топлива отходы - слишком велико загрязнение и от разработки угля и от выбросов ТЭЦ.

Это не совсем привычно. Вернее совсем непривычно. Однако, если сегодня не сделать привычной нетрадиционную возобновляемую энергетику, то завтра нам в лучшем случае придется вновь догонять другие страны по производству экологически безопасных источников энергии. А в худшем… Вторжение человека в природу настолько же велико, на сколько ничтожна его способность контролировать природные процессы и последствия антропогенного воздействия, - и катастрофа может произойти значительно раньше, чем закончатся уголь, нефть и газ

Список использованной литературы

Акимова Т.В. Экология. Человек-Экономика-Биота-Среда: Учебник для студентов вузов/ Т.А.Акимова, В.В. Хаскин; 2-е изд., перераб. и дополн.- М.:ЮНИТИ, 2012 - 556 с.

Бродский А.К. Общая экология: Учебник для студентов вузов. - М.: Изд. Центр «Академия», 2011. - 256 с.

Воронков Н.А. Экология: общая, социальная, прикладная. Учебник для студентов вузов. - М.: Агар, 2013. - 424 с.

Дидиков А.Е. Использование солнечной энергии в системах нагрева воды на пищевых предприятиях // Материалы V Международной научно-технической конференции «Низкотемпературные технологии в ХХI веке». - СПб.: СПбГУНиПТ, 2011. - 232 с.

Кокорин А.О., Гарнак А., Грицевич И.Г., Сафонов Г.В. Экономическое развитие и решение проблемы изменения климата // Экологический вестник России. - 2012. № 3. - С. 15-21.

Коробкин В.И. Экология: Учебник для студентов вузов/ В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. -6-е изд., доп. И перераб.- Ростон н/Д: Феникс, 2013. - 575с.

Копылов Р.Ю., Михайлова Т.Л. Альтернативные источники энергии: спасение человечества ли усугубление кризиса техногенной цивилизации?// Вестник Нижегородского Государственного Технического Университета им. Р.Е. Алексеева. - 2013. - № 2. - С. 135-139.

Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Мелехова О.П. Экология. 2-е изд. Учебник для вузов. М.: Дрофа, 2012. - 624 с.

Солнце, ветер, биогаз! Альтернативные источники энергии: экологичность и безопасность. Проблемы, перспективы, производители. - Барнаул: Изд-во Фонда «Алтай - 21 век», 2012. - 174 с.

Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология: Уч. пособие для стут. химико-технол. и техн. сп. вузов./ Под ред. В.А.Соловьева, Ю.А.Кротова.- 4-е изд., испр. - СПб.: Химия, 2013. - 238с.

Чернова Н.М. Общая экология: Учебник для студентов педагогических вузов/ Н.М.Чернова, А.М.Былова. - М.: Дрофа, 2012. - 416 с.

Чудинов Д.М. Определение эффективности использования солнечных систем теплоснабжения: Автореф. дисс. к.т.н. - Воронеж, 2007. - 18 с.

Шуйский В.П., Алабян С.С. Мировые рынки ВИЭ и национальные интересы России// Проблемы прогнозирования. - 2010. - № 3. - С. 138-142.

Щукина Т.В. Солнечное теплоснабжение зданий и сооружений. - Воронеж, 2012. - 121 с.

Экология: Учебник для студентов высш. и сред. учеб. заведений, обуч. по техн. спец. и направлениям/Л.И.Цветкова, М.И.Алексеев, Ф.В. Карамзинов и др.; под общ. ред. Л.И.Цветковой. - М.: АСБВ, 2011. - 550 с.

Экология. Под ред. проф.В.В. Денисова. - Ростов-н/Д.: ИКЦ «МарТ», 2013. - 768 с.

1 Копылов Р.Ю., Михайлова Т.Л. Альтернативные источники энергии: спасение человечества ли усугубление кризиса техногенной цивилизации?// Вестник Нижегородского Государственного Технического Университета им. Р.Е. Алексеева. - 2013. - № 2. - С. 135-139.

2 Коробкин В.И. Экология: Учебник для студентов вузов/ В.И. Коробкин, Л.В.Передельский. -6-е изд., доп. И перераб.- Ростон н/Д: Феникс, 2013. - 575 с.

3 Солнце, ветер, биогаз! Альтернативные источники энергии: экологичность и безопасность. Проблемы, перспективы, производители. — Барнаул: Изд-во Фонда «Алтай — 21 век», 2012. — 174 с.

4 Шуйский В.П., Алабян С.С. Мировые рынки ВИЭ и национальные интересы России// Проблемы прогнозирования. - 2010. - № 3. - С. 138-142.

5 Дидиков А.Е. Использование солнечной энергии в системах нагрева воды на пищевых предприятиях // Материалы V Международной научно-технической конференции «Низкотемпературные технологии в ХХI веке». - СПб.: СПбГУНиПТ, 2011. - 232 с.

6 Кокорин А.О., Гарнак А., Грицевич И.Г., Сафонов Г.В. Экономическое развитие и решение проблемы изменения климата // Экологический вестник России. - 2012. № 3. - С. 15-21.

7 Экология. Под ред. проф. В.В.Денисова. - Ростов-н/Д.: ИКЦ «МарТ», 2013. - 768 с.

8 Акимова Т.В. Экология. Человек-Экономика-Биота-Среда: Учебник для студентов вузов/ Т.А.Акимова, В.В.Хаскин; 2-е изд., перераб. и дополн.- - М.:ЮНИТИ, 2012 - 556 с.

9 Бродский А.К. Общая экология: Учебник для студентов вузов. - М.: Изд. Центр «Академия», 2011. - 256 с.

Ограниченность природных запасов и возрастающая сложность добычи ископаемого топлива, вкупе с глобальным загрязнением окружающей среды подталкивает человечество прилагать усилия в поиске возобновляемых, альтернативных источников энергии. Вместе с сокращением вреда экологии от новых энергоресурсов ожидают минимальных показателей себестоимости всех циклов транспортировки, переработки и производства.

Назначение альтернативных источников энергии

Являясь целиком возобновляемым ресурсом или явлением, альтернативный источник энергии полностью заменяет собой традиционный, работающий на , или . Различные источники энергии человечество использует давно, но возросшая масштабность их применения наносит невосполнимый урон окружающей среде. Ведет к выбросам в атмосферу большого количества углекислого газа. Провоцирует парниковый эффект и способствует глобальному повышению температуры, . Мечтая о практически неисчерпаемом или полностью возобновляемом энергоресурсе, люди заняты поиском перспективных способов получения, использования и последующей передачи энергии. Конечно, беря во внимание экологический аспект и экономичность новых, нетрадиционных источников.

Надежды, связанные с нетрадиционными источниками энергии

Актуальность использования нетрадиционных источников энергии будет непрерывно возрастать, требуя ускорения процессов поиска и внедрения. Уже сегодня большинство стран на государственном уровне вынуждены внедрять программы, снижающие расход энергии, тратя на это огромные средства и урезая собственных граждан в правах.

Историю не повернуть вспять. Процессы развития общества не остановить. Жизнь человечества больше немыслима без энергоресурсов. Не обретя полноценной альтернативы современным, стандартным источникам энергии, жизнь социума не представима и гарантировано зайдет в тупик (см. )

Факторы, ускоряющие внедрение нетрадиционных энергоресурсов:

1. Глобальный экологический кризис, построенный на утилитарном и без преувеличения - хищническом отношении к природным богатствам планеты. Факт пагубного влияния общеизвестен и споров не вызывает. Человечество связывает большие надежды в решении разрастающейся проблемы именно на альтернативные источники энергии.
2. Экономическая выгода, снижающая затраты на получение и конечную стоимость альтернативной энергии. Сокращение сроков окупаемости строительства объектов нетрадиционной энергетики. Высвобождение больших материальных средств и человеческого ресурса, направляемых на благо цивилизации (см. ).
3. Социальная напряженность в обществе, вызванная снижением качества жизни, ростом плотности и численности населения. Экономической и экологической обстановкой, постоянное ухудшение которых приводят к росту различных заболеваний.
4. Конечность и постоянно возрастающая сложность добычи ископаемого топлива. Данная тенденция неминуемо потребует ускорить переход на .
5. Политический фактор, выводящий в мировые лидеры страну, первой полноценно освоившую альтернативную энергетику.

Только осуществив основное предназначение нетрадиционных источников, можно сполна насытить развивающееся человечество необходимой и жадно потребляемой энергией.

Применение и перспективы развития различных видов альтернативных источников энергии

Основной источник обеспечения энергетических потребностей в настоящее время получают из трех видов энергоресурсов: воды, органического топлива и атомного ядра (см. ). Требуемый временем, процесс перехода на альтернативные виды, движется медленно, но понимание необходимости заставляет большинством стран вести разработки энергосберегающих технологий и активнее внедрять свои и общемировые наработки в жизнь. С каждым годом все больше возобновляемой энергии человечество получает от солнца, ветра и остальных альтернативных источников. Разберемся, какие есть альтернативные источники энергии.

Основные виды возобновляемой энергетики

Солнечная энергия считается ведущим и экологически чистым источником энергии. На сегодня для получения электроэнергии разработаны и используются термодинамический и фотоэлектрический метод. Подтверждается концепция работоспособности и перспективности наноантенн. Солнце, являясь неистощимым источником экологически чистой энергии, вполне может обеспечить потребности человечества.

Интересный факт! На сегодня окупаемость солнечной электростанции на фотоэлементах составляет примерно 4 года.

Давно и успешно используется людьми энергия ветра, ветряков. Ученые разрабатывают новые и совершенствуют имеющиеся ветряные электростанции. Снижая затраты и повышая КПД ветряков. Особую актуальность они имеют на побережьях и в местностях с постоянными ветрами. Преобразуя кинетическую энергию воздушных масс в дешевую электрическую энергию, ветряные электростанции уже сегодня вносят существенный вклад в энергосистему отдельных стран.

Источники геотермальной энергии используют неисчерпаемый источник - внутреннее тепло Земли. Существует несколько рабочих схем, не меняющих суть процесса. Природный пар очищают от газов и подают в турбины, вращающие электрогенераторы. Подобные установки работают по всему миру. Геотермальные источники дают электричество, греют целые города и освещают улицы. Но мощность геотермальной энергетики использована очень мало, а технологии получения имеют низкий КПД.

Интересный факт! В Исландии более 32% электричества добывается с помощью термальных источников.

Приливная и волновая энергетика — это бурно развивающийся способ преобразования потенциальной энергии движения водяных масс в электрическую энергию. Имея высокий коэффициент преобразования энергии, технология имеет большой потенциал. Правда, может использоваться только на побережьях океанов и морей.

