ПЛАН ДЕЙСТВИЯ И СТРАТЕГИЯ ВНЕДРЕНИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

ЭНЕРГЕТИКА И ЭКОЛОГИЯ

ENERGY AND ECOLOGY

Статья поступила в редакцию 17.09.13. Ред. per. № 1764 The article has entered in publishing office 17.09.13. Ed. reg. No. 1764

УДК 621.383; 621.472

ПЛАН ДЕЙСТВИЯ И СТРАТЕГИЯ ВНЕДРЕНИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

А.М. Пенджиев

Туркменский государственный архитектурно-строительный институт Туркменистан, 744032, Ашхабат-32, м. Бекрова, Солнечный 4/1 Тел.: +(99312)37-09-50, e-mail: [email protected]

Заключение совета рецензентов 18.09.13 Заключение совета экспертов 19.09.13 Принято к публикации 20.09.13

В статье приведены визуальные возобновляемые энергоресурсы и оценены потенциал продуктивности и эффективности стратегий и политики, стимулирующих использование возобновляемых источников энергии в мире. Рассмотрено создание региональных и глобальной солнечных энергосистем и рекомендованы принципы, касающиеся стратегий, стимулирующих использование технологий возобновляемых источников энергии. Представлены экономические и технические характеристики различных энергетических станций.

Ключевые слова: возобновляемая энергетика, солнечная ветровая энергетика, геотермальная энергия, энергия морей и океанов, биотопливо, энергоэффективность, стратегия, политика стимулирования.

PLAN AND STRATEGY OF RENEWED POWER INTRODUCTION

A.M. Penjiyev

Turkmen state architecturally-building institute Solar 4/1, m. Bekrova, Ashabad-32, 744032, Turkmenistan Tel.:+ (99312) 37-09-50, e-mail: [email protected]

Referred 18.09.13 Expertise 19.09.13 Accepted 20.09.13

The paper presents visual renewed power resources are estimates potential of production and efficiency of strategy and policy, stimulating the renewed energy sources use in the world. Creation of regional and global solar power supply systems is considered; the principles, concerning the strategies, stimulating use of renewed energy sources technologies are recommended. Economic and technical characteristics of different power stations are presented.

Keywords: renewed power, solar wind power, geothermal energy, energy of the seas and oceans, biofuel, power efficiency, strategy, policy of stimulation.

Введение

Современное общество к концу XX в. столкнулось с энергетическими проблемами, которые приводили, в известной степени, даже к кризисам. Человечество старается найти новые источники энергии, которые были бы выгодны во всех отношениях: простота добычи, дешевизна транспортирования, экологическая чистота, восполняемость. Уголь и газ отходят на второй план: их применяют только там, где невозможно использовать что-либо другое. Все большее место в нашей жизни занимает атомная энергия: ее можно использовать как в энергетике, металлургии, ядерных реакторах космических челноков, так и в легковых автомобилях [1,2,9].

Все традиционные источники энергии обязательно закончатся, особенно при постоянно возрастающих потребностях людей. Поэтому в XXI в. человек задумывается о том, что станет основой его существования в новой эре. Есть и другие причины, в связи с которыми человечество

обратилось к альтернативным источникам энергии [15,18,21].

Во-первых, непрерывный рост промышленности как основного потребителя всех видов энергии.

Во-вторых, необходимость значительных финансовых затрат на разведку новых месторождений, так как часто эти работы связаны с организацией глубокого бурения (в частности, в морских условиях) и другими сложными и наукоемкими технологиями.

И в-третьих, экологические проблемы, связанные с добычей энергетических ресурсов. Не менее важной причиной необходимости освоения альтернативных источников энергии является проблема глобального потепления. Суть ее заключается в том, что двуокись углерода (СО2), высвобождаемая при сжигании угля, нефти и бензина в процессе получения тепла, электроэнергии и обеспечения работы транспортных средств, поглощает тепловое излучение поверхности нашей планеты, нагретой Солнцем, и создает, так называемый, парниковый эффект [7,8,21,22,27].

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 16 (138) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013

Последние сценарии, разработанные

Международным энергетическим агентством (МЭА) и другими организациями, показали, что для решения задач, связанных с переходом на экологически чистые, надежные, безопасные и конкурентоспособные энергоресурсы, необходим широкий спектр экологически чистых энергетических технологий. Для достижения этой цели важную роль могут сыграть возобновляемые источники энергии (ВИЭ) и технологии их использования (ТВИЭ). Многие страны успешно стимулируют использование ВИЭ в структуре энергоснабжения, однако на этом пути все еще остаются препятствия, и еще больше предстоит сделать для их преодоления.

В статье даны визуальные возобновляемые энергоресурсы и оценка продуктивности и эффективности стратегий и политики, стимулирующих использование ВИЭ, в государствах - членах ОЭСР, а также в Бразилии, России, Индии, Китае и Южной Африке (странах BRICS). В 2005 г. на эти 35 стран приходилось 80% коммерческого производства электроэнергии из ВИЭ в мире, 77% коммерческого производства тепловой энергии и энергии охлаждения (без использования традиционной биомассы) и 98% производства моторного топлива (использование традиционной биомассы составляет около 40 эксаджоулей или 910% источников первичной энергии в мире) [1,3,4,6,8].

В 2005 г. в мире с использованием ВИЭ (включая гидроэлектроэнергию) было произведено 18% потребленной электроэнергии, менее 3% потребленного тепла (без использования традиционной биомассы) и 1% потребленного моторного топлива. В соответствии с Альтернативным сценарием на 2007 г. из «Прогноза мировой энергетики» (World Energy Outlook) МЭА, предусматривающем внедрение рассматриваемых стратегий и политики, прогнозируется, что к 2030 г. на возобновляемые источники энергии будет приходиться 29% производства электроэнергии и 7% производства моторного топлива. Существует вероятность, что к 2050 г. объем электроэнергии, производимой на основе ВИЭ, может вырасти до 50% при условии, что к этому времени будет достигнута масштабная цель по снижению выбросов CO2 в мире на 50% по сравнению с показателями 2005 г., что предусмотрено сценариями BLUE, содержащимися в публикации МЭА «Перспективы энергетических технологий 2008» (Energy Technologies Perspectives 2008). Эта цель достижима, однако потребует значительных политических и финансовых ресурсов, а также незамедлительных действий со стороны всех правительств [24].

Некоторые технологии использования возобновляемых источников энергии уже приблизились к тому, чтобы стать коммерческими, и первыми должны быть применены в крупных масштабах. Другие ТВИЭ, обладающие большим потенциалом, требуют доработки и должны

рассматриваться в долгосрочной перспективе. Снижение стоимости таких технологий потребует совместных усилий по их исследованию, разработке и демонстрации, а также накопления опыта по мере распространения таких технологий на рынке [20,21,27].

В «Перспективах энергетических технологий 2008» подчеркивается, что сочетание более и менее разработанных ТВИЭ сыграет основную роль в конкурентоспособном уменьшении выбросов С02. Такое заключение указывает на необходимость незамедлительно принять соответствующие эффективные и долгосрочные меры, направленные на продвижение ряда ТВИЭ к полной рыночной интеграции.

В настоящем отчете всесторонне проанализированы данные и информация относительно рынков возобновляемой энергии и соответствующих стратегий в период 2000-2005 гг.

В нем рассмотрены вопросы использования энергии ветра, биомассы, биогаза, геотермальной энергии, солнечной фотоэлектрической энергии и энергии воды в электроэнергетическом секторе; генерации энергии с помощью тепла биомассы, геотермального и солнечного тепла в теплоэнергетическом секторе; использование топлива на основе этилового спирта и биодизеля в транспортном секторе. (Фактически, это означает, что исследование делает акцент на более разработанных ТВИЭ, которые уже прошли стадию демонстрации. Поэтому менее разработанные технологии, например, использования энергии берегового ветра, усовершенствованные

геотермальные системы, использование энергии волн, приливов-отливов и морских течений не учтены в данном анализе) [21-26].

Международное энергетическое агентство (МЭА) является автономным органом, основанным в 1974 г. В компетенцию МЭА входит два направления деятельности: поддержка энергетической безопасности стран-членов путем коллективного реагирования на перебои в поставках нефти и консультирование стран-членов по вопросам энергетической политики. МЭА выполняет комплексную программу сотрудничества в области энергетики в 28 развитых странах, каждая из которых обязана иметь запасы нефти, соответствующие не менее 90 дням ее чистого импорта [24].

Цели Агентства следующие:

- обеспечение странам-членам доступа к надежным и достаточным запасам всех видов энергоносителей, в частности путем поддержания системы эффективного реагирования на чрезвычайные ситуации в поставках нефти и нефтепродуктов;

- поддержка рациональной энергетической политики, стимулирующей экономическое развитие и охрану окружающей среды в глобальных масштабах, в частности в отношении сокращения

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 16 (138) 2013

© Scientific Technical Centre «TATA», 2013

выбросов парниковых газов, которые вносят свой вклад в изменение климата;

- повышение информационной открытости международных рынков энергоресурсов путем сбора и анализа данных;

- поддержка сотрудничества в мировых масштабах в сфере энергетических технологий с целью обеспечить поставки нефти в будущем и смягчить их влияние на окружающую среду, в том числе посредством повышения энергоэффективности, разработки и широкого использования технологий с низкими выбросами углерода;

- решение глобальных энергетических проблем путем сотрудничества и диалога со странами, не являющимися членами организации, промышленными предприятиями, международными организациями и другими заинтересованными сторонами.

I. ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ ВИЭ В МИРЕ Использование энергии солнца

На поверхность Земли в течение года поступает солнечная энергия (СЭ), эквивалентная энергии, заключенной в 1,2-1014 т у.т., что значительно превышает запасы органического топлива (61012 т у.т.). Ежедневно на Землю поступает около 4,21014 кВт ч, а всем населением Земли в 2007 г. было израсходовано (за год) 94-1012 кВтч. Таким образом, поступающая к нам СЭ, в принципе, многократно превосходит энергетические потребности человечества. Однако использование СЭ связано с определенными трудностями, что ограничивает широкомасштабную реализацию технологий. На рисунке 1 представлены визуально потенциальные ресурсы солнечной энергии в мире [5,9,10,15.17,26].

К ним относятся: малая плотность солнечного потока, непостоянство и прерывистость поступления СЭ во времени; зависимость этого потока от географического расположения приемника излучения и др.

Основное направление использования СЭ -преобразование ее в электрическую энергию и получение теплоты для отопления зданий, горячего водоснабжения, опреснения вод, сушки и других технологических целей.

Преобразование СЭ в электрическую может быть осуществлено по следующим двум принципиальным схемам:

- термодинамическим способом на обычных тепловых электростанциях (ТЭС); эта схема ориентирована на сооружение крупных гелиоэнергетических объектов и получение электроэнергии в больших масштабах;

- на фото- или термодинамических элементах.

Фотоэлектрическое (прямое) преобразование

солнечной энергии в электрическую, основанное на особенностях электронной проводимости

диэлектриков, в настоящее время является одним из приоритетных направлений ее использования.

Остановимся подробнее на процессе образования электронов проводимости в полупроводниках, например в кремнии, являющимся типичным полупроводником.

Солнечные энергосистемы

Создание региональных и глобальной солнечных энергосистем уже началось. Консорциум компаний и Дойче Банк в Германии планируют создать СЭС 100 ГВт в пустыне Сахара стоимостью 400 млрд. Евро для электроснабжения Европы. Создаются СЭС мощностью сотни мегаватт в Испании, Германии, Италии, Китае, США и Австралии.

Начало функционирования глобальной солнечной энергетической системы прогнозируется в 2050 г., выход на полную мощность в 2090 г. В результате реализации проекта доля солнечной энергетики в мировом потреблении электроэнергии составит 7590%, а выбросы парниковых газов будут снижены в 10 раз [17,21,24-26].

Российская солнечная энергосистема. Проведено компьютерное моделирование российской солнечной энергосистемы из двух СЭС, установленных на Чукотке и в Калининграде (РФ) или г. Минске (республика Беларусь) и соединенных с объединенной энергосистемой России. Фотоактивная площадь СЭС с КПД 20% составляет квадрат со стороной 25 км. Пиковая мощность каждой СЭС 125 млн. кВт. В качестве исходных данных для расчета использованы средние многолетние значения инсоляции в местах расположения СЭС. Солнечная энергосистема позволяет круглосуточно в течение 5 месяцев с 1 апреля по 1 сентября поставлять электроэнергию в энергосистему России в объеме 500 ТВтч и удовлетворить все потребности России в электроэнергии за этот период. Еще в течение двух месяцев в марте и в сентябре продолжительность электроснабжения составляет 22 часа в сутки. При этом все топливные электростанции в течение 5 месяцев будут переведены в разряд резервных, а сэкономленные газ, нефть и уголь могут быть поставлены на экспорт.

