Научная статья на тему 'Повышение конкурентоспособности РФ: в новый век с новой энергией'

Повышение конкурентоспособности РФ: в новый век с новой энергией Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
203
19
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГИЯ / ALTERNATIVE ENERGY / ЭНЕРГОРЕСУРСЫ / ENERGY RESOURCES / ЯДЕРНАЯ / NUCLEAR / ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГИЯ / RENEWABLE ENERGY

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Харисова Айгуль Забировна

На примере используемых альтернативных способов выделения энергии рассмотрены различные подходы и затраты на их производство и обслуживание. Проведено практическое исследование на основе статистических данных. Представлены перспективы использования альтернативной энергии в России. Альтернативная энергетика является системой перспективных методов производства и использования нераспространенной энергии, которая представляет интерес из-за эффективности их использования при низком уровне вреда окружающему миру. Основным направлением альтернативной энергетики является поиск и использование альтернативных источников энергии, таковыми являются природные явления и процессы, которые позволяют человеку получить необходимую для существования энергию. Причиной поиска альтернативных источников энергии является экономичность и экологичность. Ситуация использования альтернативной энергии в России иная чем за рубежом.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

IMPROVING THE COMPETITIVENESS OF RUSSIA: IN A NEW AGE WITH NEW ENERGY

Using the alternative methods of energy allocation as an example, various approaches and costs for their production and maintenance are considered. A practical study based on statistical data was carried out. The prospects of using alternative energy in Russia are presented. Alternative energy is a system of promising methods of production and use of non-distributed energy, which is of interest because of the effectiveness of their use with a low level of harm to the outside world. The main direction of alternative energy is the search and use of alternative energy sources, such are natural phenomena and processes that allow a person to obtain the energy necessary for existence. The reason for finding alternative energy sources is economy and environmental friendliness. The situation of using alternative energy in Russia is different than abroad.

Текст научной работы на тему «Повышение конкурентоспособности РФ: в новый век с новой энергией»

УДК 330.338.28

ПОВЫШЕНИЕ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ РФ: В НОВЫЙ ВЕК С НОВОЙ

ЭНЕРГИЕЙ

А.З. Харисова

Уфимский государственный нефтяной технический университет, г. Уфа, Россия

harisovaaigul@bk.ru

На примере используемых альтернативных способов выделения энергии рассмотрены различные подходы и затраты на их производство и обслуживание. Проведено практическое исследование на основе статистических данных. Представлены перспективы использования альтернативной энергии в России.

Альтернативная энергетика является системой перспективных методов производства и использования нераспространенной энергии, которая представляет интерес из-за эффективности их использования при низком уровне вреда окружающему миру. Основным направлением альтернативной энергетики является поиск и использование альтернативных источников энергии, таковыми являются природные явления и процессы, которые позволяют человеку получить необходимую для существования энергию. Причиной поиска альтернативных источников энергии является экономичность и экологичность. Ситуация использования альтернативной энергии в России иная чем за рубежом.

Ключевые слова: альтернативная энергия, энергоресурсы, ядерная, возобновляемая энергия.

IMPROVING THE COMPETITIVENESS OF RUSSIA: IN A NEW AGE WITH

NEW ENERGY

А^. Kharisova

Ufa State Petroleum Technological University, Ufa, the Russia

harisovaaigul@bk.ru

Using the alternative methods of energy allocation as an example, various approaches and costs for their production and maintenance are considered. A practical study based on statistical data was carried out. The prospects of using alternative energy in Russia are presented. Alternative energy is a system of promising methods of production and use of non-distributed energy, which is of interest because of the effectiveness of their use with a low level of harm to the outside world.

The main direction of alternative energy is the search and use of alternative energy sources, such are natural phenomena and processes that allow a person to obtain the energy necessary for existence. The reason for finding alternative energy sources is economy and environmental friendliness. The situation of using alternative energy in Russia is different than abroad.

Keywords: alternative energy, energy resources, nuclear, renewable energy.

Признанным фактором повышения конкурентоспособности и развития любой страны является наличие дешевых источников энергии, поэтому разработка новых видов альтернативной энергии является актуальнейшим вопросом и будет таковым

84

на протяжении всего развития человечества.