Процесс разложения биомассы приводит к выделению газа имеющим в своем составе метан. Очищенным, он используется для выработки электроэнергии, обогрева помещений и других хозяйственных нужд. Существуют небольшие предприятия, полностью обеспечивающие свои энергетические потребности.

Постоянный рост тарифов на энергоносители вынуждает владельцев частных домов использовать альтернативные источники. Во многих местах удаленные приусадебные участки и частные хозяйства совершенно лишены возможности, даже теоретического подключения к необходимым энергетическим ресурсам.

Основные источники нетрадиционной энергии, применяемые в частном доме:

• солнечные батареи и различные конструкции тепловых коллекторов, работающие от солнечной энергии;
• ветряные электростанции;
• мини и микро ГЭС;
• восполняемая энергия из биотоплива;
• разнообразные виды тепловых насосов, использующих тепло воздуха, земли или воды.

Сегодня, пользуясь нетрадиционными источниками, существенно сократить расходы на энергопотребление не получается. Но постоянно совершенствующиеся технологии и снижение цены на устройства непременно приведут к буму потребительской активности.

Возможности, предоставляемые альтернативными видами энергий

Человечество не представляет дальнейшего развития без сохранения темпов потребления энергии. Но движение в данном направлении ведет к гибели окружающей среды и серьезно скажется на жизни людей. Единственным вариантом, способным исправить ситуацию, представляется возможность использования нетрадиционных источников энергии. Ученые рисуют радужные перспективы, добиваются технологических прорывов в опробованных и инновационных технологиях. Правительство многих стран, понимая выгоды, вкладывает большие средства в исследования. Развивает альтернативную энергетику и переводит производственные мощности на нетрадиционные источники. На данном этапе развития социума, сохранить планету и обеспечить благополучие людей возможно лишь усиленно работая с альтернативными источниками энергии.

Мировое использование различных видов альтернативных источников энергии

Кроме потенциала и степени развития технологии, на эффективности использования различных альтернативных видов энергии, влияние оказывает интенсивность источника энергии. Поэтому страны, в особенности, не обладающие запасами нефти, усиленно развивают имеющиеся источники нетрадиционных энергоресурсов.

Направление развития восстанавливаемых энергоресурсов в мире:

• Финляндия, Швеция, Канада, Норвегия - массовое использование солнечных электростанций;
• Япония - эффективное применение геотермальной энергии;
• США - существенные успехи в развитии альтернативных источников энергии во всех направлениях;
• Австралия - хороший экономический эффект от развития нетрадиционной энергетики;
• Исландия - обогрев геотермальной энергии Рейкьявика;
• Дания - мировой лидер ветровой энергетики;
• Китай - удачный опыт по внедрению и расширению сети ветровой энергетики, массовое использование энергии воды и солнца;
• Португалия - эффективное применение солнечных электростанции.

В гонку технологий включились многие развитые страны, добиваясь на собственной территории весомых успехов. Правда, общемировое производство альтернативной энергии давно топчется вокруг 5% и конечно выглядит удручающе.

Использование нетрадиционных источников энергии в России развито плохо, по сравнению со многими странами находится на низком уровне. Сложившееся положение объясняется обилием и доступностью ископаемых энергоносителей. Однако понимание малой продуктивности данной позиции и взгляд в будущее, обязывает правительство все больше заниматься данной проблемой.

Наметились позитивные тенденции. В Белгородской области успешно работает и планируется к расширению массив солнечных батарей. Планируются работы по внедрению биоэнергетики. В различных регионах запускаются ветряные электростанции. На Камчатке успешно используется энергия геотермальных источников.

Доля нетрадиционных источников энергии в общем энергобалансе страны, оценивается очень приблизительно и составляет около 4%, но имеет теоретически неисчерпаемые возможности развития.

Интересные факты! Калининградская область намерена стать в России лидером добычи чистого электричества.

Очевидные плюсы и минусы альтернативных источников энергии

Альтернативные источники энергии обладают бесспорными и ярко выраженными достоинствами. И просто требуют приложения всех усилий на их изучение.

Плюсы альтернативных источников энергии:

• экологический аспект (см. );
• неисчерпаемость и возобновляемость ресурсов;
• всеобщая доступность и широкое распространение;
• снижение себестоимость с дальнейшим развитием технологий.

Потребности человечества в бесперебойной энергии диктуют суровые требования к нетрадиционным источникам. И существует реальная возможность устранить недостатки дальнейшим развитием технологий.

Существующие минусы альтернативных источников энергии:

• возможное непостоянство с зависимостью от времени суток и погодных условий;
• неудовлетворяющий уровень КПД;
• неразвитость технологии и высокая стоимость;
• низкая единичная мощность отдельных установок.

Остается надеяться, что попытки поиска идеального, восполняемого источника энергии увенчаются успехом. Экология будет спасена и люди намного улучшат качество жизни.

КОНЦЕПЦИЯ ПРОЕКТА
Москва - 2005 год

• 1. ПРЕДПОСЫЛКИ ПОСТАНОВКИ ПРОБЛЕМЫ.
• 2. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА.
  • 2.1. Цели и задачи проекта.
  • 2.2. Структура Проекта.
  • 2.3. Тип Проекта.
  • 2.4. Схема управления подготовкой и реализацией Проекта.
  • 2.5. Объем инвестиций, необходимых для подготовки и реализации Проекта.
  • 2.6. Схема финансирования Проекта.
  • 2.7. Срок подготовки Проекта и объем средств, направляемых на его подготовку.
  • 2.8. Обоснование необходимости привлечения средств международных финансовых организаций для реализации Проекта.
  • 2.9. Социально-экономическая эффективность Проекта и оценка последствий его реализации.

1. ПРЕДПОСЫЛКИ ПОСТАНОВКИ ПРОБЛЕМЫ

Основу производственного потенциала российской тепло- и электроэнергетики составляют тепловые электростанции, работающие на ископаемом органическом топливе. Тепловые электростанции являются источниками загрязнения окружающей среды и, прежде всего, атмосферного воздуха, в том числе выбросами парниковых газов.

Свыше половины мощности тепловых электростанций составляют теплоэлектроцентрали, которые обеспечивают централизованное тепло- и электроснабжение городов и промышленных объектов. Вместе с тем, в Российской Федерации имеются территории, которые находятся в зонах децентрализованного тепло- и энергоснабжения. Это удаленные районы Севера и вся территория Крайнего Севера, заселенные острова, особо охраняемые природные территории и др. Как правило, в этих районах местные резервы ископаемого органического топлива ограничены, трудно доступны или полностью отсутствуют, строительство централизованных сетей энергопередачи экономически нецелесообразно, а зачастую технически невозможно. Выработка электро- и теплоэнергии с учетом высоких затрат на доставку топлива приводит к неприемлемо высокой стоимости для населения и местной промышленности. Наиболее серьезное положение сложилось в северных регионах страны, где спрос на тепло выше среднего российского уровня из-за экстремальных климатических условий, что является одной из главных причин низких темпов их социально-экономического развития.

Наряду со значительными запасами ископаемого органического топлива Российская Федерация обладает и обширными запасами возобновляемых топливных ресурсов и источников энергии (геотермальной, солнечной, ветровой, океанической, энергии биомассы и др.). Технический потенциал возобновляемых источников энергии (далее - ВИЭ) составляет около 4,6 млрд. тонн условного топлива в год, что в 5 раз превышает объем потребления всех топливно-энергетических ресурсов России, а экономический потенциал определен в 270 млн. тонн условного топлива, что составляет около 25% от годового внутреннего потребления энергоресурсов в стране. Экономический потенциал ВИЭ постоянно увеличивается в связи с непрерывным удорожанием традиционного органического топлива и сопутствующими его применению проблемами загрязнения окружающей среды.

Мировой опыт показывает, что развитые страны ведут интенсивный поиск альтернатив органическому топливу. Одной из реально существующих альтернатив является использование ВИЭ. Объем энергии, производимый с помощью ВИЭ, в настоящее время уже достиг 10% от общего объема энергопотребления. В Российской Федерации этот показатель составляет менее 1%.

Распоряжением от 28.08.03 №1234-р Правительством РФ утверждена "Энергетическая стратегия России до 2020 года", одним из приоритетных направлений которой является освоение ВИЭ.

Комплексным планом действий Российской Федерации по реализации Киотского протокола к рамочной Конвенции ООН об изменении климата предусмотрена "Реализация политики и мер, направленных на сокращение выбросов и увеличение абсорбции парниковых газов" (раздел 1), намечено удвоение доли возобновляемых источников энергии в общем объеме производства первичных энергоресурсов к 2010 году (пункт 1.1.1). В соответствии с поручением Председателя Правительства Российской Федерации (от 24 февраля 2005 года №МФ-П12-810) обеспечение выполнения мероприятий, предусмотренных указанным Планом, возлагается на ряд министерств, включая МПР России, Минпромэнерго России, Минобрнауки России. Координация выполнения мероприятий, предусмотренных Планом, возложена на Минэкономразвития России.

Задания по освоению ВИЭ включены в такие федеральные целевые программы, как "Энергоэффективная экономика на 2002-2005 годы и на перспективу до 2010 года" (утверждена постановлением Правительства РФ от 17 ноября 2001 года №796, ответственное министерство - Минпромэнерго России), "Юг России на 2002-2006 годы" (утверждена постановлением Правительства РФ от 8 августа 2001 года №581, ответственное министерство - Минэкономразвития России), "Экономическое и социальное развитие Дальнего Востока и Забайкалья на 1996-2005 годы и до 2010 года" (утверждена постановлением Правительства РФ от 15 апреля 1996 года №480, ответственное министерство - Минэкономразвития России), "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники на 2002-2006 годы" (утверждена постановлением Правительства РФ от 21 августа 2001 года №605, ответственное министерство - Минобрнауки России) и др.

Важность использования ВИЭ в Российской Федерации обусловлена не только необходимостью диверсификации доступных источников топлива, но и стоящими перед страной задачами в области охраны окружающей среды. Развитие производства электроэнергии и тепла на основе децентрализованных возобновляемых источников энергии уменьшит нагрузку на окружающую среду, создаваемую централизованным производством электроэнергии на базе ископаемого топлива.