Если включить в эту энергосистему СЭС в пустыне Каракумы в Туркменистане, то объемы круглосуточного производства электроэнергии будут достаточны для электроснабжения всех стран СНГ в течение 6 месяцев. Евро-азиатская солнечная энергосистема Чукотка-Лиссабон позволит обеспечить все страны Европы и СНГ электроэнергией круглосуточно в течение 7 месяцев с 1 марта по 1 октября [5,10-13,15,16,17].

Евро-азиатская энергосистема состоит из двух СЭС пиковой мощностью 1,5 ТВт. Если включить в эту энергосистему СЭС в Тибете (Монголия, Китай) и СЭС в Мавритании (Африка), то круглосуточное производство электроэнергии в объеме 6000 ТВтч в год будет достаточно для электроснабжения Европы,

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 16 (138) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013

СНГ, северных стран Азиатского и Африканского континентов в течение 7 месяцев [17].

Глобальная солнечная энергосистема соединена с национальными энергосистемами и состоит из трех СЭС, установленных в Австралии, Северной Африке и Латинской Америке. КПД СЭС равен 25%, пиковая электрическая мощность каждой СЭС 2,5 ТВт, размеры 190x190км2. Глобальная солнечная энергосистема генерирует электрическую энергию круглосуточно и равномерно в течение года в объеме 17300 ТВтч/год на уровне, соответствующем мировому потреблению. Это позволит перевести все угольные, газовые и атомные станции в мире в разряд резервных электростанций, уменьшить перегрев атмосферы и остановить изменение климата.

В качестве источника электрической энергии в резонансной глобальной солнечной энергосистеме может быть использована не только СЭС, но и другие возобновляемые источники энергии (ГЭС, ВЭС, ГеоТЭС и др.) [17].

Запасы энергии ветра и возможности ее использования

Потенциальные ресурсы энергии ветра характеризуются следующими показателями. Ветровая энергия зависит от скорости и силы ветра и изменяется от 16 Вт/м2 (скорость 20 м/с, сила - 10 баллов) до 15000 Втм2 (скорость - 30 м/с, сила - 12 баллов). Теоретически на 1 м2 территории в зависимости от скорости ветра может быть использовано около 57% ветровой энергии, практически - не более 33% [6,9,11,15].

Сведения о ветровом кадастре. Сфера экономически целесообразного применения ветроустановок в современных условиях ограничивается, в основном, районами, имеющими децентрализованное энергоснабжение,

благоприятные ветровые условия и возможность эксплуатации ветроустановок в течение большей части года.

Например, энергетические ветровые зоны в России расположены, в основном, на побережье и островах Северного Ледовитого океана от Кольского полуострова до Камчатки, в районах Каспийского моря, нижней и средней Волги, на побережье Охотского, Баренцева, Черного и Азовского морей и составляют почти 5 млн. км2. Валовой ветровой потенциал оценивается в 80-1015 кВтч/год, технический в 6,2-1015 кВтч/год, экономический - в 31 • 1012 кВт ч/год. При этом длительность действия энергетического потока ветра составляет от 2000 до 5000 ч в год.

Около 30% экономического потенциала ветроэнергетики сосредоточено на Дальнем Востоке, примерно по 16% - в Западной и Восточной Сибири, 14% - в Северном экономическом районе и менее чем по 5% - в остальных районах.

На рисунке 1 визуально представлены перспективные регионы использования энергии ветра в мире. Как видно, наиболее перспективными для размещения ветроэнергетических установок являются побережья морей и участки их шельфов. На шельфах морей удельная мощность ветрового потока достигает 1000...1500 Вт/м2, а на побережьях - 500... 1000 Вт/м2, в то время как на удалении от побережий и в глубинных районах удельная мощность ветрового потока составляет 100...500 Вт/м2.

Установленная мощность ВУ в Европе в 1990 г. составляла 324 МВт, наибольшая часть - в Дании. По оценкам экспертов, мощность ВЭС к 2010 г. в Европе составит 4860 МВт. Главными производителями ВУ в Европе являются Дания, Великобритания, Германия и Бельгия [6-15].

Дания является ведущей страной в мире по производству и экспорту ВУ, в том числе и в США. По неофициальным данным, к 2010 г. в Дании за счет ВЭУ будет произведено до 10% вырабатываемой в стране электроэнергии.

В Германии к 2012 г. общая мощность ВЭС, по оценкам, составит 500 МВт с выработкой 0,2% электропотребления страны.

В Нидерландах освоение ВУ начато с 1976 г. Ветроэнергетической программой

предусматривается увеличение действующих мощностей ВУ с 100... 150 МВт (1990 г.) до 1000 МВт (2011 г.), что позволит получить 4...7% общего энергопотребления.

В Великобритании энергия ветра признана одним из перспективных источников. Правительственной программой по ветроэнергетике предусмотрено увеличить мощность ВЭУ к 2011 г. до 600 МВт, получить за счет энергии ветра 10% потребляемой в стране электроэнергии, далее довести этот показатель до 20%.

В Италии, импорт энергии в которой составляет до 80%, программой Национального Совета по атомной и альтернативным источникам энергии предполагается создание трех прототипов ВЭУ мощностью 1,5 МВт, двух групп по 10 МВт. В 2010 г. в Италии должно производиться за счет ВЭУ 1...2 ТВтч/год электроэнергии.

В ряде других европейских стран: Испании, Португалии, Бельгии, Швейцарии, Греции, Финляндии также ведутся работы в области ветроэнергетики [2-6,11-15].

В Индии разработана программа, предусматривающая к 2012 г. достижение суммарной мощности ВУ 5 тыс. МВт. В КНР в 2012 г. достигнуто с мощностью ВЭУ - 100 МВт (см. таблицу 1).

42

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 16 (138) 2013

© Scientific Technical Centre «TATA», 2013

ISJJli

Таблица 1

Технические характеристики ветроэлектростанции китайского производства

мощностью от 2 до 20 кВт

Table 1

Technical characteristics of wind power station made in China of power from 2 to 20 kW

Модель

Технические характеристики 3SFD- 2000 3SFD-3000 3SFD-5000 3SFD-10000 3SFD-20000

Номинальная мощность, Вт 2000 3000 5000 10 000 20 000

Выходное напряжение, В 48/96/280 96/280 96/280 280 280/420

Стартовая скорость ветра, м/с 4 4 4 4 4

Номинальная скорость ветра, м/с 9 9 10 10 12

Количество лопастей, шт. 3 3 3 3 3

Диаметр ветроколеса, м 3,7 4 6,4 8 12

Скорость вращения генератора, мин-1 400 400 200 200 160

Коэффициент использования энергии ветра, КПД 0,42 0,42 0,42 0,42 0,42

Диаметр трубы мачты, мм 89 108 114 273 325

Высота мачты, м 9 9 9 12 18

Рекомендованные для использования аккумуляторы 12V150AH 12V180AH 12V3050AH 12V400AH 12V400AH

Масса, кг 300 320 800 900 1500

Выходная система Автоматический инвертор

Таблица 2

Потребности в ветроустановках Российской Федерации в 2010 году

Table 2

Necessity in wind power stations in Russian Federation in 2010

Тип установки Потребность, тыс. шт. Единичная мощность, кВт Суммарная мощность, МВт Годовая выработка электроэнергии, млн. кВт ч Годовая экономия топлива, млн. т у.т.

Зарядная ВЭУ 500 0,2 100 0,1 0,4

Водоподъемные ВУ для шахтных колодцев (без индивидуальных потребителей) 40 0,5 20 - 0,01

Водоподъемные ВУ для трубчатых колодцев 30 4 120 0,24 0,1

Водоподъемные ВУ для индивидуальных потребителей 200 0,1 20 - 0,01

Водогрейные и отопительные ВУ 8 20 160 0,3 0,136

Ветро-дизельные электростанции 50 20 1000 1,5 0,3

Многоагрегатные ВЭС для работы в составе энергосистем 120 250 30 000 60 18

Итого 948 - 31420 62,2 18,7

В России наблюдается наибольшее отставание от передовых достижений зарубежных стран в области освоения НВИЭ именно в ветровой энергетике. В дореволюционной России действовало более 20 тыс. ветряных мельниц общей мощностью 1 млн. кВт.

В настоящее время в Российской Федерации выпускаются серийно только агрегаты типа АВЭЦ-6-4М мощностью 2...4 кВт. Кроме того, освоено мелкосерийное производство зарядных ВЭА мощностью 100...250 Вт и водоподъемные ВА с

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 16 (138) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013

механическим приводом производительностью 1 м3/ч (воды).

Оценка ресурсов ветроэнергетики показывает, что для энергетического использования пригодны около 8 млн. км2 территории, где среднегодовая скорость ветра превышает 5 м/с. Если использовать только 1% территории для размещения ВЭУ, то их установленная мощность может превысить 300 млн. кВт.

По данным НПО «Ветроэн», потребность в ветроустановках (ВУ) различных типов может составить 948 тыс. шт. (таблица 2) суммарной мощностью 31,4 тыс. МВт, годовой выработкой электроэнергии 62 млн. МВтч. При этом годовая экономия топлива составляет 18,6 млн. т у.т. (при расчетах считалось, что для выработки 1 кВтч электроэнергии затрачивается 300 г топлива для ТЭС и 400 г - для дизель- и бензоэлектрических агрегатов малой мощности).

Программой «Экологически чистая энергетика» в области ветроэнергетики должен быть создан ряд ВЭА мощностью до 250 кВт, необходимо развернуть их серийное производство. К ним относятся:

- унифицированная ВЭУ мощностью до 8 кВт для обеспечения автономных потребителей электрической и тепловой энергией (жилой дом площадью до 80 м2; может использоваться в районах Дальнего Востока, Приполярья, Поволжья, центра европейской части России); экономия топлива 3... 8 т у.т. в год;

- ВЭУ мощностью до 100 кВт как базовый модуль комплектования ветростанций и ферм из нескольких ВЭУ (мощностью 50, 75 и 100 кВт), работающих автономно или параллельно с электрической сетью, экономия топлива 92... 120 т у.т. в год, опытная эксплуатация в Башкирии;

- унифицированная ВЭУ мощностью 250 кВт (с модификацией до 400 кВт) для использования в составе ВЭС, работающих параллельно с энергосистемой; годовая экономия топлива 200...300 т у.т.; опытно-промышленные испытания в районе г. Новороссийска;

- переносные, транспортабельные и сборно-разборные ВЭУ для электро- и водоснабжения автономных сельскохозяйственных потребителей (замена бензоэлектрических агрегатов), экономия жидкого топлива 10... 15 т у.т./кВт в год; включают:

ВЭС-П - 80 Вт ч/сут; ВВУ-1,5-1,5 м3/сут. воды; ВВУ-6-6 м3/сут. воды [6-11,17-20].

Геотермальная энергетика

Способы и методы использования геотермальной энергии (ГТЭ) в мире. Глубинное тепло Земли является потенциальным источником электро- и теплоснабжения. Источники подразделяются на три вида:

термальные воды, пароводяные смеси, сухой пар, содержащиеся в подземных трещинно-жильных коллекторах и пористых пластовых системах (парогидротермы);

- тепло, аккумулированное в горных породах;

- тепло магматических очагов вулканов и лакколитов (внедренных в осадочные породы магмы).

Источники ГТЭ используются, в основном, в качестве геотермального теплоносителя (ГеоТТ) и на геотермальных электростанциях (ГеоТЭС). Объемы использования этих источников энергоресурсов в мире показаны в таблице 3.

Французские специалисты оценивают

геотермальную воду температурой более 30°С как источник тепловой энергии. Большая часть ГеоТТ в мире используется в бальнеологии (60%) и отоплении (16%). Первое место в мире в этом занимает Япония (44% утилизированного в мире тепла). Бывший СССР находился на четвертом месте (9%).