Основными мировыми энергетическими комплексами являются тепло - и гидроэлектростанции. Но их развитие сдерживается рядом факторов. Стоимость основных энергоресурсов, на которых работают тепловые станции, угля, нефти, газа растет, а природные ресурсы этих видов топлива ограничены. К тому же, страны испытывают в них недостаток топливных ресурсов. В процессе производства электроэнергии на ТЭС происходит выброс вредных веществ в атмосферу. Ежегодно в атмосферу поступает не менее 1250 миллионов тонн оксида углерода, до 170 миллионов тонн сернистого ангидрита, 20 миллионов тонн оксидов азота, а также сероводород, сероуглерод, соединения хлора, соединения фтора и другие вредные химические элементы [ 1].

В большинстве развитых стран мира реализуются программы по переходу к альтернативным методам получения энергии, поскольку в течение последнего десятилетия человечество обеспокоено экологической ситуацией в мире. Использование альтернативных источников энергии не только удешевляет добычу и потребление, но и очищает атмосферу, улучшает показатели здоровья людей.

Переход к альтернативной энергии способствует в будущем увеличению жизненного цикла и снижению загрязнения окружающей среды на территории городов. Производство действующих и новых энергоресурсов на территориях регионов обеспечит высокий социально-экономический, научный, культурный потенциал их развития и улучшение экологии и здоровья населения.

Источниками энергии в России являются: нефть, природный газ, уголь, ядерная энергия и возобновляемая энергия (рис.1) [1].

На сегодняшний день существует «зеленая энергетика», которая значительно уменьшит использование традиционных источников энергии, функционирующих на нефти, добываемом природном газе и угле. «Зеленая энергетика» - это возобновляемая энергия, взимаемая из источников, которые являются неисчерпаемыми. Возобновляемую энергию получают из природных ресурсов: солнечный свет, водные потоки, ветер, приливы и геотермальная теплота, которые являются возобновляемыми, то есть пополняются естественным путём. Такой метод, с одной стороны, является путем решения экологической проблемы, а с другой стороны, выгоден ли данный способ?

На территории Республики Башкортостан используются два вида альтернативной энергии: солнечная и ветряная. Солнечная энергетика подразумевает преобразование солнечной энергии в электроэнергию. Термодинамические установки, преобразуют солнечную энергию в тепло, а затем в

и нефть

я природный газ У уголь

И ядерная энергия И возобновляемая энергия

Рис. 1 Источники энергии в РФ

механическую и далее в электрическую энергию. Перспективность применения данных видов энергии в доступности, неисчерпаемости и безопасности для окружающей среды. К недостаткам можно отнести зависимость от погодных, климатических условий и времени суток. Рассматривая по Россию, необходимо учитывать сезонность в средних широтах и несовпадение периодов выработки энергии и потребности в энергии, нерентабельность в высоких широтах и необходимость аккумуляции энергии. При промышленном производстве появляется необходимость большей мощности энергии. Высокая стоимость конструкции является одним из весомых минусов альтернативной энергии. Кроме того, имеется необходимость в периодической очистке поверхности от загрязнений и использования больших площадей, сложное производство и утилизация самих фотоэлементов в связи с содержанием в них ядовитых веществ, происходит нагрев атмосферы над электростанцией. В Республике Башкортостан первая очередь Бурибаевской солнечной электростанции фотоэлектрического типа была введена в октябре 2015 года. В конце ноября электростанция произвела первую электроэнергию. Объем инвестиций в первую очередь электростанции составили порядка 1 млрд рублей. Она состоит из 88 тысяч солнечных модулей.

В начале декабря 2016 года компания «Хевел» объявила об окончании строительства и запуске в эксплуатацию второй очереди электростанции, мощностью также 10 МВт и стоимостью более 1,3 млрд рублей инвестиций. Бурибаевская СЭС вышла на проектную мощность 20 МВт, став самым крупным объектом солнечной энергетики в Республике Башкортостан. Закупка электроэнергии у Бурибаевской СЭС обходится государству 8 рублей за кВт/ч - это в 4 раза дороже рыночной цены. При распространении линий электропередач в район, где расположена станция, себестоимость электричества обошлась бы ещё дороже.

Второй солнечной электростанцией Башкортостана является Бугульчанская СЭС, введенная в эксплуатацию в ноябре 2016 декабре. Электростанция сможет обеспечить 60-70% потребности всего района в электрической энергии. Общий объём инвестиций в проект составил 1,6 млрд рублей.

Всего в Башкирии планируется построить семь таких станций, суммарная мощность которых составит 59 МВт. Общий объем инвестиций оценивается более чем в 6 млрд рублей (таблица).