Однако, интенсивное освоение ВИЭ в Российской Федерации сдерживается рядом барьеров, к основным из которых относятся:

(1) финансовые барьеры :

• недостаток внутреннего и зарубежного инвестиционного капитала: российские компании, которые заинтересованы в развитии использования ВИЭ, имеют ограниченные собственные финансовые ресурсы и недостаточный доступ к средствам финансирования инвестиционных проектов по использованию ВИЭ. Участие зарубежных капиталов частично сдерживается ввиду неустойчивого делового климата и нестабильных экономических условий, а частично из-за отсутствия соответствующей нормативно-правовой базы и эффективной системы принуждения выполнения требований законодательства;
• недостаток долговременных кредитов на доступных условиях. Коммерческие банки неохотно предоставляют кредиты, потому что возврат долговременных инвестиций рискован. Помимо этого финансовые учреждения не имеют опыта анализа финансовых аспектов инвестиций в возобновляемую энергетику. Зарубежные долговременные кредиты стоят дорого из-за высокого риска, ощущаемого иностранными коммерческими банками;
• затраты на подготовку инвестиционных проектов должны быть понесены до открытия финансирования по нему без гарантии получения средств на осуществление проекта. При этом отсутствие демонстрационных проектов повышает издержки, связанные с их подготовкой;
• высокая стоимость специального оборудования, которая вызвана тем, что в отсутствие достаточного спроса производится в небольших количествах;
• отсутствие федеральных механизмов финансирования , которые необходимы, учитывая техническую сложность, высокий уровень риска и длительность реализации проектов по развитию использования ВИЭ. Ситуация осложняется тем, что производство энергии с использованием ископаемого органического топлива в значительной степени субсидируется, как прямо, так и косвенно;

(2) информационные барьеры :

• недостаток информации о технологиях и возможностях их использования: отсутствует информация об уже апробированных технологиях, применимых для перевода имеющихся крупных котельных, работающих на ископаемом топливе, на использование различных видов ВИЭ;
• недостаток информации о выгодах (финансовых, социальных и экологических), доходности инвестиций от использования ВИЭ;
• отсутствие надежной информации о запасах возобновляемой энергии. В настоящее время имеются только предварительные оценки потенциально пригодных для использования запасов возобновляемой энергии;

(3) институциональные барьеры :

• недостаточная законодательная база в области поддержки освоения ВИЭ; неэффективная система мер по принуждению выполнения экологического законодательства, что не способствует росту заинтересованности в развитии использования более экологически чистых видов энергии, к которым относятся ВИЭ;
• нежелание органов местного самоуправления участвовать в финансировании инвестиционных проектов по освоению ВИЭ , поскольку долгосрочные выгоды трудно обратить на пользу себе в краткосрочной перспективе.

В целях обеспечения выполнения стратегии Правительства РФ в области освоения возобновляемых источников энергии и, в частности, преодоления вышеперечисленных и других барьеров, обеспечения социально-экономического развития регионов, расположенных вне систем централизованного тепло- и электроснабжения, но располагающих запасами ВИЭ, Минэкономразвития России предлагает подготовить и реализовать с участием МПР России, Минобрнауки России, Минпромэнерго России и Всемирного банка Проект под названием "Российская программа развития возобновляемых источников энергии" (РПРВИЭ).

2. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА

2.1. Цели и задачи Проекта

Главной целью подготовки и реализации РПРВИЭ является преодоление основных барьеров (финансовых, информационных, институциональных и др.), которые стоят на пути широкого освоения возобновляемых источников энергии в Российской Федерации. Доказательством достижения цели Проекта будет осуществление демонстрационных инвестиционных проектов по развитию использования ВИЭ в различных регионах страны и отработка на практике механизмов их реализации.

Основные задачи :

• (1) создание механизмов долгосрочного финансирования инвестиционных проектов по освоению ВИЭ;
• (2) совершенствование государственной политики в области освоения ВИЭ;
• (3) финансирование демонстрационных инвестиционных проектов по освоению ВИЭ.

2.2. Структура Проекта

РПРВИЭ будет включать два основных компонента:

• компонент технической помощи;
• инвестиционный компонент.

В рамках

• (1) поддержка разработки государственной политики, совершенствование законодательства, развитие нормативной базы в области освоения ВИЭ;
• (2) поддержка федеральных и региональных программ развития использования ВИЭ, в том числе программ в области образования, обучения;
• (3) формирование современной базы данных о технике и технологиях использования ВИЭ, о мировом и отечественном опыте освоения ВИЭ;
• (4) институциональная поддержка реализации проектов по развитию использования ВИЭ.

В рамках инвестиционного компонента будут решены следующие задачи:

• (5) отработка финансовых механизмов реализации инвестиционных проектов по освоению ВИЭ;
• (6) поддержка реализации демонстрационных и пилотных проектов по освоению ВИЭ;
• (7) поддержка осуществления инвестиционных проектов по производству прогрессивного технологического оборудования по использованию ВИЭ;

2.3. Тип Проекта

Тип Проекта - инвестиционный.

2.4. Схема управления подготовкой и реализацией Проекта

Управляющим органом Проекта будет Наблюдательный совет Проекта в составе Минэкономразвития России, Минфина России, МПР России, Минобрнауки России, Минпромэнерго России и других заинтересованных организаций. Основными задачами Наблюдательного совета Проекта будут:

• координация действий заинтересованных министерств по осуществлению РПРВИЭ;
• определение приоритетных направлений реализации Проекта;
• формирование критериев приемлемости проектов по освоению ВИЭ;
• отбор и формирование перечня приоритетных инвестиционных проектов по освоению ВИЭ;
• принятие решения о финансировании в рамках РПРВИЭ приоритетных инвестиционных проектов по освоению ВИЭ;
• утверждение Руководства по оперативной деятельности РПРВИЭ и других нормативно-методических документов, регламентирующих порядок функционирования РПРВИЭ и группы реализации проекта (ГРП).

Группа подготовки Проекта (ГРП) будет определена на конкурсной основе по согласованию с Минэкономразвития России и Минфином России, с которой будет заключен договор поручение в соответствии с законодательством Российской Федерации.

Основными задачами ГРП при подготовке РПРВИЭ будут:

• выполнение правил и процедур Всемирного банка по Соглашению о гранте, включая процедуры закупок товаров, работ и услуг в соответствии с планами работ по подготовке Проекта, процедуры расходования средств, предоставление отчетности, осуществление необходимых учетных процедур;
• участие в переговорах с международными финансовыми организациями и иными донорами об условиях и порядке предоставления средств на реализацию Проекта;
• осуществление иных действий в рамках подготовки и реализации Проекта в соответствии с договором поручения.

Ответственным исполнителем по Проекту является Минэкономразвития России. Участниками Проекта - МПР России, Минобрнауки России, Минпромэнерго России, в интересах которых выполняется РПРВИЭ. Предполагается следующее распределение обязанностей между участниками Проекта:

• (1) Минэкономразвития России , как ведомство, ответственное за формирование программ и планов развития социально-экономических реформ, в том числе и в энергетическом секторе, а также за привлечение инвестиций для их осуществления, включая средства международных финансовых организаций, в качестве ответственного исполнителя Проекта, обеспечит координацию действий и общее руководство в его подготовке и реализации, соответствие планируемых работ направлениям и положениям социально-экономической политики Российской Федерации. На стадии подготовки Проекта Министерство разработает технические задания на выполнение работ по формированию перечня объектов по освоению ВИЭ на юге России и разработке инновационной схемы финансирования проектов по освоению ВИЭ;
• (2) Минпромэнерго России , ответственное за осуществление энергетической стратегии Российской Федерации, в качестве участника Проекта, обеспечит поддержку разработки государственной политики, совершенствование законодательства, развитие нормативной базы в области освоения ВИЭ, создание необходимых условий для расширения возможностей использования ВИЭ на удаленных территориях и, прежде всего, северных регионах страны. На стадии подготовки Проекта Министерство примет участие в разработке и согласовании технического задания на выполнение работ по подготовке проектов законодательных актов в области развития использования ВИЭ;
• (3) МПР России , ответственное за осуществление государственной политики по охране окружающей среды, в качестве участника Проекта, обеспечит создание необходимых условий по освоению ВИЭ на особо охраняемых природных территориях. На стадии подготовки Проекта Министерство примет участие в разработке и согласовании технических заданий на выполнение работ по развитию использования ВИЭ в государственных заповедниках и на особо охраняемых природных территориях, включая Байкальскую территорию;
• (4) Минобрнауки России , ответственное, за осуществление государственной политики в области создания новых технологий, в том числе по освоению ВИЭ, в качестве участника Проекта, обеспечит создание необходимых условий для более быстрого продвижения новых технологий по использованию ВИЭ в Российской Федерации. На стадии подготовки Проекта Министерство примет участие в разработке и согласовании технических заданий на выполнение работ по созданию демонстрационных проектов и пилотных установок по использованию ВИЭ, а также по обучению и повышению квалификации персонала для таких объектов.

2.5. Объем инвестиций, необходимых для подготовки и реализации проекта

Общая стоимость Проекта оценивается в 2,5 млрд. рублей (80 млн.долл.США). Реализация Проекта ориентирована на использование следующих финансовых источников:

• (1) средства, предусмотренные в рамках действующих бюджетных (федеральных, региональных и ведомственных) программ, которые содержат в себе компоненты или задания по использованию ВИЭ;
• (2) средства, которые предоставят частные компании, включая зарубежных инвесторов, заинтересованные в развитии проектов по освоению ВИЭ в Российской Федерации;
• (3) "углеродные кредиты" на строительство установок по использованию ВИЭ, формируемые при осуществлении механизмов Киотского протокола;
• (4) грант Глобального экологического фонда (далее - ГЭФ) в объеме до 20 млн.долл.США (около 600 млн.рублей). Исполнительным агентством по Проекту по средствам ГЭФ Советом ГЭФ определен Всемирный банк.

На подготовку Проекта решением от 12.11.03 Совет ГЭФ выделил Российской Федерации грант в объеме 350 тыс.долл.США (около 10 млн.рублей).

2.6. Схема финансирования Проекта за счет средств гранта ГЭФ

Средства гранта ГЭФ будут использованы для финансирования обоих компонентов Проекта.

Средства ГЭФ для финансирования компонента технической помощи Проекта будут предоставлены Минэкономразвития России, которое на конкурсной основе будет финансировать исполнителей работ (организации, компании) по техническим заданиям, согласованным с заинтересованными федеральными органами исполнительной власти - МПР России, Минобрнауки России, Минпромэнерго России.

Средства гранта ГЭФ для финансирования инвестиционного компонента Проекта будут предоставлены Минэкономразвития России, которое обеспечит выдачу льготных займов и субсидий для реализации демонстрационных проектов по освоению ВИЭ.

Средства ГЭФ будут также использованы на оперативную деятельность ГРП по обеспечению подготовки и реализации Проекта на основании договора поручения, который будет заключен ГРП с Минфином России и Минэкономразвития России.

Контроль за целевым использованием средств гранта ГЭФ будут осуществлять Минфин России и Минэкономразвития России.