Интересен опыт районной отопительной геотермальной системы в г. Рейкьявике (Исландия) с производительностью - 30 Гкал/ч для обслуживания более 100 тыс. жителей. На станции работает всего 60 человек [13,17-20].

На рисунке 1 визуально представлены перспективные регионы использования

геотермальной энергии в мире. Ведущее место в мире по ГеоТЭС занимают США, на их долю приходится 46% действующих мощностей до 7000...8000 МВт. В США все станции используют высокотемпературные термальные воды или сухой пар, добываемые на геотермальных месторождениях, связанных с районами молодого вулканизма или термоаномалиями.

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 16 (138) 2013

© Scientific Technical Centre «TATA», 2013

Таблица 3

Объемы использования ГеоТТ в мире, МВт

Table 3

Volumes of GeoTT use in the world, MW

Страна Отопление, кондиционированное, горячее водоснабжение Сельское хозяйство Промышленная технология Бальнеология Комбинированное использование Итого

МВт %

Япония 50 31 9 4394 - 4484 44

Венгрия 75 565 30 581 280 1531 15

Исландия 780 77 75 200 164 1296 13

Италия 107 50 27 376 - 560 6

Новая Зеландия 150 10 165 - 106 431 2

США 87 10 12 4 - 113 2

КНР 70 60 14 17 - 161 2

Франция 105 15 - - - 120 0,2

Австрия 2 - - 3 - 5 0,06

Другие страны 33 56 17 296 1 403 3,5

Всего:

МВт 1665 1288 369 6179 551 10 052

% 16 13 3,7 60 7,3 100

На начало 2000 г. ГеоТЭС работали в 21 стране. За последние 5 лет было пробурено 1150 скважин глубиной более 1000 м. Наиболее экономичными считаются сейчас ГеоТЭС, работающие на сухом паре.

По оценкам экспертов, весьма перспективной технологией будущего станет создание подземных циркулярных систем (ПЦС) для строительства ГеоТЭС, при которых используется теплота «сухих» горных пород. Сейчас созданы две такие экспериментальные системы в США и Великобритании. В США Лос-Аламосская лаборатория начала в 1974 г. работы по созданию ПЦС на глубине 2,75 км; в 1979 г. создана ПЦС мощностью 3 МВт; в 1983 г. мощность доведена до 9 МВт (скважины глубиной 3,6 км, температура пласта 240°С). Затраты составили 150 млн. дол. при участии Японии и Германии. В Великобритании экспериментальная ПЦС создана Кемборнской горной школой на полуострове Корнуолл. Первоначальный циркуляционный контур создан на глубине 300 м, затем второй - на глубине 2100 м (температура - 80°С), в 1985 г. - расширение системы до мощности 5 МВт.

Например в Российской Федерации разрабатываются схемы использования

геотермального тепла для комбинированных систем, где оно применяется для подогрева питательной воды на тепловых ЭС (ТЭС), что дает экономию органического топлива и улучшает КПД преобразования низкопотенциальной теплоты. Кроме того, такие комбинированные схемы позволяют использовать для выработки электроэнергии теплоносители с более низкими

температурами 70...80°С, чем это сейчас принято (более 150°С).

Потенциальные эксплуатационные запасы термальных вод России с температурой 40...140°С и минерализацией 1...200 г/л предварительно оценены (в зависимости от метода эксплуатации):

- при фонтанном способе 1,2 млн. м3/сут (2,6 млн. т у. т./год);

- при насосном способе 37 млн. м3/сут (59 млн. т у.т./год);

- при осуществлении обратной закачки с поддержанием пластового давления 70...75 млн. м3/сут. (130...140 млн. т у.т./год).

Месторождения пароводяных смесей, перспективные для освоения, расположены, главным образом, в вулканических областях: на Камчатке, Курильских островах, о. Сахалине.

На территории Камчатки имеется 26 районов, многие из которых перспективны для выработки электроэнергии и способны обеспечить суммарную электрическую мощность около 1000 МВт (Мутновский, Ходуткинский, Паужетский, Кошелевский, Киреунский и др.).

Есть сведения о наличии месторождений пароводяных смесей в Дагестанской, Чеченской, Ингушской и Кабардино-Балкарской республиках, Краснодарском и Ставропольском краях [13-20].

В целом можно сказать, что расширение фронта работ в области освоения новых методов и способов как добычи, так и использования геотермальной энергии, решение ряда экономических и организационных вопросов, а также комплексный подход к использованию не только теплового потенциала, но и самих термальных вод - вот

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 16 (138) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013

основные задачи, решение которых позволит более широко использовать тепло земли в ТЭБ страны.

Использование энергии океанов и морей

Приливообразующие силы Луны и Солнца. Под влиянием притяжения Луны и Солнца происходят периодические поднятия и опускания поверхности морей и океанов - приливы и отливы. Частицы воды совершают при этом и вертикальные и горизонтальные движения. Наибольшие приливы наблюдаются в дни сизигий (новолуний и полнолуний), наименьшие (квадратурные) совпадают с первой и последней четвертями Луны. Между сизигиями и квадратурами амплитуды приливов могут изменяться в 2,7 раза.

Вследствие изменения расстояния между Землей и Луной приливообразующая сила Луны в течение

месяца может изменяться на 40%, изменение приливообразующей силы Солнца за год составляет лишь 10%. Лунные приливы в 2,17 раза превышают по силе солнечные.

Основной период приливов полусуточный. Приливы с такой периодичностью преобладают в мировом океане. Наблюдаются также приливы суточные и смешанные. Характеристики смешанных приливов изменяются в течение месяца в зависимости от склонения Луны. В открытом море подъем водной поверхности во время прилива не превышает 1 м. Значительно большей величины приливы достигают в устьях рек, проливах и в постепенно суживающихся заливах с извилистой береговой линией [14-20].

Рис. 1. Потенциал возобновляемых энергоресурсов Земного шара [23] Fig. 1. Potential of renewed power resources of the Globe [23]

Наибольшей величины приливы достигают в заливе Фанди (Атлантическое побережье Канады). У порта Монктон в этом заливе уровень воды во время прилива поднимается на 19,6 м. В Англии, в устье реки Северн, впадающей в Бристольский залив, наибольшая высота прилива составляет 16,3 м. На Атлантическом побережье Франции, у Гранвиля, прилив достигает высоты 14,7 м, а в районе Сен-Мало до 14 м. Во внутренних морях приливы незначительны. Так, в Финском заливе, вблизи Санкт-Петербурга, величина прилива не превышает 4...5 см, в Черном море, у Трапезунда, доходит до 8 см.

Поднятия и опускания водной поверхности во время приливов и отливов сопровождаются горизонтальными приливоотливными течениями.

Скорость этих течений во время сизигий в 2-3 раза больше, чем во время квадратур. Приливные течения в моменты наибольших скоростей называют «живой водой» [14-20].

При отливах на пологих берегах морей может происходить обнажение дна на расстояние в несколько километров по перпендикуляру к береговой линии. Рыбаки Терского побережья Белого моря и полуострова Новая Шотландия в Канаде используют это обстоятельство при ловле рыбы. Перед приливом они устанавливают на пологом берегу сети, а после спада воды подъезжают к сетям на телегах и собирают попавшую в них рыбу.

Когда время прохождения приливной волны по заливу совпадает с периодом колебаний приливообразующей силы, возникает явление

46

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 16 (138) 2013

© Scientific Technical Centre «TATA», 2013

ISJJli

резонанса, и амплитуда колебаний водной поверхности сильно возрастает. Подобное явление наблюдается, например, в Кандалакшском заливе Белого моря.

В устьях рек приливные волны распространяются вверх по течению, уменьшают скорость течения и могут изменить его направление на противоположное. На Северной Двине действие прилива сказывается на расстоянии до 200 км от устья вверх по реке, на Амазонке - на расстоянии до 1400 км. На некоторых реках (Северн и Трент в Англии, Сена и Орне во Франции, Амазонка в Бразилии) приливное течение создает крутую волну высотой 2... 5 м, которая распространяется вверх по реке со скоростью 7 м/с. За первой волной может следовать несколько волн меньших размеров. По мере продвижения вверх волны постепенно ослабевают, при встрече с отмелями и преградами они с шумом дробятся и пенятся. Явление это в Англии называется бор, во Франции - маскаре, в Бразилии - поророка [14,15,17-20].

В большинстве случаев волны бора заходят вверх по реке на 70...80 км, на Амазонке же до 300 км. Наблюдается бор обычно во время наиболее высоких приливов.

Спад уровня воды в реках при отливе происходит медленнее, чем подъем во время прилива. Поэтому, когда в устье начинается отлив, на удаленных от устья участках еще может наблюдаться последействие прилива.

Река Сен-Джонс в Канаде, недалеко от места впадения в залив Фанди, проходит через узкое ущелье. Во время прилива ущелье задерживает движение воды вверх по реке, уровень воды выше ущелья оказывается ниже и поэтому образуется водопад с движением воды против течения реки. При отливе же вода не успевает достаточно быстро проходить через ущелье в обратном направлении, поэтому уровень воды выше ущелья оказывается выше и образуется водопад, через который вода устремляется вниз по течению реки.

Приливоотливные течения в морях и океанах распространяются на значительно большие глубины, чем течения ветровые. Это способствует лучшему перемешиванию воды и задерживает образование льда на ее свободной поверхности. В северных морях, благодаря трению приливной волны о нижнюю поверхность ледяного покрова, происходит уменьшение интенсивности приливоотливных течений. Поэтому зимой в северных широтах приливы имеют меньшую высоту, чем летом [14-20].

Поскольку вращение Земли вокруг своей оси опережает по времени движение Луны вокруг Земли, в водной оболочке нашей планеты возникают силы приливного трения, на преодоление которых тратится энергия вращения, и вращение Земли замедляется. По законам небесной механики дальнейшее замедление вращения Земли повлечет за собой уменьшение скорости движения Луны по орбите и увеличение расстояния между Землей и Луной. В конечном итоге период вращения Земли

вокруг своей оси должен сравняться с периодом обращения Луны вокруг Земли. Это произойдет, когда период вращения Земли достигнет 55 сут. При этом прекратится суточное вращение Земли, прекратятся и приливоотливные явления в мировом океане [2-6,20-26].

В течение длительного времени происходило торможение вращения Луны за счет возникавшего в ней приливного трения под действием земного притяжения (приливно-отливные явления могут возникать не только в жидкой, но и в твердой оболочке небесного тела). В результате Луна потеряла вращение вокруг своей оси и теперь обращена к Земле одной стороной. Благодаря длительному действию приливообразующих сил Солнца потерял свое вращение и Меркурий. Как и Луна по отношению к Земле, Меркурий обращен к Солнцу только одной стороной [14,17].

В XVI и XVII в. энергия приливов в небольших бухтах и узких проливах широко использовалась для приведения в действие мельниц. Впоследствии она применялась для приведения в действие насосных установок водопроводов, для транспортирования и монтажа массивных деталей сооружений при гидростроительстве.

В наше время приливная энергия, в основном, превращается в электрическую энергию на приливных электростанциях и вливается затем в общий поток энергии, вырабатываемой электростанциями всех типов. В отличие от гидроэнергии рек, средняя величина приливной энергии мало меняется от сезона к сезону, что позволяет приливным электростанциям более равномерно обеспечивать энергией промышленные предприятия.

В приливных электростанциях используется перепад уровней воды, образующийся во время прилива и отлива. Для этого отделяют прибрежный бассейн невысокой плотиной, которая задерживает приливную воду при отливе. Затем воду выпускают, и она вращает гидротурбины.

Энергетические ресурсы океанов

Мировой океан представляет собой огромный резервуар возобновляемых энергетических ресурсов (ВЭР). В настоящее время развитие океанской энергетики связано с использованием:

- энергии морских волн (приливные, ветровые, зыбь) и течений;

- градиентов температур и солености морской воды.

В соответствии с практическим интересом, использование волновой энергии океана связано с созданием волновых ЭС (ВолЭС), приливных ЭС (ПЭС), электростанций морских течений (ЭСМТ).

Отдельное направление составляют

энергоустановки:

- океанские тепловые ЭС (ОТЭС), использующие температурный градиент;

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 16 (138) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013

- гидротермальные ЭС, использующие разницу температур между водой океана и воздуха в северных районах.

Суммарная мощность приливов оценивается в 3 1012 Вт (за год 1020 Дж - сравнимо с годовым потреблением энергии населением Земли).

На рисунке 1 визуально представлены перспективные регионы использования

энергетических ресурсов океанов в мире. Мировой технический потенциал приливной энергии оценивается в 1 млрд. кВт (треть от суммарной мощности 3 млрд. кВт), что соответствует потенциалу почти всех рек мира и теоретически дает возможность вырабатывать 2,5 трлн. кВтч электроэнергии. Специалисты считают, что примерно 50% этой мощности может быть использовано в странах, берега которых омываются морями с высотой прилива более 5 м (Россия, Канада, США, Франция, Англия, Индия, Китай, Южная и Северная Корея, Австралия) [14-20].

Приливная энергия (в отличие от солнечной и ветровой) характеризуется неизменностью ее среднемесячного потенциала в сезонном и в многолетних циклах, но прерывиста в течение суток.

Чередование приливов и отливов (ежесуточно через 6 ч 12 мин) требует от гидротурбинных ПЭС способности работать при переменных направлениях вращения (капсульные агрегаты типа турбина-насос).

По оценкам экспертов сейчас в мире насчитывается пять мест, наиболее благоприятных для строительства ПЭС:

- два смежных залива в Канаде (Фанди) и в США (Пассамакуоди);

- французское побережье вдоль Ла-Манша и устье реки Ране;

- устья (эстуарии) рек Англии, впадающих в Ирландское море;

- побережье Кимберли в Австралии;

- побережье Белого моря в России.

В случае полного освоения этих пяти зон и при 20% извлечения энергии приливов на ПЭС можно получить 30 тыс. МВт, т.е. примерно мощность 10 современных крупных АЭС. Этого достаточно для местного энергоснабжения [14-20].

Приливные электростанции

Приливная электростанция - электростанция, преобразующая энергию морских приливов в электрическую. ПЭС использует перепад уровней «полной» и «малой» воды во время прилива и отлива. Перекрыв плотиной залив или устье впадающей в море (океан) реки (образованный водоем называют бассейном ПЭС), можно при достаточно высокой амплитуде прилива (более 4 м) создать напор, достаточный для вращения гидротурбин и соединенных с ними гидрогенераторов, размещенных в теле плотины. При одном бассейне и правильном полусуточном цикле приливов ПЭС может вырабатывать

электроэнергию непрерывно в течение 4...5 ч с перерывами, соответственно, 2... 1 ч четырежды за сутки (такая ПЭС называется однобассейновой двухстороннего действия). Для устранения неравномерности выработки электроэнергии бассейн ПЭС можно разделить плотиной на два или три меньших бассейна, в одном из которых поддерживается уровень «малой», а в другом -«полной» воды; третий бассейн -резервный; гидроагрегаты устанавливаются в теле разделительной плотины. Но и эта мера полностью не исключает пульсации энергии, обусловленной цикличностью приливов в течение полумесячного периода. При совместной работе в одной энергосистеме с мощными тепловыми (в том числе и атомными) электростанциями энергия,

вырабатываемая ПЭС, может быть использована для участия в покрытии пиков нагрузки энергосистемы, а входящие в эту же систему ГЭС, имеющие водохранилища сезонного регулирования, могут компенсировать внутримесячные колебания энергии приливов [17-20].

На ПЭС устанавливают капсульные гидроагрегаты, которые могут использоваться с относительно высоким КПД в генераторном (прямом и обратном) и насосном (прямом и обратном) режимах, а также в качестве водопропускного отверстия. В часы, когда малая нагрузка энергосистемы совпадает по времени с «малой» или «полной» водой в море, гидроагрегаты ПЭС либо отключены, либо работают в насосном режиме -подкачивают воду в бассейн выше уровня прилива (или откачивают ниже уровня отлива) и таким образом аккумулируют энергию до того момента, когда в энергосистеме наступит пик нагрузки. В случае если прилив или отлив совпадает по времени с максимумом нагрузки энергосистемы, ПЭС работает в генераторном режиме. Таким образом, ПЭС может использоваться в энергосистеме как пиковая электростанция.

Использование приливной энергии ограничено главным образом высокой стоимостью сооружения ПЭС. В целях ее снижения в СССР впервые в мировой практике строительства ГЭС при возведении ПЭС был предложен и успешно осуществлен, так называемый, наплавной способ, применяющийся в морском гидротехническом строительстве (тоннели, доки, дамбы и другие сооружения). Суть способа состоит в том, что строительство и монтаж объекта производятся в благоприятных условиях приморского

промышленного центра, а затем в собранном виде объект буксируется по воде к месту его установки. Таким способом в 1963-1968 гг. на побережье Баренцева моря в губе Кислой (Шалимской) была сооружена первая в СССР опытно-промышленная ПЭС.

Здание ПЭС (36x18x15 м) из тонкостенных элементов (толщиной 15...20 см), обеспечивающих высокую прочность при небольшой массе сооружения, было возведено в котловане на берегу

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 16 (138) 2013

© Scientific Technical Centre «TATA», 2013

Кольского залива, близ г. Мурманска. После монтажа оборудования и испытания корпуса здания на водонепроницаемость котлован был затоплен, здание на плаву вывели в море и отбуксировали в узкое горло губы Кислой. Здесь во время отлива оно было установлено на подводное основание и соединено сопрягающими дамбами с берегами; тем самым было перекрыто горло губы и создан бассейн ПЭС. В здании ПЭС размещены два обратимых гидроагрегата мощностью 400 кВт каждый. ПЭС 28 декабря 1968 г. дала промышленный ток.

В России выполнены проекты Тугурской ПЭС и Пенжинской ПЭС на Охотском море, энергия которых может быть передана в энергодефицитные районы Юго-Восточной Азии. Наплавная «российская» технология строительства ПЭС, апробированная на Кислогубской ПЭС и на защитной дамбе Санкт-Петербурга, позволяет на треть снизить капитальные затраты по сравнению с классическим способом строительства

гидротехнических сооружений за перемычками [25,20,21,26].

Состояние использования энергии океанов в мире

Первая в мире крупная ПЭС была введена в действие в 1967 г. в устье р. Ране (Франция). Она имела мощность 240 МВт и состояла из 24 капсульных агрегатов по 10 МВт. В год здесь вырабатывается 544 млн. кВтч, удельные капительные вложения составили около 1000 дол. США/кВт, что в 2...2,5 раза выше стоимости ГЭС аналогичной мощности. Однако эксплуатационные расходы здесь в 2 раза ниже, чем на ГЭС, поэтому вырабатываемая на ПЭС энергия одна из самых дешевых во Франции.

В Канаде в 1983 г. введена в эксплуатацию ПЭС «Анаполис» мощностью 20 МВт, годовая выработка электроэнергии 54 млн. кВтч, удельные капитальные вложения превышают 2000 дол. США.

В Китае в 1959 г. на побережье ЮжноКитайского моря введена в эксплуатацию опытная ПЭС мощностью 40 кВт, доведенная до 200 кВт, там же в 1970 г. введена вторая станция (три агрегата по 55 кВт (165 кВт)). В 1981 г. на побережье Восточно-Китайского моря введена в действие ПЭС «Джангксия» с одним агрегатом мощностью 500 кВт, в 1986 г. мощность станции увеличена до 3,9 МВт. Предполагается построить ПЭС на 10 МВт.

В настоящее время в США, Канаде, Великобритании и Индии (всего в 13 странах) разрабатываются проекты крупных ПЭС мощностью до сотен и тысяч мегаватт. Однако ПЭС «Ране» во Франции до сих пор остается единственной крупной приливной электростанцией.

В России разработки в области приливной энергетики велись давно. В 1950-х гг. созданы теоретические основы приливной энергетики. В 1960 г. Гидропроектом подготовлен проект Кислогубской опытно-промышленной ПЭС (г. Мурманск) мощностью 1,2 МВт (три турбины по

400 кВт), годовая выработка электроэнергии 3,9 млн. кВтч. Далее он был значительно переделан. Разрабатывались проекты и других крупных ПЭС для районов: Мезенский залив (Белое море) -мощность 15,2 МВт (41 млрд. кВтч), Тургутской и Пенжинской створы (Охотское море) (8...31 МВт) [26].

По некоторым оценкам, строительство Мезенской ПЭС будет возможно в начале 2012 г., а Тургутской и Пенжинской не ранее 2020 г. Основное препятствие к строительству ПЭС - низкие экономические показатели.

Энергия, выделяемая при волновом движении масс воды в океане, очень велика. Среднее количество энергии, которое можно получить от волны высотой 3 м, составляет около 90 кВт на 1 м побережья. Однако практическая реализация этой энергии весьма затруднительна. В настоящее время запатентован ряд технических решений, позволяющий с определенной эффективностью решать эту проблему. К ним, в частности, относятся преобразователи энергии:

- «Утка Солтера» (Эдинбургский университет, Англия) (системы поплавков), его КПД около 85% (другие системы около 50%). По оценкам, 12 ВолЭС длиной 50 миль каждая могли бы обеспечить потребности Великобритании в электроэнергии;

- «Волновой насос» (Г.И. Денисенко, Россия), многомодульная конструкция из полых сфер;

- «Шарнирный плот Кокерелла», состоящий из поплавков-понтонов.

В 1978 г. в Японии начала давать ток небольшая плавучая ВолЭС мощностью 2 кВт. Здесь волны сжимают воздух, который поступает на лопатки турбины электрогенератора. ВолЭС смонтирована на судне водоизмещением 500 т.

Отрицательное воздействие ВолЭС связано с блокировкой значительных площадей морских лагун, заливов и т.д. Кроме того, для ВолЭС характерна очень малая плотность использования энергии; с 1 км2 площади океана можно получить не более 1 МВт, а для СЭС - 30...100 МВт, ВЭС - 10 МВт [26].

В недавнем прошлом определенный интерес вызывала идея использования морских течений для выработки электроэнергии. В США был разработан проект установки (в районах относительно сильных течений) турбины с диаметром рабочего колеса 170 м и длиной ротора 70 м. Однако в дальнейшем, по мере выявления трудностей реализации проекта, работы были остановлены. Не нашли достаточного практического воплощения и реализации выработки электроэнергии на океанских ТЭС.

В 1978 г. в США вблизи Гавайских островов испытана плавучая ОТЭС мощностью 50 кВт. С 1980 г. действует государственная программа по разработке ОТЭС мощностью 40 МВт на шельфе о. Оаху (Гавайи).

В Японии в 1977 г. испытана тропическая ОТЭС мощностью 1 кВт (разница температур 21°С), а в 1980 г. пущена опытная ОТЭС мощностью 100 кВт.

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 16 (138) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013

С 1982 г. ведется разработка проекта ОТЭС мощностью 400 МВт.

Выполненные проекты показали, что на ОТЭС можно добиться следующих показателей: удельный расход морской воды 5 кг/с/кВт и более, удельные капитальные вложения 800... 1500 дол. США/кВт, стоимость вырабатываемой энергии 0,02...0,04 дол. США/кВт ч, КПД нетто станции 0,02...0,025.

Единственной страной в мире, которая занимается разработкой арктической ОТЭС, являлся бывший СССР, а теперь Россия. Идея ее создания была высказана еще в 1932 г. акад. А. Иоффе. В 1979 г. были проработаны фреоновые турбины. Принципиальные схемы АОТЭС проработаны в Институте проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ДО РАН).

Дополнительным видом энергии для ОТЭС является энергия, которую можно получить на основе разности соленостей воды. Потенциал этого источника оценивается в 1 млрд. кВт, соизмеримый с тепловым потенциалом океана. Совместное использование тепловой и химической энергии возможно, если температура менее соленой воды будет выше температуры более соленой.

Повышение эффективности ОТЭС возможно за счет комбинированного использования этой энергии и солнечной энергии для нагрева рабочего тела ОТЭС (подогрев жидкости до кипения или перегрев пара перед турбиной в солнечном нагревателе) [1420].

Экспертами ЮНЕСКО оценены основные удельные экономические показатели для различных типов ЭС, которые надо рассматривать как очень приближенные (таблица 4).

Арктические океанические тепловые

электростанции могут работать по обычной схеме ОТЭС, основанной на закрытом цикле с низко-кипящей рабочей жидкостью. В ОТЭС входят: парогенератор для получения пара рабочего вещества за счет теплообмена с морской водой, турбина для привода электрогенератора, устройства для конденсации отработавшего в турбине пара, а также насосы для подачи морской воды и холодного воздуха. Более перспективна схема арктической ОТЭС с промежуточным теплоносителем, охлаждаемым воздухом в «оросительном режиме».