2.7. Срок подготовки и реализации Проекта и объем средств, направляемых на его подготовку

РПРВИЭ будет осуществлена в два этапа:

• (1) подготовительный этап (2005-2006 гг.) и
• (2) реализация Проекта (2006-2010 гг.).

Срок подготовки Проекта составляет 10 месяцев. Средства ГЭФ, выделенные на подготовку Проекта, будут использованы на выполнение следующих работ:

• (1) разработка проектов законодательных актов, направленных на преодоление финансовых и других барьеров осуществления проектов по освоению ВИЭ;
• (2) подготовка перечня проектов по освоению ВИЭ с указанием их предварительных технических и экономических характеристик и плана их реализации на юге России;
• (3) подготовка перечня проектов по освоению ВИЭ с указанием их предварительных технических и экономических характеристик и плана их реализации на Байкальской природной территории. Разработка программы мероприятий по освоению ВИЭ на других особо охраняемых природных территориях и в национальных парках;
• (4) проработка перечня приоритетных и демонстрационных проектов по освоению ВИЭ, включенных в целевые программы РФ, рекомендуемых к софинансированию из средств гранта ГЭФ. Формирование концепции подготовки и переподготовки кадров для строительства и эксплуатации объектов ВИЭ (создание региональных информационных центров, энергетических центров, проведение семинаров, в том числе международных, и т.д.);
• (5) подготовка детальных технических заданий по компонентам Проекта;
• (6) проведение международной конференции по освоению возобновляемых источников энергии в России с участием международных финансовых организаций и доноров.
• (7) подготовка проектного документа, который будет включать:
  • план и структуру реализации Проекта с детальным описанием его компонентов;
  • заключение о технической, экономической, финансовой и экологической экспертизе Проекта, а также о рисках Проекта (финансовых и некоммерческих);
  • систему показателей для контроля за ходом реализации Проекта;
  • схему управления и схему финансирования Проекта, финансовые условия реализации Проекта (условия предоставления средств международной финансовой организации получателям, порядок обслуживания гранта ГЭФ);
  • бюджет Проекта, в том числе его компонентов, план закупок и техническую документацию по закупкам товаров, работ и услуг на первый год реализации Проекта;
  • другую необходимую документацию, предусмотренную правилами МБРР и соглашениями, подписываемыми от имени Российской Федерации с МБРР;

(8) подготовка Заявки на получение Российской Федерацией средств гранта ГЭФ для софинансирования реализации Проекта.

Смета расходования средств ГЭФ (План закупок) на подготовку Проекта приведена в приложении к Концепции.

2.8. Обоснование необходимости привлечения средств международных финансовых организаций для реализации Проекта

Необходимость привлечения гранта ГЭФ обусловлена тем, что вместе с целевыми финансовыми средствами в страну придет опыт мирового сообщества по конструированию различных механизмов по преодолению имеющихся институциональных, финансовых, информационных и других барьеров, стоящих на пути широкого освоения ВИЭ, которые успешно применяются в странах. Использование международной помощи позволит в кратчайшие сроки привлечь в страну новые, отвечающие мировому уровню технологии и оборудование для освоения ВИЭ. Средства гранта ГЭФ будут весомым дополнением к основному финансированию проектов по развитию использования ВИЭ из бюджетных и частных источников.

Участие ГЭФ в осуществлении РПРВИЭ обусловлено следующими приоритетами стратегии ГЭФ в области изменения климата (рабочая программа ГЭФ № 6 "Внедрение ВИЭ за счет устранения барьеров для их использования и снижения стоимости"), а именно:

• (1) преобразование рынков широкомасштабных, коммерческих, с низкими выбросами парниковых газов продуктов или процессов производства энергии с использованием энергии ветра, биомассы, геотермальных и малых гидростанций для передачи в распределительные сети;
• (2) облегчение доступа к местным источникам финансирования для предприятий возобновляемой энергетики, разработчиков проектов и потребителей с приоритетом организаций устойчивого финансового посредничества и организаций, способствующих рынку;
• (3) эффективное использование ВИЭ с приоритетом применения возобновляемой энергетики в коммунальном и сельском хозяйстве, водоснабжении и т.д.;
• (4) политические рамки в традиционной энергетике, благоприятные для возобновляемой и эффективной энергетики с упором на отраслевые нормативные рамки и политику, предоставляющие производителям возобновляемой энергии справедливый и конкурентный доступ к сети.

Проект будет катализатором и институциональным основанием для формирования инновационных механизмов освоения ВИЭ в Российской Федерации, базирующихся на смешивании средств грантов с займами, кредитами и гарантийными операциями международных и национальных финансовых посредников. Использование международной помощи позволит привлечь в страну новые, отвечающие мировому уровню технологии и оборудование для развития использования ВИЭ.

2.9. Социально-экономическая эффективность Проекта и оценка последствий его реализации

Социально-экономическая эффективность реализации Проекта исключительно высока и заключается в создании благоприятных инвестиционных условий для расширения использования ВИЭ, прежде всего, в северных и приравненных к ним территориях Российской Федерации, национальных парках, заповедниках. Модернизация устаревших систем теплоснабжения на местном уровне будет составной частью деятельности в рамках РПРВИЭ и приведет к существенному повышению их эффективности. Значимость Проекта заключается также в экономии бюджетных средств на северный завоз, а также в обеспечении получения энергии без увеличения нагрузки на окружающую среду в экологически уязвимых районах страны. Кроме того, производство энергии путем освоения местных топливных ресурсов стимулирует развитие местной промышленности и инфраструктуры, создание рабочих мест.

Привлекаемая международная финансовая помощь в виде гранта ГЭФ не увеличит государственный долг Российской Федерации. Участие Всемирного банка, который выступает исполнительным агентством по данному Проекту, соответствует основным направлениям сотрудничества Российской Федерации с международными финансовыми организациями.

В силу возрастающей потребности в децентрализованном электроснабжении районов с низкой плотностью заселения, а также стремления к повышению доступности энергоресурсов и достижению энергобезопасности страны в целом, все больше внимания уделяется альтернативным источникам энергии.

Целесообразность внедрения альтернативной энергетики

С развитием в России технологий в сфере альтернативной энергетики потребители все чаще отдают предпочтение техническим решениям на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ). На фоне растущих цен на углеводородное сырье экономическая целесообразность ВИЭ приобретает особую актуальность. Сочетание богатых российских ресурсов возобновляемой энергии и существующих на сегодняшний день передовых технологий в области возобновляемой энергетики неизбежно приведет к получению экономических прибылей при инвестировании в возобновляемую энергетику в России в будущем.

По мнению экспертов РАН, перспективными для России являются такие направления, как атомная энергетика, гидроэнергетика, энергия биомассы, использование биотоплива и петротермальных источников энергии.

Подробнее разобраться в теме вы можете на наших курсах повышения квалификации:

Стратегические задачи развития ВИЭ

В целях снижения энергоемкости национальной экономики, экономии углеводородного сырья, улучшения экологической ситуации, обеспечения надежного снабжения отдаленных регионов электроэнергией Правительство РФ определило стратегической задачей повышение к 2020 г. удельного веса ВИЭ в энергобалансе страны с текущего 1% до 4,5%.

Текущий российский потенциал производства возобновляемых источников энергии приведен в табл. 1

Таблица 1

Российский потенциал производства возобновляемых источников энергии

По приблизительным подсчетам экспертов, прогнозируемая установленная мощность российского энергетического комплекса в перспективе на 2030 г. составит:

• в области ветроэнергетики – 15 ГВт. Прогнозируется ввод новых мощностей на юге страны (в Волгоградской области и Краснодарском крае), на северо-западе (в Республике Карелия, Мурманской и Калининградской областях), в Сибири (Омской и Новосибирской областях), а также в Дальневосточных регионах (Хабаровском и Камчатском краях);
• в области производства биомассы – 7 ГВт; 80% потенциала сосредоточено в южных и северо-западных регионах страны;
• в области приливных электростанций – 6 ГВт. Возможны три проекта в Баренцевом, Охотском и Белом морях;
• в области геотермальной энергии – 4 ГВт. Основной потенциал сосредоточен в южных и дальневосточных регионах страны;
• в области малых гидроэлектростанций (МГЭС) – 2 ГВт. Большая часть (85%) гидропотенциала МГЭС России сосредоточено в Сибирском, Дальневосточном и Южном федеральных округах;
• в области солнечной энергетики – 1 ГВт. Прогнозируется ввод новых проектов в южных регионах страны.

Сценарий развития российской возобновляемой энергетики на период до 2030 г. характеризуется возможным внедрением генерирующих мощностей в размере 140 ТВт·ч, или 7,5% от общего прогнозируемого уровня производства энергии 2030 г.

Меры государственной поддержки развития альтернативной энергетики

К основополагающим документам, регулирующим использование ВИЭ в России, следует отнести:

– Федеральный закон от 26.03.2003 № 35-ФЗ “Об электроэнергетике” (далее – Федеральный закон № 35-ФЗ).

Этот закон дает определение возобновляемым источникам энергии, устанавливает полномочия государственных органов власти в области регулирования и поддержки использования ВИЭ, приводит механизмы государственного регулирования использования ВИЭ:

• обязательное возмещение (покупка) сетевыми компаниями потерь электрической энергии в сетях, в первую очередь, за счет энергии, произведенной на квалифицированных генерирующих объектах на основе ВИЭ;
• предоставление из федерального бюджета субсидий в порядке компенсации стоимости технологического присоединения генерирующих объектов на основе ВИЭ мощностью до 25 МВт и признанных квалифицированными объектами;
• установление надбавки, прибавляемой к равновесной цене оптового рынка, для электроэнергии, произведенной на основе ВИЭ (утвержденной методом расчета цен на розничном рынке);
• осуществление другой поддержки использования ВИЭ в соответствии с бюджетным законодательством Российской Федерации;

– распоряжение Правительства РФ от 08.01.2009 № 1-р “Об основных направлениях государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 года”.

Данное распоряжение:

• определяет цели и принципы использования ВИЭ;
• содержит целевые показатели объема производства и потребления электроэнергии, произведенной на ВИЭ;
• включает меры по достижению этих целевых показателей;

– постановление Правительства РФ от 03.06.2008 № 426 “О квалификации генерирующего объекта, функционирующего на основе использования возобновляемых источников энергии”;

– Генеральная схема размещения объектов электроэнергетики до 2020 года (одобрена распоряжением Правительства РФ от 22.02.2008 № 215-р).

Генеральная схема содержит прогноз возможностей развития электростанций на базе нетрадиционных и возобновляемых источников энергии и рекомендации по вводу генерирующих мощностей объектов на основе ВИЭ в период до 2030 г.;

– распоряжение Правительства РФ от 04.10.2012 № 1839-р “Об утверждении комплекса мер стимулирования производства электрической энергии генерирующими объектами, функционирующими на основе использования возобновляемых источников энергии” (далее – распоряжение № 1839-р).