Удельные экономические показатели различных типов электростанций Specific economic indicators of various types of power stations

Таблица 4 Table 4

Тип электростанции Мощность, МВт Удельные капитальные затраты, дол./кВт Стоимость энергии у потребителя, цент/кВтч

ТЭС на мазуте 1000 500 4

АЭС 1100 1000 7

ЭСМТ с гидротурбиной типа «Корнолис» 80 1300 7

ОТЭС на градиенте температур 250 2400 7

ВЭС 2 1600 9

Системы ВЭУ у побережья моря - 3200 12

Приливные:

ПЭС «Ране» 240 1000 5

ПЭС «Мэц» 500 3500 9

Волновые ЭС 100 13 000 15

Установка на градиенте солености воды 100 4000 10

Примечание. Стоимость энергии у потребителя обычно на 2 цента дороже себестоимости. Такая установка может быть изготовлена уже в настоящее время. В ней могут быть использованы:

а) для испарителя - кожухопластинчатый теплообменник ЛРУ тепловой мощностью 7000 кВт;

б) для конденсатора - кожухопластинчатый теплообменник ЛРУ тепловой мощностью 6600 кВт или любой другой конденсационный теплообменник такой же мощности;

в) турбогенератор - турбина Юнгстрем на 400 кВт и два встроенных генератора с дисковыми роторами на постоянных магнитах общей мощностью 400 кВт;

г) насосы - любые, производительностью для теплоносителя 2000 м3/ч, для рабочего вещества - 65 м3/ч, для охладителя - 850 м3/ч;

д) градирня - сборно-разборная 5... 6 м высотой, диаметром 8...10 м.

Установка может быть собрана в 20-футовом контейнере и перебрасываться в любое необходимое место, где имеется река с потоком воды более 2500 м3/ч, с температурой воды не менее +30°С или

большое озеро, из которого можно брать такое же количество воды, и холодный воздух температурой ниже -30°С. На сборку градирни потребуется всего несколько часов, после чего, если обеспечена подача

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 16 (138) 2013

© Scientific Technical Centre «TATA», 2013

воды, установка будет работать и выдавать для полезного использования более 325 кВт электроэнергии без какого-либо топлива [24-26].

Из вышеизложенного видно, что уже и в настоящее время можно обеспечить человечество альтернативной электроэнергией, если вкладывать в это средства.

Специфика энергетического расчета ПЭС. В настоящее время в мире накоплен значительный опыт проектирования средних и крупных ПЭС. В энергетическом расчете учитывается основная благоприятная особенность энергии приливов -постоянство (и, следовательно, полная предсказуемость) среднегодовой и

среднемноголетней энергоотдачи. С другой стороны, для ПЭС характерны резкая неравномерность энергоотдачи в течение суток (от нулевой до максимальной) и ежесуточное смещение амплитуды энергоотдачи, а также наличие полумесячных циклов. Все это определяет сравнительно малое число часов использования мощности ПЭС.

Поскольку естественный режим работы ПЭС не согласуется с режимом электропотребления, неизбежны либо непосредственная компенсация колебаний энергоотдачи с помощью ТЭС, либо аккумулирование приливной энергии в водохранилищах ГЭС (или АЭС) с последующей выдачей энергии по требуемому для потребителей (или энергосистемы) режиму.

Итак, могут рассматриваться две принципиальные схемы использования ПЭС, существенно отличающиеся по режиму дублирования мощности.

1. Прямое зеркальное отображение графика работы ПЭС графиком работы ТЭС. Очевидно, это возможно, если ТЭС постоянно сохраняют вращающийся резерв мощности, который реагирует на быстрое снижение (или повышение) нагрузки, причем на всю величину колебаний. В энергосистемах, где с помощью ТЭС покрывается весь график нагрузки, колебания энергоотдачи ПЭС могут частично компенсироваться маневренными газотурбинными или другими установками. В смешанной тепло-гидроэнергетической системе, где ТЭС покрывают базисную нагрузку, компенсация колебаний энергоотдачи ПЭС прямо зависит от соотношения между мощностью ПЭС и величиной вращающегося резерва мощности ТЭС.

2. В смешанных энергосистемах, где пик графика покрывают гидроэлектростанции, возможность компенсации колебаний энергоотдачи ПЭС определяется имеющимися или специально создаваемыми свободными мощностями на ГЭС и свободными полезными емкостями их водохранилищ [17,24,26].

II. ПЛАН ДЕЙСТВИЙ И СТРАТЕГИЯ ВНЕДРЕНИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Методология

Цель этого анализа - оценить эффективность стратегий и политики, стимулирующих использование ВИЭ в 2000-2005 гг. с помощью применения количественного показателя эффективности политики. Для каждого государства этот показатель рассчитывается путем деления объема дополнительной использованной

возобновляемой энергии в течение определенного года на оставшийся среднесрочный оцененный «реализуемый потенциал» до 2020 г. Целесообразность применения этого показателя эффективности состоит в том, что он снижает вероятность ошибки при сравнении государств разных размеров, с различными начальными точками внедрения ВИЭ и уровнями требований политических стратегий и целей, в то же время учитывая доступный потенциал ВИЭ [2,9,15,18,21,22,27].

- Расчет «реализуемого потенциала» основывается на долгосрочном видении технического потенциала, откорректированного с учетом неизбежных ограничений темпа изменений в среднесрочной перспективе, к которым относятся максимальные темпы роста рынка и ограничения при планировании. Среднесрочный реализуемый потенциал для каждой ТВИЭ вычисляется исходя из ресурсов отдельной страны и с учетом уровня развития технологии.

- Для большинства стран дополнительный реализуемый потенциал до 2020 г. значительно превосходит настоящий уровень внедрения ВИЭ. В государствах - членах ОЭСР и ВЫС8 совокупный дополнительный потенциал производства электроэнергии на основе ВИЭ до 2020 г. составляет 6271 ТВт ч (млрд. кВт ч), что равносильно 41% общего производства электроэнергии в 2005 г., и в 2,5 раза превышает текущее производство электроэнергии на основе ВИЭ. В абсолютном выражении Китай обладает наибольшим дополнительным потенциалом, за ним следуют 27 стран - членов Евросоюза, Соединенные Штаты, Индия, Россия, Канада и Бразилия. В целом из числа стран, рассмотренных в настоящем отчете, 47% дополнительного реализуемого потенциала приходится на страны ВЫС8.

- Для теплоэнергии на основе ВИЭ отношение дополнительного потенциала к объемам энергии, произведенным в 2005 г., еще выше. Для солнечной и геотермальной тепловой энергии дополнительный потенциал превышает достигнутые объемы производства почти в тридцать раз.

- В категории жидкого моторного топлива на основе ВИЭ оцененный дополнительный реализуемый потенциал биотоплива первого поколения превышает нынешние объемы

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 16 (138) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013

производства более чем в пять раз. Данная оценка основана на осторожном предположении о том, что в 2020 г. не более 10% нынешней пахотной земли будет отдано под выращивание энергетических культур, при этом в странах с переходной экономикой (ВЫС8) этот процент будет меньше (3,5-8,5%) по причине потенциально более сильной конкуренции с производством продуктов питания и экологических нагрузок.

- Анализ также учитывает стоимость мер по стимулированию каждой ТВИЭ во всех странах -членах ОЭСР и странах ВЫС8. Разные меры по стимулированию использования ВИЭ имеют разные временные рамки, зависящие, например, от направленности мер: снижение изначальных инвестиционных затрат или же доход от эксплуатации. Компенсация за каждую технологию в каждой стране была рассчитана путем пересчета годовых уровней дохода на протяжении общего периода в 20 лет. Настоящий отчет не рассматривает экономическую эффективность использования систем ВИЭ по сравнению с другими технологиями борьбы с выбросами углерода.

Основные аналитические выводы Электроэнергия на основе ВИЭ

Энергия морского ветра. Как правило, препятствия неэкономического характера негативно влияют на эффективность политики, направленной на поддержку ветроэнергетики, вне зависимости от типа программы стимулирования. К таким препятствиям относятся административные барьеры (например, задержки и ограничения при планировании, отсутствие согласованности действий различных органов власти, длительный период ожидания при получении разрешений), доступ к электросетям, структура рынка электроэнергии, недостаток информации и обучения персонала, а также непринятие технологий ВИЭ обществом. Для стимулирования ветроэнергетики необходим минимальный уровень компенсации. До 2005 г. ни в одной из стран, где общий уровень материальной компенсации был ниже 0,07 долларов США за кВтч, не наблюдался значительный рост эффективности внедрения этой технологии (уровни компенсации рассчитываются путем суммирования цены на электричество и любых надбавок и/или льгот, полученных за единицу электричества, произведенного из возобновляемых источников. Все суммы приведены в долларах США по обменному курсу валют на рынке в 2005 г.).

В группе стран с наивысшим уровнем эффективности политики стимулирования (в Германии, Испании, Дании и позднее Португалии) для поощрения ветроэнергетики были введены льготные тарифы. Успех этих стран в использовании энергии морского ветра объясняется высокой инвестиционной стабильностью, которую гарантируют долгосрочные льготные тарифы,

соответствующей инфраструктурой с минимумом административных и законодательных препятствий, а также относительно благоприятными условиями доступа к электросетям. В 2005 г. уровень компенсации в этих странах (0,09-0,11 долларов США за кВтч) был ниже, чем в странах, применяющих систему обязательных квот на производство или закупку энергии на основе ВИЭ, с находящимися в обращении «зелеными» сертификатами (ОЗС) (0,13-0,17 долларов США за кВтч) [3,4,6,8,20,21,27].

Уровни компенсации, превышающие

минимальный пороговый уровень, не обязательно приведут к значительному повышению эффективности политических стратегий. Наивысшие уровни компенсации за произведенную единицу энергии для ветроэнергетики среди рассмотренных стран наблюдаются в Италии, Бельгии и Соединенном Королевстве. Все эти страны внедрили системы обязательных квот с ОЗС, но ни в одной из них не наблюдается высокой эффективности внедрения данной технологии. Вероятнее всего, это связано с наличием существенных препятствий неэкономического характера в этих странах, а также с проблемами, присущими структуре систем находящихся в обращении «зеленых» сертификатов, которые влекут за собой более высокие надбавки за риск для инвесторов.

В США разработка технологий ветроэнергетики поддерживается совокупностью политических мер как на федеральном уровне, так и на уровне отдельных штатов. На федеральном уровне для развития этого возобновляемого источника энергии созданы благоприятные налоговые условия в виде налогового кредита на выработку сроком на 10 лет, что, в сущности, действует в качестве льготной надбавки, и ускоренной амортизации на 5 лет. Именно сочетание федеральных налоговых льгот с финансовыми поощрениями и системами обязательных квот на уровне отдельных штатов стало главной движущей силой роста мощностей ветроэнергетики в Соединенных Штатах. На сегодняшний день ни федеральная поддержка, ни поддержка на уровне штатов в отдельности не являются достаточными для поощрения ветроэнергетики. К тому же, отсутствие налогового кредита на выработку электроэнергии на постоянной основе стало причиной чередования подъемов и спадов в использовании ветроэнергетических установок в США в 2000-х годах [6,9,11,15].

Электроэнергия на основе твердой биомассы. В 2000-2005 гг. страны ОЭСР, входящие в Евросоюз, наиболее успешно, принимая во внимание реализуемые потенциалы, внедрили использование электроэнергии на основе твердой биомассы. Наивысших показателей эффективности достигли Нидерланды, Швеция, Бельгия и Дания.

Как и в случае с ветроэнергетикой, здесь также необходим определенный минимальный уровень компенсации - в данном случае около 0,08 долларов США за кВт ч. Препятствия неэкономического

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 16 (138) 2013

© Scientific Technical Centre «TATA», 2013

характера также оказывают отрицательное воздействие на эффективность политики. В целом, в случае с твердой биомассой различные системы поощрения могут быть весьма эффективны. К примеру, в Швеции системы обязательных квот действуют при средней цене за кВтч (0,08 доллара США), в то время как в Бельгии система обязательных квот способствовала использованию биомассы по высокой цене (0,14 доллара США за кВт ч). Нидерланды (0,12 доллара США за кВт ч), Дания (0,09 доллара США за кВтч) и Венгрия (0,10 доллара США за кВт ч) также внедрили системы льготных тарифов и надбавок.