Утвержденный комплекс мер предусматривает:

• внесение изменений в Правила квалификации генерирующего объекта, функционирующего на основе ВИЭ;
• утверждение методических указаний расчета цен (тарифов) на электрическую энергию (мощность), произведенную на основе ВИЭ и приобретаемую на розничных рынках в целях компенсации потерь в электрических сетях;
• разработку Правил выдачи, обращения и погашения сертификатов ВИЭ;
• выработку предложений по локализации производства оборудования.

На сегодняшний день Правительство РФ ведет определенную работу в области развития возобновляемых источников энергии. Минэнерго России инициировало проект государственной программы “Энергоэффективность и развитие энергетики” (2012–2020 гг.), включающей подпрограмму “Развитие использования ВИЭ”.

Основные мероприятия подпрограммы предполагают:

• стимулирование развития использования ВИЭ в субъектах РФ;
• реализацию мер по привлечению внебюджетных средств на развитие использования ВИЭ;
• создание инфраструктурных условий развития использования ВИЭ.

Для реализации данных мероприятий сформулированы меры государственного регулирования, а именно:

- субсидии :

из федерального бюджета бюджетам субъектов РФ на реализацию региональных программ развития электроэнергетики в области использования ВИЭ;

организациям на возмещение части затрат на уплату процентов по кредитам, полученным в российских кредитных организациях на сооружение генерирующих объектов, функционирующих на основе использования ВИЭ;

- тарифное регулирование :

обеспечение функционирования механизма купли-продажи (поставки) мощности по договорам, заключаемым поставщиками электрической энергии и мощности, произведенной на генерирующих объектах, функционирующих на основе использования возобновляемых источников энергии, с организациями коммерческой и технологической инфраструктуры оптового рынка;

включение в систему регулируемых тарифов на розничных ранках электрической энергии тарифа на электроэнергию, поставляемую квалифицированными генерирующими объектами на основе использования ВИЭ, сетевым организациям для компенсации потерь электрической энергии в сетях;

- налоговое регулирование :

освобождение организаций от уплаты налога на имущество в отношении вновь вводимых генерирующих объектов, функционирующих на основе использования ВИЭ, сроком на пять лет;

предоставление инвестиционного налогового кредита организациям, осуществляющим инвестиции в сооружение генерирующих объектов, функционирующих на основе использования ВИЭ.

Проблемы развития возобновляемой энергетики

К сожалению, несмотря на созданную законодательную базу, развитие возобновляемой энергетики в нашей стране идет не такими темпами, как этого бы хотелось. Особенно заметно наше отставание при сравнении с развитием этой отрасли в ряде западных стран.

В 2009 г. была утверждена российская программа развития альтернативной энергетики, в рамках которой ее доля в общей массе потребления до 2020 г. должна увеличиться до 4,5%. Для сравнения, в том же 2009 г. немецкое правительство решило, что до 2020 г. в стране 30% электричества может производиться с помощью возобновляемых источников энерги.

Развитие альтернативной энергетики в России сдерживается рядом проблем, в частности:

– отсутствием полноценной нормативно-правовой базы.

Несмотря на десятилетие действия Федерального закона № 35-ФЗ, в котором были определены основные направления развития и меры поддержки возобновляемых источников энергии, дальнейшего развития в нормативных документах Правительства РФ и отдельных министерств они не получили. И только в последнее время наблюдается положительная динамика реальной подготовки документов по линии Минэнерго России. Можно отметить, что на сегодня у руководства страны и руководства Минэнерго России появляется понимание необходимости развития возобновляемой энергетики. Одним из последних документов, подтверждающих это, можно назвать постановление Правительства РФ № 1839-р;

– непонятным, сложным и затратным порядком квалификации генерирующего на основе ВИЭ объекта;

– отсутствием механизма ценообразования на оптовом и розничном рынках электроэнергии. Действующие правила оптового и розничного рынков электроэнергии препятствуют инвестициям в проекты малой распределительной энергетики;

– сложностями с подключением к электрическим сетям и их синхронизацией, а также с реализацией электрической энергии или сетевым компаниям, или гарантирующему поставщику;

Зафиксированная в законодательстве об электроэнергетике процедура присоединения объектов малой генерации к электрическим сетям возлагает на инвестора все расходы по созданию сетевой инфраструктуры.

Неурегулированность всех этих вопросов, отсутствие реальной экономической поддержки государства сводит на нет все усилия бизнеса;

– “отрицательной экономической составляющей”.

Как не раз указывалось экспертами, недооценка и даже пренебрежение к экологичной и эффективной энергетике с использованием ВИЭ происходит из-за избытка наших природных топливно-энергетических ресурсов (газа, нефти, угля), их относительной дешевизны (цена 1 тыс. куб. м газа в России в четыре раза ниже, чем в Западной Европе). Это приводит руководителей, стоящих на уровне принятия решений, к следующим выводам: цена электроэнергии на ВИЭ чрезмерно высока, на дотирование этого процесса нет финансовых ресурсов (или их очень мало), поэтому развитие ВИЭ не является приоритетным.

Ю. А. Вафина

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ЗА СЧЕТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ И ВТОРИЧНЫХ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ: РОССИЯ И МИРОВОЙ ОПЫТ

Ключевые слова: альтернативная энергетика, возобновляемые источники энергии, нетрадиционные источники энергии.

В статье операционализировано понятие «альтернативная энергетика» и выявлены причины актуализации темы альтернативной энергетики. Рассмотрены наиболее крупные источники альтернативной энергии: солнечная энергия, энергия ветра, геотермальная энергия, биоэнергетика. Изучено состояние и определены перспективы развития альтернативной энергетики в России и зарубежных странах.

Keywords: alternative energy, renewable sources of energy, non-conventional energy sources.

In article defined, the notion of «alternative energy» and identified reasons for updating the theme of alternative energy. Considered the largest alternative energy sources: solar, wind, geothermal and bioenergy. Research status and prospects of development of alternative energy in Russia and foreign countries.

С конца XIX века в качестве основы любой энергетики используется углеводородное сырье, в современном нам мире представленное чаще всего природным газом или нефтью. В свое время они потеснили, а теперь и практически вытеснили из хозяйственной жизни своих предшественников: дрова, торф и др. Однако в последнее время в мире все большую роль начинают играть неуглеводородные источники энергии. Возможно, уже в ближайшем будущем они будут способны потеснить ставшие такими привычными на мировом рынке энергетического сырья углеводороды. Это связано как с высокими ценами на нефть и газ, так и с истощением запасов этих природных ресурсов и еще с множеством аспектов как экономических, так и политических и даже культурных.

В последнее время тема альтернативной энергетики становится все более актуальной. Ниже мы перечислим несколько причин, почему это происходит. Во-первых, одной из главных причин служит истощение мировых запасов ископаемого топлива. По мнению ряда исследователей, существующих запасов угля хватит примерно на 270 лет, нефти на 35-40, а газа на 50 лет . Во-вторых, с середины ХХ века все очевиднее становится негативное влияние экономической деятельности человека на окружающую среду, а углеводородное сырье является основным виновником увеличения доли углекислого газа в атмосфере и, соответственно, в создании парникового эффекта. В-третьих, важную роль играет аспект обеспечения энергетической безопасности как общемировой, так и отдельной для каждой страны. Наиболее логичным ответом на все эти вызовы является постепенное увеличение доли альтернативной энергетики. Оно уже происходит, правда, пока весьма незначительными темпами, так доля углеводородного сырья в общем предложении энергоресурсов снизилась с 86,6% в 1973 году до 81,4% в 2007-м . Таким образом, мы видим, что в течение последних 34 лет альтернативная энергетика развивалась опережающими темпами по сравнению с углеводородной, хотя доля первой все еще очень мала. Один из ответов на вопрос, почему альтернативная энергетика растет так медленно, дал Б.

Клинтон: «Существующая энергетика, работающая на нефти и угле, хорошо организована, хорошо финансируется и обладает хорошими политическими связями, тогда как новая энергетика - децентрализована, испытывает недостаток в финансах и менее влиятельна» . Но если при всех трудностях альтернативная энергетика продолжает относительно быстро развиваться, привлекая к себе все больше сторонников, значит, ее время действительно пришло.

Мысль о своевременности постепенного перехода к альтернативной энергетике подтверждается и общемировым процессом перехода человечества к постиндустриальному обществу. Как мы знаем, каждая эпоха характеризовалась преобладанием тех или иных производительных сил. В доиндустриаль-ныю эпоху развивалась, прежде всего, аграрная деятельность, именно она была главной движущей силой развития общества и именно в этой области происходило наибольшее сосредоточении капитала. С переходом к индустриальному обществу акцент смещается к крупному промышленному производству и активному использованию природных ресурсов, прежде всего полезных ископаемых, ранее не вовлеченных в хозяйственную деятельность человека. При этом переходе осуществляется и скачок в области энергетики: биологическое топливо, прежде всего дрова, повсеместно заменяются более эффективными углеводородами: сначала углем, затем газом и позже всего нефтью. Сейчас мы переживаем следующую общественно-экономическую трансформацию - переход в постиндустриальному обществу. При последней социально-экономической формации основным источником экономического роста становятся интеллектуально-образовательный потенциал, уровень развития науки, научнотехнический уровень производства, инновационная активность. Это неизбежно ведет к переходу от традиционных источников энергии к нетрадиционным или альтернативным.

В современных словарях чаще всего можно прочитать следующее определение альтернативных источников энергии. «Альтернативный источник энергии - способ, устройство или сооружение, по-

зволяющее получать электрическую энергию (или другой требуемый вид энергии) из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений и заменяющее собой традиционный источник энергии, функционирующий на нефти, газе или угле». Сами же энергетики к нетрадиционным, или альтернативным, источникам энергии относятся следующим образом: «Нетрадиционными энергоисточниками именуют более маломощные электростанции иного типа: с газотурбинными установками; с двигателями внутреннего сгорания; геотермальные; ветровые; солнечные; приливные; гидроаккумулирующие и другие» . Зачастую определения альтернативной, или нетрадиционной, энергетики представляют собой просто перечисление видов энергоресурсов, которые, по мнению авторов, относятся к альтернативным, при этом каждый автор на свой вкус изменяет состав и количество данных источников. Наиболее спорными являются атомная и гидроэнергетика: одни исследователи включают их в состав альтернативных источников энергии, другие утверждают, что эти отрасли относятся к традиционной энергетике, третьи выделяют их в отдельные подгруппы, не относя ни к традиционным, ни к альтернативным.

Солнечная энергия

Самый мощный из возобновляемых источников энергии. Щедрое солнце, по теоретическим расчетам, может дать в тысячу раз больше энергии, чем другие источники питания. Общее количество солнечной энергии, достигающее поверхности Земли, в 6,7 раза больше мирового потенциала ресурсов органического топлива. Использование только 0,5% этого запаса могло бы полностью покрыть мировую потребность в энергии на тысячелетия.

В настоящее время солнечная энергия используется для получения электроэнергии и нагрева воды. Для нагрева воды необходимы солнечные коллекторы. Чаще всего солнечные коллекторы устанавливают на крышах. Для большей эффективности важна их ориентация на юг, угол установки коллектора и, конечно же, его площадь. Чем больше площадь, тем больше энергии он может впитать. Для генерации электричества используются фотоэлементы. Световые фотоны, бомбардируя пластинки фотоэлементов, генерируют в них электрическую энергию. Это происходит не только в солнечный день, но и когда облака затянули все небо.

Плюсы такой энергии: бесплатный, безвредный, безграничный источник энергии, особенно выгодно в местах куда провода электросетей еще не добрались. Минусы: такой источник питания не постоянный - мощность генерации зависит от погодных условий и от времени дня. Сами устройства дорогие, эффективность довольно низкая и они занимают большую площадь.

Красноречивым примером конкретного решения в области альтернативной энергетики является грандиозный проект, не имеющий аналогов в мире. В штате Невада на площади 160 кв. км создается «солнечная ферма» с 70 тыс. энергетическими уста-

новками на основе двигателей Стирлинга. Необходимо отметить, что этот проект лично курировал бывший президент США Джордж Буш. И это понятно, ведь по расчетам американских специалистов, в итоге будет полностью покрыта потребность южных и юго-западных штатов в электроэнергии. Именно поэтому после реализации проекта «солнечной фермы» с двигателями Стирлинга в США подобный опыт планируется использовать во многих южных регионах мира .

Темпы роста одной лишь солнечной энергетики, которую ведущие европейские эксперты признают динамично развивающейся и обладающей гораздо большим потенциалом, чем другие возобновляемые источники энергии, составляют более 100% в год в течение последних пяти лет. А объемы установленной мощности солнечных фотоэлектрических установок в 2010 г. достигли 15 ГВт.

Очевидно, что достигнутые результаты - это эффект от реализованных программ государственной поддержки, объемы которой сокращаются лишь по мере достижения так называемого сетевого паритета - когда себестоимость электроэнергии, выработанной на основе применения возобновляемых источников энергии, равна себестоимости электроэнергии, генерируемой традиционными энергоносителями. Впрочем факт реальной конкурентоспособности возобновляемой и традиционной энергетики, достигнутой в настоящее время в Италии и ожидающейся в ближайшие 2 года в Германии, разрушает последний аргумент противников развития ВИЭ, успевших широко популяризировать тезис о непреодолимой дороговизне альтернативной энергетики.

В последнее время наибольшая активность наблюдается именно в секторе солнечной энергетики, что связано с удешевлением технологий, и с появлением более эффективного оборудования. Из всего объёма инвестиций в альтернативную энергетику (ежегодные расходы на НИОКР в сфере нетрадиционной энергетики составляют в мире не менее 1 млрд долларов) на долю солнечной за прошлый год пришлось около 40%. По оценкам экспертов Международного энергетического агентства (МЭА) к 2050 г. 20-25% потребностей человечества в электричестве будет обеспечено за счет солнечной энергии. Солнечная энергетика будет вырабатывать до 9 тыс. ТВт/ч .

В этом сегменте как наиболее оправданные и рациональные, с точки зрения расходования государственных средств, зарекомендовали себя такие инструменты господдержки как софинансирование проектов строительства солнечных электростанций, а также тарифная политика, направленная на стимулирование использования чистой энергии конечными потребителями, государственными организациями и промышленными предприятиями.

Наибольшее распространение получили меры по введению специальных тарифов на покупку «зеленой» электроэнергии, субсидируемых из государственного бюджета. Например, так называемый feed-in tariff действует более чем 41 странах, в том

числе в большинстве стран ЕС, Канаде, Китае, Израиле и Австралии, и с недавнего времени введен также на Украине.

Продолжая перечень мер государственной поддержки, нужно отметить и такие механизмы стимулирования выработки и использования чистой энергии как субсидии для производителей возобновляемых источников энергии, «»зеленые сертификаты», освобождение от уплаты НДС и экологических налогов, льготные кредиты и специальные гранты.

Подобные программы существуют сегодня в десятках стран. Например, в Южной Корее инвестору компенсируют до 60% стоимости новой станции и существуют льготы на пошлины на ввозимое оборудование. Индия планирует практически с нуля достичь к 2022 году 20 ГВт промышленных и 2 ГВт бытовых солнечных генерирующих мощностей, для этого будет выделено около $40-46 млрд.

В некоторых странах национальные программы поддержки ВИЭ предусматривают 30%-ю компенсацию гражданам стоимости солнечных установок и 5%-ный кредит на оставшуюся стоимость. В Германии существуют специальные банки, которые кредитуют солнечные системы под низкие проценты, в основном это государственные банки или кредитные организации с государственным участием. Еще в конце 90-х в этой стране была принята программа «100 тыс. солнечных крыш». При оборудовании домов солнечными батареями государство финансировало до 70% их стоимости. Сегодня в стране насчитывается более полумиллиона бытовых солнечных установок для производства электроэнергии и тепла .

У России в области солнечной энергетики есть существенные возможности - экономический потенциал солнечной энергии на территории страны составляет 12,5 млн. тонн условного топлива. Благоприятными регионами для развития солнечной генерации являются юг России, Забайкальский и Приморский края и даже Якутия. Однако пока в России развитию не только солнечной энергетики, но и в целом ВИЭ уделяется пока явно не так много внимания.

Энергия ветра

Ветер - неограниченный ресурс для производства электроэнергии. Он есть везде, бесконечен, экологически чист. Использование энергии ветра началось на самом раннем этапе человеческой истории. Древние персы (территория современного Ирана) использовали силу ветра для размола зерна. В средневековой Голландии ветряные мельницы служили не только для размола зерна, но и для откачки воды с польдеров. В середине XIX века в США был изобретён многолопастный ветряк, использовавшийся для подъёма воды из колодцев .

Если в прошлом энергию ветра использовали, как правило, для повышения эффективности физического труда (для перемолки зерна или в качестве водяного насоса), то в настоящее время энергию ветра применяют в основном для выработки элек-

троэнергии (ветер вращает лопасти электрогенератора).

Получать электроэнергию при помощи ветра первыми научились датчане в 1890 г. В России в начале XX века Н.Е. Жуковским была разработана теория ветряного двигателя, которую его ученики расширили и довели до практического использования. В первой половине столетия ветроэнергетика стремительно развивается во всем мире. С 1929 по 1936 года в СССР разрабатываются установки мощностью 1000 кВт и 10000 кВт. Эти установки планировались для работы на сеть. В 1933 году в Крыму устанавливается ВЭС мощностью 100 кВт с диаметром колеса 30 м. Развитие этого направления достигло своего пика, когда в 1957 году была изготовлена ветряная турбина мощностью 200 квт. Но вскоре их вытеснили мегаватные станции, работающие на традиционном топливе.

В течение Второй Мировой войны датская машиностоительная компания F.L.Smidt построила двух- и трехлопастные ветряные турбины. Эти машины генерировали постоянный ток. Трехлопастной аппарат с острова Водо, построенный в 1942 году, был частью ветро-дизельной системы, которая обеспечивала электроснабжение острова. Более тысячи ветротурбин было поставлено в Palm Springs (Калифорния) в начале восьмидесятых.

Дания в настоящее время имеет приблизительно 2000 мегаватт ветряной энергии и около 6000 действующих ветряных турбин. 80% этих турбин принадлежат частным лицам или местным кооперативам. Самая большая в мире «ветряная ферма» находится в Дании, город Middelgrunden. Она состоит из 20 турбин Bonus 2 МВт, общая мощность которых составляет 40 мегаватт .

При использовании энергии ветра различают ветродвигатели, ветроэнергетические агрегаты и ветроэнергетические установки. Ветродвигатель -устройство, предназначенное для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию. Ветроэнергетический агрегат - совокупность ветродвигателя и технологической машины (электрогенератора, насоса, компрессора), привод которой осуществляется с помощью ветродвигателя. Ветроэнергетическая установка включает в себя ветроэнергетический агрегат и ряд дополнительных устройств, необходимых для бесперебойной работы технологических машин в период безветрия и обеспечения высокого КПД эксплуатации ветродвигателя при любом направлении и силе ветра. К таким устройствам относятся резервный (дублирующий) двигатель, включаемый в штилевую погоду, аккумулятор энергии, системы автоматического регулирования ориентации ветродвигателя в потоке воздуха при различном направлении ветра и частоте вращения ротора .

Ветроэнергетические установки вырастают тут и там, различных моделей и размеров и мощностей. Поскольку, чем больше высота, тем сильнее ветер, ветряные генераторы стараются делать повыше. Для увеличения мощности отдельные ветряки объединяют в парки ветровых генераторов. Лучшие

места для таких парков - вершины холмов (гор), равнины и берега моря или океана. Все больше ветряных генераторов ставят прямо в открытом море в некотором отдалении от берега - ведь ветер намного сильнее, а значит и экономическая отдача выше.

Основным недостатком всех ветроэнергетических установок является зависимость от погодных условий и невозможность в связи с этим прогнозирования графика выработки энергии. Если же в состав ветроэнергетической установки входит аккумулятор энергии, то ветровой агрегат работает непрерывно с максимальной мощностью: при ее недостатке включается дополнительный двигатель, а при избытке излишки вырабатываемой энергии поступают в аккумулятор. В качестве дублирующих двигателей чаще всего используют дизельные установки и гидроаккумулирующие электростанции. К недостаткам ВЭУ относятся также значительные (на единицу выработанной энергии) площади, занимаемые ВЭУ.

География мировой ветроэнергетики за последние десятилетия претерпела довольно существенные изменения. До середины 1990-х гг. по суммарной мощности ветроэлектростанций первое место занимали США: в 1985 г. на эту страну приходилось 95% мировых мощностей. Почти все они были сконцентрированы в штате Калифорния. Во второй половине 1990-х гг. мировое лидерство перешло к Западной Европе, где уже в 1996 г. было сосредоточено 55% мировых мощностей ветроэнергетических установок.

И хотя энергия ветра составляет лишь около 1% от общей величины выработки электроэнергии в мире, для некоторых стран этот показатель значительно выше. В частности, доля ветряной электроэнергии в Дании составляет 20%, в Испании - 9%, в Германии - 7% .