Страны с высоким уровнем внедрения технологий использования твердой биомассы (Нидерланды, Швеция, Бельгия и Дания) достигли таких результатов благодаря наличию больших объемов биомассы в сочетании с возможностью ее совместного сжигания в котлах на твердом топливе. Тем не менее, для подтверждения возобновляемости данного ресурса необходимо провести оценку всего жизненного цикла производства биоэнергии, включая всю цепь поставок и возможные изменения в землепользовании. Это может стать препятствием для дальнейшего использования наряду с конкуренцией с другими видами использования данного ресурса [26].

Электроэнергия на основе биогаза. В 2000-2005 гг. объем электроэнергии, полученной путем переработки сельскохозяйственного биогаза, газа из органических отходов и канализационного газа, был низким по сравнению с объемом электроэнергии, произведенной на основе ветра и твердой биомассы. В странах ВЫС8 производство электроэнергии на основе биогазов не осуществлялось. Уровень компенсации, необходимый для создания жизнеспособных в финансовом отношении проектов, сильно зависит как от типа топлива, так и от масштабности проекта. В последнее время сильная конкуренция на исходное сырье со стороны сельскохозяйственных рынков влияет на жизнеспособность подобных проектов во многих странах. Страны, в которых действуют льготные тарифы, часто применяют абсолютно разные уровни компенсации для продвижения различных биогазовых технологий и дифференцируют их в зависимости от размера установки.

В 2000-2005 гг. наивысшие показатели роста производства электроэнергии из биогаза были отмечены в Германии, Великобритании и Люксембурге, причем Германия и Люксембург применяли льготные тарифы, а Великобритания выбрала систему обязательных квот с ОЗС. В Германии система стимулирования с использованием льготных тарифов

продемонстрировала относительно высокие затраты по сравнению с другими странами по причине реализации проектов малых и средних масштабов, а также широкого применения исходного сырья в сельскохозяйственных целях.

Помимо Великобритании, система обязательных квот с ОЗС продемонстрировала также один из наиболее высоких уровней эффективности в Италии. В обеих странах рост объемов производства энергии из биогаза стал возможен благодаря увеличению мощностей по производству из органических отходов метана, который является более дешевым сырьем по сравнению с другими видами биогаза [1619].

Солнечная энергия: фотоэлектричество. Для стран - членов ОЭСР и ВЫС8 общий технический среднесрочный реализуемый потенциал

фотоэлектрической энергии составляет 394 млрд. кВтч. Такой же объем электроэнергии Великобритания произвела в 2005 г. Тем не менее, инвестиционные затраты в фотоэлектрические системы, являющиеся основным препятствием на пути использования фотоэлектрической энергии, остаются высокими. Поскольку к 2005 г. был освоен только 1% реализуемого потенциала, в 2000-2005 гг. уровень эффективности политических мер по стимулированию этого вида энергии был на порядок ниже, чем у других более развитых ТВИЭ, таких как энергия ветра. В развитии фотоэлектричества в плане абсолютной установленной мощности лидирующие позиции занимают Германия и Япония, за ними с небольшим отрывом следуют Соединенные Штаты. В конце 2005 г. на эти страны приходилось около 88% установленной мощности в мире [4,17].

В Германии весьма эффективными стали льготные тарифы (дополненные выгодными кредитами с низкими процентами и равноправным доступом к электросетям), хотя они и обходятся дорого - 0,65 доллара США за кВтч. В последние годы уровень льготного тарифа на солнечную энергию в Германии был несколько снижен, а также был введен элемент пропорционального снижения. Парламент Германии одобрил предложение ускорить пропорциональное снижение компенсации для автономных установок на 5% в год в 2008 г., на 10% - в 2010 г. и на 9% - начиная с 2011 г. Это создаст стимулы для снижения себестоимости и, следовательно, для продвижения по кривой роста производительности. (Пропорциональное снижение означает заранее предусмотренное (часто ежегодное) процентное уменьшение компенсации для определенной установки возобновляемой энергии).

В Соединенных Штатах на протяжении многих лет фотоэлектрические установки пользовались федеральными налоговыми льготами, но этого оказалось недостаточно, чтобы обеспечить широкомасштабное использование

фотоэлектрической энергии.

Поэтому в последнее время штаты Калифорния (где производится около 80% всего фотоэлектричества в стране), Аризона и Нью-Джерси внедрили агрессивные стратегии поощрения фотоэлектричества, включая налоговые льготы для владельцев домашних и коммерческих установок и системы обязательных квот со специальным

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 16 (138) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013

резервом для солнечной энергии. Система оплаты за электричество, при которой излишки электроэнергии, производимой солнечной энергосистемой, отправляются в общую электросеть и при этом счетчик крутится в обратную сторону, выгодные структуры розничных тарифов и четкие правила взаимодействия также способствовали увеличению рынков фотоэлектричества. Эти меры могут также помочь другим странам в создании рынков фотоэлектрической энергии.

Гидроэнергетика. В большинстве стран - членов ОЭСР, за исключением Канады и Турции, дополнительный потенциал внедрения

гидроэнергетики невелик, так как этот потенциал либо уже был освоен, либо находится под влиянием нормативной базы, регулирующей комплексную систему управления водными ресурсами, например Рамочной директивы ЕС по водной среде (EU Water Framework Directive), и периодическими протестами общественности.

Во многих странах - членах ОЭСР, входящих в ЕС, развитие этой отрасли зачастую связано с переходом на новое оборудование, либо модернизацией существующих крупных

электростанций, либо с постройкой новых небольших электростанций [12,15].

Тем не менее, в последние годы в большинстве стран BRICS наблюдается значительный прогресс в производстве гидроэлектроэнергии, и остается существенный дополнительный потенциал до 2020 г. Такой рост вызван, в основном, существенно увеличившимся спросом на электричество в странах BRICS. Кроме того, существует потребность в наращивании мощностей, связанных с гидрологическими аспектами гидроаккумулирования и системами управления водными ресурсами. Таким образом, ввиду того, что гидроэнергетика является важным элементом комплексной энергетической политики в этих странах, по большому счету, нет необходимости стимулировать ее развитие в рамках программ поощрения ВИЭ.

Так как масштабное производство гидроэлектроэнергии часто может конкурировать с термоэлектричеством и выработкой электроэнергии на атомных станциях, многие страны очень заинтересованы в развитии этой технологии. Основным ограничением могут служить экологические последствия крупномасштабного производства, что может значительно растянуть процесс планирования и даже сорвать реализацию важнейших проектов.

Электричество на основе геотермальной энергии. Ключевым фактором развития выработки геотермального электричества является наличие подходящих высокотемпературных геотермальных ресурсов без необходимости глубокого бурения. Именно поэтому из всех стран - членов ОЭСР и BRICS только десять производят геотермальное электричество. В последние годы наивысшие темпы роста наблюдались в Исландии, Мексике и Соединенных Штатах. Италия, страна с наивысшими

показателями эффективности политики, основанной на системе обязательных квот с ОЗС, производит свыше 90% всего геотермального электричества среди стран ЕС, входящих в ОЭСР [13,17,19,20].

Тепловая энергия на основе ВИЭ

По сравнению с политическими стратегиями, касающимися разработки и внедрения электроэнергии из ВИЭ и биотоплива для транспорта, технологиям получения тепловой энергии из ВИЭ, как правило, уделяется недостаточно внимания. В сравнении с технологиями получения электричества из ВИЭ, эффективность политики внедрения возобновляемой тепловой энергии ниже в двадцать раз. Причиной этого являются сравнительное отсутствие стимулирующих политических стратегий, как действующих, так и запланированных, и значительный неиспользованный среднесрочный потенциал. О рынках тепловой энергии на основе ВИЭ и политике в этой области нет достаточного объема данных, особенно это касается стран ВЫС8.

Геотермальная тепловая энергия. Несмотря на то, что использование геотермального тепла является достаточно установившейся технологией во многих странах, относительный прогресс в этом направлении, оцененный по показателю эффективности, идет медленно, по крайней мере, по сравнению с чрезвычайно высоким потенциалом, освоение которого возможно в среднесрочной перспективе. Необходимо различать глубокое геотермальное тепло, которое часто конкурирует с традиционным теплом в тех местах, где оно доступно, и теплом, добываемым тепловыми насосами на небольшой глубине. Основными препятствиями на пути развития этого ВИЭ являются высокая стоимость, сложные процедуры планирования и получения необходимых разрешений, а также удаленность глубоких геотермальных источников энергии от потребителей тепла. Тепловые насосы, использующие теплоту грунта, могут применяться в любой точке мира как для отопления, так и для охлаждения, но инвестиционные затраты в них очень высоки, что делает государственную программу поддержки крайне необходимой. Именно поэтому распространение этого типа тепловой энергии на настоящий момент весьма ограничено.

В 2000-2005 гг. Швейцария и Турция были странами, в которых внедрение технологий использования геотермального тепла было наиболее успешным. Тем не менее, эти страны не принадлежат к группе стран - лидеров по производству электричества на основе геотермальной энергии ввиду отсутствия высокотемпературных

геотермальных источников. Существуют

усовершенствованные геотермальные системы глубокого бурения, которые на данный момент находятся на ранней стадии разработки. У них высокая себестоимость, но также и обширный

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 16 (138) 2013

© Scientific Technical Centre «TATA», 2013

потенциал, если удастся преодолеть существующие финансовые препятствия [13].

Водонагрев на основе солнечной энергии. Несмотря на то, что источники солнечной термальной энергии присутствуют в достаточном количестве во всех частях света, значительный шаг вперед сделали всего несколько стран, в которых выработка энергии и внедрение новых установок в 2000-2005 гг. выросли в два раза. Китай является производителем почти половины солнечной термальной энергии в мире и в настоящее время уверенно продвигается к освоению своего реализуемого потенциала вместе с Бразилией и Австрией. В Китае бурный рост производства солнечной термальной энергии можно объяснить дешевизной солнечной термальной энергии во многих регионах страны. Основными факторами повышенного потребительского спроса на этот тип энергии в Китае являются недостаточно развитая традиционная система отопления, хорошо развитое отечественное производство солнечных установок и демографические изменения. Бразилия не оказывает производству солнечной термальной энергии государственной поддержки, но имеет высокий уровень солнечного излучения.

В то же время Австрия достигла практически такого же уровня эффективности путем достаточно скромного инвестирования в гранты, распространение информации и обучающих программ.

В большинстве стран основными препятствиями для развития производства солнечной термальной энергии являются несоответствующие принципы планирования, а также отсутствие последовательных материальных стимулов, программ повышения осведомленности и возможностей обучения. Некоторые нормативно-правовые меры, такие как обязательный водонагрев с использованием солнечной энергии в Барселоне и других испанских городах с самоуправлением, представляют собой весьма интересные инновационные политические меры, которые направлены на преодоление вышеуказанных препятствий и могут привести к значительному росту использования этой ТВИЭ [17,19].

Тепло на основе биомассы и комбинированное производство электроэнергии и тепла. Использование биомассы для централизованного теплоснабжения и комбинированного производства электроэнергии и тепла (когенерации) целесообразно лишь в том случае, если недалеко от производства находится соответствующая тепловая нагрузка. Тем не менее, в мире общий уровень производства энергии на основе комбинированного цикла довольно невысок. В основном технологии когенерации сконцентрированы в Европе, на которую приходится 80% комбинированного производства тепла и электроэнергии на основе биомассы во всех европейских странах ОЭСР и ВШС8. На страны ВМС8 приходится 11% комбинированного производства тепла и

электроэнергии на основе биомассы, а остальные 9% производятся в остальных странах ОЭСР [17,26].

Несмотря на то, что эффективность этого сектора выше, чем эффективность других технологий производства тепловой энергии на основе ВИЭ, он все же значительно уступает в развитии технологиям производства электроэнергии из ВИЭ. В 20002005 гг. самые высокие темпы развития продемонстрировали скандинавские страны, особенно Дания и Швеция. Ключевыми факторами такого успеха стало изобилие дешевой биомассы, получаемой от развитой лесоперерабатывающей промышленности, в сочетании с эффективными стимулами по продвижению электричества на основе биомассы и биотоплива для транспортных средств. Как и в случае производства электроэнергии на основе биомассы, необходим анализ полного цикла обеспечения производства биомассой и преимуществ использования этого типа энергии для окружающей среды. Анализ следует проводить, принимая в расчет изменения в землепользовании и влияние, которое может оказать перевозка исходного сырья, если производство энергии на основе биомассы получит широкое распространение. К тому же, необходимо объединять финансирование когенерации на основе биомассы с поддержкой технологий производства электричества на основе биомассы с учетом общей сезонной экономичности производственных мощностей.