Биоэнергетика

Биомасса - термин, объединяющий все органические вещества растительного и животного происхождения. Дословно он означает «биологический материал». Биомасса старейший источник энергии, используемый человечеством. Его возникновение относят ко времени овладения людьми огнем. До XIX века в России биомасса была основным источником энергии. В странах экваториального пояса такое положение сохраняется и поныне. Ее доля в энергобалансе развивающихся стран составляет 35%, в мировом потреблении энергоресурсов

12%, в России - 3%. В России только 2 млн. сельских домов имеют сетевой газ, остальные 12,6 млн. используют для отопления дрова и уголь.

Растительный покров Земли составляет более 1800 млрд. т сухого вещества, что энергетически эквивалентно 3-1022 Дж. Эта цифра соответствует известным запасам энергии полезных ископаемых. Леса составляют 68% биомассы суши, травяные экосистемы - примерно 16%, а возделываемые земли

8%. В целом на Земле при помощи фотосинтеза ежегодно производится 173 млрд.т сухого вещества, что более чем в 20 раз повышает используемую в

мире энергию и в 200 раз - энергию, содержащуюся в пище всех более 4 млрд, обитателей планеты . Биомасса делится на первичную (растения, животные, микроорганизмы) и вторичную (отходы переработки первичной биомассы, продукты жизнедеятельности человека и животных).

Энергия биомассы используется двумя способами: путем непосредственного сжигания (отходов сельскохозяйственной продукции) и путем глубокой переработки исходной биомассы с целью получения из нее более ценных сортов топлива - твердого, жидкого или газообразного, которое сжигается с высоким КПД при минимальном загрязнении окружающей среды. Второй способ перспективен и позволяет использовать в качестве первичных энергоносителей такие биомассы, которые не поддаются утилизации путем прямого сжигания в топочных устройствах. Эти биомассы представляют собой бытовые и промышленные отходы, ухудшающие состояние среды обитания человека. Поэтому их переработка, проводимая в целях получения энергии, позволяет одновременно решить и экологическую задачу. Основными источниками биомассы служат городские и промышленные отходы, отходы животноводства, сельского и лесного хозяйства и водоросли.

Твердые городские отходы представляют собой домашние отходы, отходы легкой промышленности и строительства. В зависимости от времени года и района сбора отходы в среднем состоят на 80 % из горючих материалов, из которых 65 % имеют биологическое происхождение: бумага, пищевые и животные отходы, тряпье, пластмасса. Горючими компонента ми являются углерод (~ 25 %), водород (~ 3 %) и сера (~ 0,2 %), поэтому теплота сгорания городских отходов составляет 9...15 МДж/кг.

Небольшое содержание азота (~ 0,3 %) и невысокие температуры горения отходов сводят к минимуму образование вредных окислов азота и обеспечивают экологическую чистоту отходов как топлива, ввиду образования незначительного количества оксидов серы. Предприятия по переработке отходов следует размещать в городах с населением численностью 150...200 тыс. человек, а производство энергии из отходов рентабельно, если их в сутки перерабатывается не менее 270 т. Утилизация твердых отходов также дает положительный эффект из-за улучшения экологической обстановки в городе и уменьшения площадей, необходимых для складирования отходов.

Промышленные отходы, используемые как биоэнергоресурсы, присущи пищевой промышленности, которая специализируется на переработке плодов и овощей, а для выработки энергии используют отходы семян, плодов, шелуху семечек подсолнечника и другие подобные отходы, непригодные для применения в качестве корма.

Отходы животноводства заслуживают внимания как энергоресурсы только при содержании скота и птиц в закрытых помещениях, таких как откормочные хозяйства промышленного типа. Оптимальным способом обработки отходов животно-

водства является анаэробная ферментация или биогазификация.

Отходы сельского и лесного хозяйства образуются на месте их заготовки или на предприятиях по их переработке. К ним относят растительные остатки после сбора урожая (солома, стебли кукурузы или подсолнечника, мякина, кожура овощей и плодов), ветви и корни заготавливаемых деревьев, погибшие и отбракованные деревья, а также отходы при производстве пиломатериалов и бумаги (опилки, стружки, горбыль, кора) .

При непосредственном сжигании биомассы химическая энергия горючих компонентов преобразуется в тепловую энергию высокотемпературного теплоносителя - газообразных продуктов горения (дымовых газов), которые из топочного устройства подаются в то или иное теплоиспользующее устройство: водонагреватель, парогенератор, воздушный калорифер, сушильную установку. При предварительной обработке из твердых городских отходов выделяют фракции черных и цветных металлов, негорючие твердые компоненты, стекло. Крупные куски измельчают до получения однородной массы, которую затем обезвоживают в специальных сушильных установках, а сжигание производят в топках котельных агрегатов.

При термохимической обработке биомассы отходы подвергают тепловому и химическому воздействию, при котором органическая часть биомассы разлагается с образованием твердого горючего вещества, горючих газов или жидкого топлива. Каждый из этих продуктов представляет собой высококачественное, эффективное и экологически чистое топливо, которое сжигается в обычных топочных устройствах. Основу термохимической обработки составляет пиролиз - термическое разложение органической массы отходов при ее нагревании.

Пиролиз осуществляется в различных аппаратах: конвертерах, где происходит конверсия (преобразование) вещества; реакторах, где идут хмиче-ские реакции; газификаторах или газогенераторах, где образуются газообразные продукты разложения органики. Некоторые методы термохимической обработки твердых отходов предусматривают предварительное выделение фракций негорючей части биомассы, их очистку и механическую обработку с целью повторного хозяйственного использования. Комплексность утилизации отходов и исключение необходимости складирования и захоронения конечных продуктов их переработки придает таким методам особую привлекательность.

В результате термохимической обработки биомассы получают топливный газ, жидкое пиротопливо и твердое топливо - углистое вещество. Общий энергетический КПД газификации составляет 50-70 %. Помимо неизбежных потерь теплоты через ограждения и от недожога топлива значительная часть энергии тратится на сушку сырья.

Анаэробная ферментация биомассы представляет собой микробиологический процесс разложения сложных органических веществ без доступа воздуха. При ферментации происходит превращение

углеводородов (брожение) и белков (гниение) в биогаз - смесь метана СН4 (до 60-70 %), диоксида углерода СО4, азота N водорода Н2 и кислорода (вместе 1-6 %), и образуется стабилизированный осадок исходной биомассы. Биогаз является высококалорийным, удобным для практического использования топливом, а стабилизированный осадок - органическим удобрением. В процессе ферментации биомасса теряет неприятный запах и при этом погибает патогенная микрофлора. При анаэробной ферментации решаются энергетические и экологические вопросы, в том числе проблема складирования и хранения отходов.

К веществам для анаэробной ферментации относят осадки городских сточных вод, стоки животноводческих и птицеводческих ферм, твердые бытовые отходы, остатки перерабатываемого растительного сырья, опилки .

В России биомасса растительного происхождения в качестве источника энергии практически не используется. Между тем, во многих странах мира давно по достоинству оценили этот вид альтернативного топлива. В Африке, Азии и Южной Америке немалую часть электроэнергии получают именно из сырья растительного происхождения.

Геотермальная энергия

Геотермальная энергия - это энергия земляных недр. Извержение вулканов наглядно свидетельствует об огромном жаре внутри нашей планеты Ученые оценивают температуру ядра Земли в тысячи градусов Цельсия. Это тепло имеется повсюду и доступно круглосуточно. Достаточно привести такие цифры: 99 процентов всего вещества, образующего нашу планету, имеют температуру выше 1000 градусов Цельсия, а доля вещества с температурой ниже ста градусов и вовсе составляет лишь 0,1 процента от массы Земли. И пусть даже реальному использованию поддаётся лишь очень незначительная часть этой энергии, но и она при таких масштабах практически неисчерпаема.

Буркхард Заннер, геофизик Гисенского университета, отмечает, что уже разведанные запасы геотермальной энергии более чем в тридцать раз превосходят энергозапасы всех ископаемых ресурсов вместе взятых. Более того, на сегодняшний день из всей энергии, вырабатываемой в разных странах мира за счёт геотермии, ветра, солнца, приливов и отливов, 86% приходятся именно на геотермальные электростанции. Правда, сама доля альтернативной энергетики невелика: даже в Германии, где использованию возобновляемых энергоресурсов уделяется повышенное внимание, она составляет всего лишь 7% .

Чаще всего геотермальную энергию используют двумя способами - для выработки электроэнергии и для обогрева домов. В редких случаях, в рекреационных целях, где в построенных на горячих источниках санаториях, поправляют здоровье отдыхающие. Для какой из этих целей она будет использоваться, зависит от формы, в которой она поступает. Иногда вода вырывается из-под земли в виде

чистого «сухого пара», а иногда на небольшой глубине обнаруживают источник теплой воды. Используемые при этом энергетические установки рассчитаны на самые разные потребности. Некоторые из установок, работающих за счёт гидрогеотермии, могут быть причислены к крупному промышленному оборудованию. Они обеспечивают централизованное теплоснабжение целых районов. Кроме того, существуют системы на основе так называемых геотермических тепловых насосов. Они обеспечивают отопление - или охлаждение - отдельных строений

От частного жилого дома на одну семью до офисных или административных зданий. А теперь ещё появились системы, позволяющие использовать геотермию для производства электроэнергии.

Более того, если до недавних пор такие проекты осуществлялись, в основном, в регионах, где имеются горячие геотермальные воды, то сегодня всё чаще встаёт вопрос о таких технологиях, которые позволили бы использовать заключённое в недрах Земли тепло повсеместно. Идея одной из таких технологий была впервые выдвинута американскими учёными ещё в начале 70-х годов. Эта технология получила название «hot dry rock», то есть «горячие сухие горные породы». В её основу положено давно известное явление: по мере углубления в недра Земли температура растёт - примерно на 3 градуса каждые 100 метров. Американские геофизики предложили пробурить на глубину в 4-6 километров 2 скважины с таким расчётом, чтобы через одну закачивать внутрь холодную воду, а через другую отводить разогретый пар - ведь температура на такой глубине достигает 150-200 градусов Цельсия. Пар может быть использован как для производства электроэнергии, так и для отопления.

Технология «горячих сухих горных пород» создавалась для того, чтобы геотермальную энергию можно было использовать вне этих особых зон - зон вулканической активности, горячих источников, гейзеров и так далее. В настоящее время эта технология испытывается в рамках экспериментального проекта, реализуемого совместно немецкими, французскими и британскими учёными в Эльзасе, в районе Сульца, среди садов и виноградников. Испытания идут вполне успешно: уже удалось получить геотермальный пар, а по экспериментальным расчетам через два-три года построенная на этом принципе электростанция даст первый ток. Причём стоить этот ток будет гораздо дешевле, чем тот, что производится, например, солнечными батареями. Проектная мощность электростанции в Эльзасе - 25 мегаватт. Свою главную задачу учёные видят в том, чтобы заложить основы серийного строительства таких объектов .