Еще одним значительным фактором успеха когенерации с использованием биомассы является существование тепловых энергосистем или возможность сооружения новых. Это в высшей степени зависит от концентрации спроса на тепло и традиции использования тепла в тепловых системах, что во многом объясняет успех, достигнутый скандинавскими странами. Эти же условия соблюдены в некоторых странах ВЫС8, например, в России и Китае, где существует достаточный потенциал для дальнейшего использования подобных технологий.

Биотопливо

В 2000-2005 гг. страны - члены ОЭСР и ВШС8 удвоили объемы производства биотоплива первого поколения (этанола и биодизеля). В 2005 г. этанол и биодизель заменили 20 млн. т нефтяного эквивалента ископаемого топлива, что составило 1% энергоресурсов, потребленных в мире транспортом в 2005 г. Наибольший объем этанола производится в Бразилии и Соединенных Штатах (где производство пользуется значительными субсидиями). На Бразилию приходится 41% общего объема этанола, произведенного в странах ОЭСР и ВЫС8 в 2005 г., а на Соединенные Штаты - 44%. Производство и потребление биодизельного топлива значительно возросли, в основном, в странах Евросоюза благодаря субсидиям в виде налоговых льгот. В Китае и Индии также наблюдается относительно успешное развитие производства этанола. Китай

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 16 (138) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013

установил квоту на смешивание этанола с моторным топливом, а в Индии производители этанола получают налоговые льготы и гарантированную цену на свою продукцию.

В отличие от большинства ВИЭ, которые обычно потребляются и покупаются внутри страны, жидкое биотопливо обладает значительным потенциалом для продажи и экспорта. Это открывает возможности для принятия более широкомасштабных мер, таких как установка тарифов на импорт и экспорт, регулирующих объем биотоплива, потребляемого внутренними пользователями, с тем, чтобы страны, которые могут производить большие объемы биотоплива, потребляли лишь небольшую его часть.

Наиболее распространенными мерами, стимулирующими производство биотоплива, являются полное или частичное освобождение от акцизного сбора, экологического сбора или налога на добавленную стоимость, а также обязательное смешивание биодизельного топлива с традиционным. Большинство стран, стимулирующих развитие биотоплива, внедрили налоговые льготы до 2000 г. или же начали их предоставлять в 20002005 гг., в то время как квоты на смешивание топлив были введены совсем недавно [20,21].

Из всех проанализированных стран Бразилия остается лидером в производстве этанола на основе сахарного тростника, что объясняется конкурентоспособной ценой и освобождением от косвенных налогов. Германия, где в основном производится биодизель, продемонстрировала максимальные показатели эффективности политических мер в 2000-2005 гг. относительно дополнительного реализуемого потенциала страны до 2020 года. Тем не менее, такой успех обошелся Германии достаточно дорого, в основном в связи с налоговыми льготами, что позволило значительно уменьшить стоимость биодизеля по сравнению с классическим дизельным топливом. Однако пока не ясно, как будет развиваться рынок биодизеля в Германии теперь, когда налоговые льготы отменены.

Соединенные Штаты, которые занимают второе место по уровню эффективности политики, стимулирующей использование биотоплива, в основном производят этанол на основе кукурузы, предоставляя производителям налоговые кредиты в дополнение к программам поддержки сельского хозяйства. Швеция занимает третье место, но затраты на производство здесь достаточно высоки. Швеция уделяет наибольшее внимание производству этанола, тогда как большинство стран Евросоюза сконцентрировались на производстве биодизеля.

Большинство стран - членов ЕС, входящих в ОЭСР, которые были обязаны привести свое законодательство в соответствие с Директивой ЕС о биотопливе (EU Biofuels Directive), продемонстрировали повышенные темпы потребления биотоплива в 2004-2005 гг., пытаясь достичь ориентировочного планового показателя для биотоплива в размере 2% от общего объема рынка моторного топлива в 2005 г. и 5,75% - в 2010 г.

Данный анализ рассматривает период с 2000 по 2005 год и поэтому не принимает в расчет более поздние политические меры и пересмотр упомянутых выше показателей в сторону значительного увеличения. Пересмотр показателей вызвал беспокойство общественности относительно влияния, которое растущее потребление биотоплива может оказать на изменения в землепользовании, цен на сельскохозяйственную продукцию, вырубку лесов и управление водными ресурсами. Конкуренция за исходное сырье между производителями энергии и продуктов питания в настоящее время является предметом активных обсуждений. Сильные политические меры и стратегии, направленные на устойчивое производство и потребление биотоплива, должны осуществляться одновременно с масштабным выводом биотоплива на рынок, как это запланировано в Соединенных Штатах и Европейском Союзе.

Планируется, что развивающиеся технологии производства биотоплива второго поколения сыграют важнейшую роль в устойчивом производстве и использовании этого источника энергии, расширив диапазон исходного сырья, улучшив показатели энергоэффективности биотоплива и повысив его безопасность для окружающей среды. Для скорейшего перехода к технологиям второго поколения необходимы эффективные стратегии, в том числе исследования, разработки и демонстрации [21-24,27].

Основные идеи и выводы

В настоящее время лишь небольшая группа стран ввела эффективные меры, стимулирующие развитие ВИЭ, что в последние годы ускорило их распространение. В большинстве стран существуют возможности для улучшения политики и стратегий, а все рассмотренные страны - члены ОЭСР и страны ВЫС8 обладают значительным реализуемым потенциалом развития ТВИЭ. Если бы большее число стран приняло эффективные меры по внедрению ВИЭ, этот потенциал был бы реализован намного быстрее и в большей мере.

Страны - члены ЕС, входящие в ОЭСР, другие страны - члены ОЭСР и страны ВЫС8 внедрили стратегии и политику, стимулирующие развитие ТВИЭ, с разной степенью успеха в электроэнергетическом, теплоэнергетическом и транспортном секторах. Страны - члены ЕС, входящие в ОЭСР, имеют более длительную историю разработки стратегий в поддержку ВИЭ и поэтому выделяются среди других стран самыми высокими уровнями эффективности мероприятий, стимулирующих новые технологии производства электроэнергии на основе ВИЭ. Большее разнообразие наблюдается для наиболее устоявшихся электрогенерирующих ТВИЭ (например, гидроэлектроэнергетики), а также производства теплоэнергии и в транспортных технологиях. Здесь относительно эффективные

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 16 (138) 2013

© Scientific Technical Centre «TATA», 2013

стратегии были разработаны другими странами ОЭСР и ВШСБ.

Возможно эффективное применение ряда поощрительных схем, зависящих от конкретной технологии и страны. Тем не менее на сегодняшний день препятствия неэкономического характера значительно снижают эффективность стратегий, стимулирующих ВИЭ, и повышают затраты во многих странах вне зависимости от используемой поощрительной схемы.

Поэтому рекомендуется оставить обсуждение выбора наилучшей поощрительной схемы. Необходимо оценивать всю совокупность стратегий развития, неотъемлемой частью которых являются поощрительные схемы. В целом эффективность и действенность стратегий, стимулирующих развитие ВИЭ, зависят от выполнения описанных ниже ключевых принципов формирования политики, а также систематичного характера принимаемых мер.

В основе политики и стратегий, стимулирующих использование ВИЭ, должны лежать пять основных принципов:

- устранение препятствий неэкономического характера, таких как административные преграды, отсутствие доступа к энергосистемам, несовершенная структура рынка электроэнергии, недостаточная информированность и обучение, а также решение проблем с принятием технологий ВИЭ обществом помогает улучшить функционирование рынка и проведение мероприятий;

- необходимость создания легко прогнозируемой и прозрачной системы поддержки для привлечения инвестиций;

- внедрение переходных поощрительных мер, в которых запланировано уменьшение степени поддержки со временем, позволит стимулировать инновации в технологиях, следить за ними и будет способствовать скорейшему достижению конкурентоспособности на рынке;

- разработка и внедрение соответствующих стимулирующих программ, которые гарантируют определенный уровень поддержки, оказываемой различным технологиям в зависимости от степени их разработки, помогает со временем реализовать значительный потенциал большого количества ТВИЭ;

- оценка влияния широкомасштабного внедрения технологий использования ВИЭ на энергосистему в целом, особенно на либеральных рынках электроэнергии, которая бы учитывала общую экономическую эффективность и надежность системы.

Разработка комплексного подхода,

учитывающего все пять принципов, позволит достичь двух взаимосвязанных целей, в частности, использовать без особых усилий большое количество ТВИЭ, которые приблизились к тому, чтобы стать конкурентоспособными на рынке, при этом продолжая придерживаться и выполнять долгосрочную стратегическую миссию по созданию

экономически выгодных альтернатив,

обеспечивающих снижение уровня выбросов углерода в будущем.

Главной задачей комплексного подхода является плавный переход к широкомасштабному выведению на рынок ВИЭ. Для этого потребуются глубокие изменения в нынешней рыночной конъюнктуре, характеризующейся неадекватными выплатами за выбросы углерода и другие виды воздействия на окружающую среду, а также условиями, в которых большинство ТВИЭ нуждаются в экономических дотациях, а их развитие тормозится препятствиями неэкономического характера. Необходимо внести изменения в рыночную систему, в результате которых ТВИЭ смогут конкурировать с другими энергетическими технологиями на равных условиях. На подвергшемся изменениям рынке будут установлены адекватные выплаты за выбросы углерода и другие виды воздействия на окружающую среду, и будет развита инфраструктура для широкомасштабного внедрения ТВИЭ. Как только будет достигнута эта цель, ТВИЭ будут нуждаться лишь в минимальном поощрении, либо же не нуждаться в нем вовсе, а их распространение будет ускорено растущим спросом и общими рыночными силами.

Настоящий анализ предполагает, что для внедрения ключевых стратегических принципов наиболее подойдут стратегии, сочетающие различные схемы поддержки отдельных технологий в зависимости от степени их отлаженности. Они также помогут ТВИЭ перейти на уровень широкомасштабной рыночной интеграции.

Правительства должны разработать

комбинированную систему стратегий, в которой действие рыночных принципов усиливается по мере развития и внедрения технологии. Этого можно достичь путем применения стратегических инструментов, таких как установление объемов производимой из ВИЭ энергии или цен на такую энергию, поддержка на этапе научных исследований, а также законодательных механизмов.

Как правило, менее разработанные технологии, которые еще не достигли экономической конкурентоспособности кроме постоянной поддержки в части научно-исследовательских работ, нуждаются также в стабильных стимулирующих программах с низким уровнем риска, таких как программы сокращения капитальных затрат, льготные тарифы или тендеры (см. рисунок 2). Для менее затратных технологий, таких как технология использования энергии берегового ветра или сжигания биомассы, подойдут другие ориентированные на рынок инструменты, например, «зеленые» надбавки и системы ОЗС с дифференциацией по технологии. В зависимости от конкретных рыночных условий и наличия ресурсов, а также уровня рыночной интеграции определенной страны, может быть необходимо введение дифференциации по технологии, но только на переходной стадии, или же им можно совсем

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 16 (138) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013

пренебречь в пользу системы ОЗС, одинаковой для всех технологий. Поддержку можно прекратить, как только технология сможет конкурировать с другими технологиями, сокращающими выбросы С02, и будет готова к широкомасштабному применению. На этой стадии ТВИЭ смогут конкурировать с другими энергетическими технологиями на равных (дифференциация по технологии означает дифференциацию обязательной нормированной закупки энергии в зависимости от технологии). Это может достигаться либо путем выдачи разного количества ОЗС в зависимости от технологии, либо же назначением разных норм покупки [21-27].

Рис. 2. Комбинация стратегий стимулирования в зависимости от степени развития технологии Fig. 2. Combination of stimulation strategy depending on degree of technology development

Примечание: Размещение различных технологий и схем поощрения вдоль кривой S в данном случае приведено в качестве примера. Реальная оптимальная комбинация и этап, на котором следует применить определенную схему поощрения, будет зависеть от предпосылок развития в конкретной стране. Уровень конкурентоспособности также изменится в результате изменения цен за единицу мощности конкурирующих технологий.