Но если в Германии развитие геотермальной энергетики ещё только набирает обороты, то некоторые другие государства - Италия, Мексика, Индонезия, Новая Зеландия, Япония, Коста-Рика, Сальвадор, а прежде всего, Филиппины и США, -успели продвинуться гораздо дальше. Самый крупный в мире геотермальный проект реализуется в Калифорнии, в Долине больших гейзеров. Однако,

пожалуй, самый интересный в технологическом отношении проект реализуется сегодня в Исландии. В двухтясячных годах там завершился монтаж геотермальной электростанции нового образца, способной придать использованию тепла из земных недр совершенно новые масштабы. По коэффициенту полезного действия эта электростанция значительно превосходит все прочие объекты того же назначения, возведённые в штатах Юта, Невада и Калифорния. Эта электростанция относится к числу геотермальные электростанций с «циклом Калины». Она имеет две особенности: во-первых, извлечённая из недр Земли горячая вода используется не непосредственно, а передаёт свою энергию другой жидкости. Эту схему называют двухконтурной, или бинарной. Вторая особенность заключается в том, что в качестве этой второй жидкости, то есть рабочего тела, используется двухкомпонентная водноаммиачная смесь. Эти компоненты имеют разные критические температуры, то есть равновесное состояние между жидкой и газообразной фазами у каждого из них наступает при различных параметрах. В ходе процесса состояние водно-аммиачной смеси и, соответственно, концентрация в ней компонентов непрерывно меняется. Это позволяет оптимизировать перенос тепла при испарении и конденсации рабочего тела. В результате «цикл Калины» оказался значительно эффективнее всех прочих бинарных схем.

Итак, первая в Европе установка с «циклом Калины» появилась на северо-восточном побережье Исландии в Хусавике - городке, насчитывающем 2,5 тысячи жителей. Их потребности в электроэнергии на 80 процентов покрывает эта установка. По словам местных инженеров-эксплуатационников, выигрыш в коэффициенте её полезного действия составляет по сравнению с традиционными геотермальными электростанциями от 20-ти до 25-ти процентов .

Мировой опыт показывает, что одним из основных направлений повышения энергетической эффективности экономики является развитие альтернативной энергетики. Это подразумевает более широкое использование возобновляемых источников энергии и применение современных эффективных технологий генерации электрической и тепловой энергии. Использование возобновляемых источников получения энергии, их активное внедрение в жизнь с каждым годом приобретает все более серьезные масштабы. К 2020 году Европейский союз планирует в соответствие со своей энергетической стратегией «20-20-20» увеличить долю возобновляемых источников энергии в общем топливном балансе до 20%, что, по замыслу европейцев, даст возможность сократить удельный спрос на традиционные энергоресурсы на 20%. Это позволит странам Евросоюза к 2030 г. увеличить валовой национальный продукт на 79% при снижении энергопотребления на 7%. В перспективе европейские государства будут получать из возобновляемых источников не менее трети потребляемой энергии. Соединенные Штаты, главный мировой импортер углеводородов,

также разрабатывают свою стратегию в этом направлении. В США финансирование энергетики возобновляемых источников и энергоэффективности из федерального бюджета сопоставимо с расходами на атомную энергетику и обращение с радиоактивными отходами. Согласно планам президента Барака Обамы, к 2012 г. в стране доля энергии, получаемой за счет возобновляемых источников, должна достичь 10%, а к 2025 г. - 25% .

Для зарубежных политиков и бизнесменов возобновляемая энергетика давно стала одним из перспективных направлений, способствующих выходу из кризиса, решению экологических и климатических проблем, вызванных технологическими процессами получения энергии из традиционного топлива. Развитие альтернативной энергетики в России уже в ближайшие годы позволит:

Обеспечить электричеством, теплом и топливом удаленные районы России, где завоз топлива - дорогое и ненадежное мероприятие. Так, в самом большом по площади субъекте Российской Федерации, Республике Саха, примерно 75% всех коммунальных расходов в 2006 г. пришлось на долю поставок горючего. Стоимость его транспортировки в 2007 г. оценивалась в 1,2 млрд рублей. Особенно это относится к северным и приравненным к ним территориям. За последние 10 лет число населенных пунктов, не подключенных к сетям общего пользования, резко возросло из-за разрушения линий электропередач; те населенные пункты, которые получали энергию от дизельных электростанций, часто остаются без света из-за выхода дизельных генераторов из строя и невозможности их замены. Речь здесь идет об условиях жизни 20-30 млн человек;

Повысить надежность энергоснабжения энергодефицитных районов РФ, хотя и охваченных централизованным электроснабжением, но имеющих ограничение по мощности либо по видам энергии. Присоединение новых потребителей к электросетям в этих районах очень дорого, а отказы в присоединении стали массовым явлением;

Высвободить в структуре энергобаланса страны объемы традиционных энергоносителей, необходимые для выполнения договоров по долгосрочным контрактам на экспортную поставку нефти и природного газа развитым зарубежным странам;

Подтолкнуть российскую электроэнергетику к инновациям. Эффект от этого выйдет далеко за пределы отрасли: ведь появление спроса на энергетическое оборудование, работающее на местных видах топлива, скажем на биомассе, обязательно должно вызвать соответствующее предложение со стороны отечественных производителей, а это в свою очередь подхлестнет машиностроение, химическую промышленность, науку. То есть альтернативная энергетика имеет все шансы стать новой точной роста российской высокотехнологичной экономики. Это подтверждается недавно высказанным мнением президента Дмитрия Медведева о том, что «Россия должна быстро действовать, чтобы застолбить себе место» на мировом рынке технологий производства чистой и возобновляемой энергии.

Все эти обстоятельства заставляют срочно пересмотреть отношение к альтернативной энергетике, тем более что Россия это можем сделать с определенной выгодой для себя, учтя те ошибки и перегибы, которые имели место в других странах. Реформирование и либерализация рынка электроэнергии должны этому только способствовать, поскольку именно в рамках свободного рынка частные генерирующие компании будут стремиться к внедрению инноваций.

Однако пока в России развитию возобновляемых источников энергии уделяется не так много внимания, как того требует ситуация. В настоящее время на правительственном уровне существует принципиальное решение (Распоряжение Правительства РФ от января 2009 г.) об увеличении к 2015 и 2020 гг. доли ВИЭ в общем уровне российского энергобаланса до 2,5% и 4,5% соответственно (без учета гидроэнергетики, являющейся также возобновляемым энергоресурсом и вырабатывающим сегодня 16% энергии), что составляет около 80 млрд. кВтч выработки электроэнергии с использованием ВИЭ в 2020 году при 8,5 млрд кВт/час в настоящее время . В настоящее время можно выделить ряд проблем в практической реализации проектов энергосбережения за счет использования альтернативных источников энергии. Крайне затруднена практическая реализация проектов в солнечной энергетике. В первую очередь, в силу отсутствия механизмов возврата инвестиций в проекты солнечной генерации, а также возможности технологического присоединения солнечных систем к общей сети. Подготовку квалифицированных кадров для строящихся инновационных предприятий инвесторы решают сами, проблему отсутствия отечественного сырья и комплектующих компенсируют импортом, параллельно прорабатывая возможности локализации всего производственного процесса. Таким образом, в настоящее время бизнес пытается самостоятельно решать проблемы, связанные как с запуском производства, так и с реализацией продукции в будущем. В то время как в Европе, Китае, других развитых и развивающихся странах государство берет на себя не только решение многих задач, содействуя развитию модернизационной экономики, но и с освоением чужих рынков.

Например, правительство Японии собирается выделить более 300 млн долл. на развитие солнечной энергетики в развивающихся странах Азии, Африки и Ближнего Востока. Цель понятна: "застолбить" за собой рынок развивающихся стран и немалую долю мирового рынка для продукции японских фирм. При этом Япония предполагает предоставлять и устанавливать оборудование на безвозмездной основе в рамках антикризисной программы.

В России есть необходимые природные ресурсы для развития альтернативных источников энергии. По имеющимся оценкам, потенциал возобновляемых источников энергии в России составляет около 4,6 млрд т у.т. в год, то есть в пять раз превышает объем потребления всех топливно-

энергетических ресурсов России . К возобновляемым ресурсам относится энергия Земли, солнца, ветра, морских волн, биомассы и др. Нельзя сказать, что эти ресурсы присутствуют в изобилии и равномерно распределены по территории, но они есть и способны решать такие задачи как повышение надежности электроснабжения, создание резервных мощностей, компенсация потерь, снабжение электроэнергией удаленных районов. Наиболее значимыми для России с точки зрения их промышленного применения являются биомасса, энергия ветра и солнца.

В рамках данной статьи были рассмотрены наиболее крупные источники альтернативной энергии. В действительности, уже сейчас этих источников намного больше и прогресс не стоит на месте. На данный момент, можно смело сказать, что технологии альтернативной энергетики быстро развиваются и спрос на них есть. Что же, остается только надеяться, что в будущем мы сможем произвести себе столько энергии сколько надо, при этом бережно храня и не загрязняя нашу планету.

Литература

1. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года: распоряжение Правительства Российской Федерации № 1234-р от 28 августа 2003 года

2. Абдурашитов Ш.Р. Общая энергетика/ Ш.Р. Абдура-шитов. - М., 2008. - 312 .с

3. Завадский М. У ветра на пути/ М. Завадский// Эксперт.

4. Клинтон Б. Жить, отдавая/ Б.Клинтон. - М.:ЭКСМО, 2008.

5. Кириллов Н.Г. Зачем России нужна альтернативная энергетика?/ Н.Г. Кириллов// http://www.akw-mag.ru/content/view/100/35/

6. Энергия ветра// http://aenergy.ru/79

7. О ветроэнергетике//

http://www.energycenter.ru/article/388/42/

8. Фокин В.М. Основы энергосбережения и энергоауди-

та/В.М. Фокин.- М.: «Изд-во Машиностроение-1»,

9. http://www. bibliotekar. ru/alterEnergy/27.htm

10. Вестник Казанского технологического университета; М-во образ. и науки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. - Казань: КНИТУ, 2011.- №23. - С.165- 173.

11. Фрадкин В. Альтернативная энергетика/ В. Фрадкин//http://www. dw-world. de

12. Альтернативные источники энергии: типы, их плюсы и минусы\\ http://energyhall.blogspot.com/2011/05/blog-post_05.html

© Ю. А.Вафина - канд. социол. наук, доц. каф. государственного, муниципального управления и социологии КНИТУ, [email protected].