На фактическое оптимальное сочетание схем поощрения будут влиять предпосылки развития ТВИЭ в конкретной стране (потенциал технологий ВИЭ, существующие стратегии их развития, неэкономические препятствия, степень

либерализации рынка и инфраструктура энергосистемы). Выбор этапа, на котором поддержка

Список литературы

1. Бердымухамедов Г.М. Государственное регулирование социально-экономического развития Туркменистана. Том 1. А.: Туркменская государственная издательская служба, 2010.

2. Безруких П.П., Стребков Д.С. Возобновляемая энергетика: стратегия, ресурсы, технология. М.: ГНУ

в части научно- исследовательских работ может сочетаться с поддержкой в части непосредственного внедрения технологий, будет важнейшим решением, от которого зависит успешность политики поддержки ТВИЭ.

Все технологии ВИЭ быстро развиваются и имеют значительный потенциал для роста. Необходимо выстраивать систему стратегий развития технологий ВИЭ таким образом, чтобы можно было проводить исследования и разработки и, в то же время, выводить ТВИЭ на рынок. Такой одновременный процесс должен быть возможен для разных видов ВИЭ, чтобы действовать на различных стадиях развития и различных рынках.

Рекомендации

Правительствам всех стран настоятельно рекомендуется принять во внимание следующие принципы, касающиеся стратегий, стимулирующих использование технологий ВИЭ:

- осознать крайнюю необходимость внедрения эффективных механизмов стимулирования, которые бы ускорили освоение огромного потенциала технологий ВИЭ, что позволило бы повысить надежность энергоснабжения и помогло в решении проблем изменения климата;

- устранить или преодолеть неэкономические препятствия в приоритетном порядке, что позволит улучшить работу государственных стратегий и рынка в целом;

- признать значительный потенциал повышения эффективности и целесообразности стратегий поддержки ТВИЭ во многих странах и учиться на опыте других стран;

- сосредоточиться на последовательном и скрупулезном выполнении пяти основных принципов формирования политики, чтобы увеличить ее эффективность с точки зрения затрат в долгосрочной перспективе, в то же время принимая во внимание предпосылки развития той или иной технологии в отдельно взятой стране;

- создать равные условия на рынке, установив соответствующий уровень выплат за выбросы парниковых газов и другие формы воздействия на окружающую среду;

- создать комбинацию схем поддержки ТВИЭ, чтобы стимулировать плавный переход технологий использования ВИЭ к масштабной рыночной интеграции, постепенно увеличивая степень действия рыночных сил.

References

1. Berdymuhamedov G.M. Gosudarstvennoe regulirovanie social'no-ekonomiceskogo razvitia Turkmenistana. Tom 1. А.: Turkmenskaa gosudarstvennaa izdatel'skaa sluzba, 2010.

2. Bezrukih P.P., Strebkov D.S. Vozobnovlaemaa

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 16 (138) 2013

© Scientific Technical Centre «TATA», 2013

ВИЭСХ, 2005.

3. Безруких П.П. Экономические проблемы нетрадиционной энергетики // Энергия: экономика, техника, экология. 1995. № 8. С. 17-25.

4. Белоусов В.П., Копытов Ю.В. Пути экономии энергоресурсов в народном хозяйстве. М.: Энергоатомиздат, 1986.

5. Виссарионов В.И., Дерюгина Г.В., Кузнецова

B.А., Малинин Н.К. Солнечная энергетика. М: МЭИ, 2008.

6. Николаев В.Г. Ресурсное технико-экономическое обоснование широкомасштабного развития и использования ветроэнергетики в России. М.: «Атмограф», 2010.

7. Пенжиев А.М. Изменение климата и возможности уменьшения антропогенных нагрузок. Монография. LAMBERT Academic Publishing, 2012.

8. Пенджиев А.М. Экономический, технический и экологический потенциалы солнечной энергии в пастбищных районах Туркменистана // Труды 7-й Межд. науч.-техн. конф. «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве». М.: ГНУ ВИЭСХ. 2010. Часть 4. С .95-105.

9. Пенджиев А.М. Концепция развития возобновляемой энергетики Центральной Азии // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2012. № 8. С. 103-115.

10. Пенджиев А.М. Экоэнергетические ресурсы солнечной энергии в странах содружества независимых государств // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2013. № 5. С. 13-30.

11. Пенджиев А.М. Экоэнергетические ресурсы ветровой энергии в странах содружества независимых государств // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2013. № 5.

C. 129-150.

12. Пенджиев А.М. Экоэнергетические ресурсы гидроэнергии в странах содружества независимых государств // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2013. № 4. С. 13-30.

13. Пенджиев А.М. Экоэнергетические ресурсы геотермальной энергии в странах содружества независимых государств // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2013. № 3. С. 13-30.

14. Пенджиев А.М. О возможности строительства Каспийской солнечно-морской станции // Международный научно-практический журнал «Проблемы освоения пустынь». 2005. № 3. С. 54-58.

15. Пенджиев А.М. Механизм чистого развития: приоритеты энергоэффективности в Туркменистане // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2009. № 10. С. 142-148.

16. Пенджиев А.М., Пенжиев А.А. Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды и устойчивого развития на основе возобновляемой энергетики в Центральной Азии // Альтернативная энергетика и экология -ISJAEE. 2012. № 1. С 139-156.

17. Стребков Д. С., Пенджиев А.М., Мамедсахатов Б.Д. Развитие солнечной энергетики в Туркменистане. Монография. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2012.

energetika: strategia, resursy, tehnologia. M.: GNU VIESH, 2005.

3. Bezrukih P.P. Ekonomiceskie problemy netradicionnoj energetiki // Energia: ekonomika, tehnika, ekologia. 1995. № 8. S. 17-25.

4. Belousov V.P., Kopytov Ü.V. Puti ekonomii energoresursov v narodnom hozajstve. M.: Energoatomizdat, 1986.

5. Vissarionov V.I., Derügina G.V., Kuznecova V.A., Malinin N.K. Solnecnaa energetika. M: MEI, 2008.

6. Nikolaev V.G. Resursnoe tehniko-ekonomiceskoe obosnovanie sirokomasstabnogo razvitia i ispol'zovania vetroenergetiki v Rossii. M.: «Atmograf», 2010.

7. Penziev A.M. Izmenenie klimata i vozmoznosti umen'senia antropogennyh nagruzok. Monografia. LAMBERT Academic Publishing, 2012.

8. Pendziev A.M. Ekonomiceskij, tehniceskij i ekologiceskij potencialy solnecnoj energii v pastbisnyh rajonah Turkmenistana // Trudy 7-j Mezd. nauc.-tehn. konf. «Energoobespecenie i energosberezenie v sel'skom hozajstve». M.: GNU VIESH. 2010. Cast' 4. S .95-105.

9. Pendziev A.M. Koncepcia razvitia vozobnovlaemoj energetiki Central'noj Azii // Al'ternativnaa energetika i ekologia - ISJAEE. 2012. № 8. S. 103-115.

10. Pendziev A.M. Ekoenergeticeskie resursy solnecnoj energii v stranah sodruzestva nezavisimyh gosudarstv // Al'ternativnaa energetika i ekologia -ISJAEE. 2013. № 5. S. 13-30.

11. Pendziev A.M. Ekoenergeticeskie resursy vetrovoj energii v stranah sodruzestva nezavisimyh gosudarstv // Al'ternativnaa energetika i ekologia -ISJAEE. 2013. № 5. S. 129-150.

12. Pendziev A.M. Ekoenergeticeskie resursy gidroenergii v stranah sodruzestva nezavisimyh gosudarstv // Al'ternativnaa energetika i ekologia -ISJAEE. 2013. № 4. S. 13-30.

13. Pendziev A.M. Ekoenergeticeskie resursy geotermal'noj energii v stranah sodruzestva nezavisimyh gosudarstv // Al'ternativnaa energetika i ekologia -ISJAEE. 2013. № 3. S. 13-30.

14. Pendziev A.M. O vozmoznosti stroitel'stva Kaspijskoj solnecno-morskoj stancii // Mezdunarodnyj naucno-prakticeskij zurnal «Problemy osvoenia pustyn'». 2005. № 3. S. 54-58.

15. Pendziev A.M. Mehanizm cistogo razvitia: prioritety energoeffektivnosti v Turkmenistane // Al'ternativnaa energetika i ekologia - ISJAEE. 2009. № 10. S. 142-148.

16. Pendziev A.M., Penziev A.A. Mezdunarodnoe sotrudnicestvo v oblasti ohrany okruzaüsej sredy i ustojcivogo razvitia na osnove vozobnovlaemoj energetiki v Central'noj Azii // Al'ternativnaa energetika i ekologia - ISJAEE. 2012. № 1. S 139-156.

17. Strebkov D.S., Pendziev A.M., Mamedsahatov B.D. Razvitie solnecnoj energetiki v Turkmenistane. Monografia. M.: GNU VIESH, 2012.

18. Strebkov D.S. Problemy razvitia global'noj

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 16 (138) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013

18. Стребков Д. С. Проблемы развития глобальной энергетики // Возобновляемые источники энергии: курс лекций. М.: МГУ, Географический факультет. 2010. С. 24-56.

19. Рыбакова Л.Е., Пенджиев А.М. Энергия барада сохбет. А.: Магарыф, 1993.

20. Федоров М.П., Окороков В.Р., Окороков Р.В. Тенденции развития мирового топливно-энергетического комплекса в посткризисный период // Академия энергетики. Апрель 2011. № 2 (40). С. 1628.

21. Бизнес и инвестиции в области возобновляемых источников энергии в России // Труды Международного конгресса / Под ред. А.Б. Яновского, П.П. Безруких. М.: НИЦ «Инженер», 1999.

22. Всемирный банк. Карта создана ZOI Environment Network, август 2010. (http://databank.worldbank.org).

23. Опустынивание: визуальный синтез. UNEP Книга создавалась совместно с Zoi Environment Network. 2012.

24. Перспективы развития мировой электроэнергетики до 2035 г. www.eia.dol.gov.

25. Парниковый эффект, изменение климата и экосистемы. Л.: Гидрометеоиздат, 1989.

26. Ресурсы и эффективность использование возобновляемых источников энергии в России / Коллектив авторов. СПб.: Наука, 2002.

27. Статистический ежегодник ПСО за 2009 г. (www.fao.org); FAOSTAT (http://faostat.fao.org). Карта создана ZOI Environment Network, август 2010.

ènergetiki // Vozobnovlâemye istocniki ènergii: kurs lekcij. M.: MGU, Geograficeskij fakul'tet. 2010. S. 2456.

19. Rybakova L.E., Pendziev A.M. Ènergiâ barada sohbet. A.: Magaryf, 1993.

20. Fedorov M.P., Okorokov V.R., Okorokov R.V. Tendencii razvitiâ mirovogo toplivno-ènergeticeskogo kompleksa v postkrizisnyj period // Akademiâ ènergetiki. Aprel' 2011. № 2 (40). S. 16-28.

21. Biznes i investicii v oblasti vozobnovlâemyh istocnikov ènergii v Rossii // Trudy Mezdunarodnogo kongressa / Pod red. A.B. Ânovskogo, P.P. Bezrukih. M.: NIC «Inzener», 1999.

22. Vsemirnyj bank. Karta sozdana ZOÏ Environment Network, avgust 2010. (http://databank.worldbank.org).

23. Opustynivanie: vizual'nyj sintez. UNEP Kniga sozdavalas' sovmestno s Zoi Environment Network. 2012.

24. Perspektivy razvitiâ mirovoj èlektroènergetiki do 2035 g. www.eia.dol.gov.

25. Parnikovyj èffekt, izmenenie klimata i èkosistemy. L.: Gidrometeoizdat, 1989.

26. Resursy i èffektivnost' ispol'zovanie vozobnovlâemyh istocnikov ènergii v Rossii / Kollektiv avtorov. SPb.: Nauka, 2002.

27. Statisticeskij ezegodnik PSO za 2009 g. (www.fao.org); FAOSTAT (http://faostat.fao.org). Karta sozdana ZOÏ Environment Network, avgust 2010.

Транслитерация по ISO 9:1995

г -- TATA —

OO

60

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 16 (138) 2013

© Scientific Technical Centre «TATA», 2013

ISJJli