Таблица

Показатели окупаемости проекта

Инвестиции, млрд руб. Срок окупаемости, годы Средний годовой процент окупаемости, % Ожидаемая сумма окупаемости проекта, млрд руб.

6,0 15 13 11,7

Запланированный срок возврата инвестиций в проекты возобновляемой энергетики составляет 15 лет с нормой доходности 12-14 процентов. Инвестор планирует за 15 лет получить прибыли около 12 млрд рублей: 6 млрд руб. * средний процент доходности 13% это 11,7 млрд руб.

Однако, по мнению экспертов, несмотря на привлекательность технологии, солнечные электростанции неспособны вырабатывать электроэнергию в тёмно е время суток, поскольку солнечная генерация работает только днём, в то время как пиком потребления энергии является интервал с 19 до 21 часов. Энергонакопителей не существует для того, чтобы днём накапливать энергию, а ночью отдавать. Кроме того, развитие солнечной энергетики будет происходить за счёт тарифов, вместо

бюджетной поддержки. Таким образом, солнечные электростанции вряд ли выйдут на установленные мощности, солнечные батареи могут эффективно работать лишь в теплое время года с достаточной продолжительностью светового дня, при этом каждый год КПД станции будет падать примерно на 3%, так как скажется износ батарей, запыление и загрязнение.

Рассмотрим ветровые электростанции. Они могут состоять из более ста ветрогенераторов. Также ветровые электростанции часто называют «ветровыми фермами». Многие эксперты считают, что за ветроэнергетическими установками -будущее потому, что данный вид альтернативной энергии отличается отсутствием загрязнения окружающей среды, экономичностью и при этом не требуется преобразование отходов. Противники заявляют о высоких инвестиционных затратах. По оценкам специалистов, электроэнергия, полученная от экологически чистых источников дороже обычной в 3 -4 раза. При использовании маломощных ветряных электростанций, стоимость энергии может на порядок примерно в 10 раз превышать полученную из традиционных источников. Это связано с большими разовыми затратами на оборудование и работами по установке, наладке и техническому обслуживанию ветряных электростанций.

Изменение мощности ветра, угроза для птиц вероятность столкновения лопастей ветряка с птицами, создание помех для радиосвязи и телекоммуникации, изменение естественного ландшафта и большая площадь, требуемая для установки целого блока генераторов.

В Республике Башкортостан в 2001 г. запущена в эксплуатацию в Туймазинском районе ветроэлектростанция Тюпкильды, которая является второй по мощности в России, но она не вышла на достаточную эффективность. Убытки компании от эксплуатации ВЭС в 2013 -2014 годах составили 7 -8 миллионов рублей в год, за 9 месяцев 2015 года убыток составил 4,78 млн руб (рис. 2).

Рис. 2. Финансовые показатели убыточности, млн руб.

Средний показатель убытков за 2013 и 2014 год составил по 4 млн руб, а убытки за неполный 2015 год значительно увеличились и составили 4,78 млн руб. Однако даже при отрицательных финансовых показателях ВЭС «Тюпкильды» является ценной для специалистов тем, что на её основе приобретается опыт по эксплуатации и обслуживанию объектов альтернативной энергетики.

Согласно статистическим данным в Республике Башкортостан выработка электроэнергии ветряной электростанцией ВЭС «Тюпкильды» в январе 2017 года составила 0,08 млн. кВтч, что на 2,4% меньше, чем годом ранее в январе 2016г.

Производство электроэнергии солнечными электростанциями (СЭС) составила более 0,6 млн кВтч, превысив прошлогодний результат на 114,3% (рис. 3) [2].

800 700 600 500 400 300 200 100 о

-100 -200

Рис. 3 Сравнительные показатели выработки альтернативной энергии в Республике

Башкортостан , тыс. кВт*ч

Вообще, на территории Приволжского Федерального округа преимущественное развитие получили гидроэнергетика, использование биотоплива и ветроэлектростанций.

К наиболее развитым субъектам округа относится занимающая второе место среди энергосистем России по отпуску тепла Республика Башкортостан. Преимущество отдается ОАО «Башкирэнерго», которое производит более половины всего тепла в Республике. Сегодня существует несколько новых направлений в энергетике Башкортостана: освоение энергоэффективных технологий, развитие малой энергетики, техническое оснащение основного оборудования, которое исчерпало свои ресурсы. Основой здесь является развитие возобновляемых источников энергии: малых ГЭС на ряде рек и ветроэлектростанций. На сегодняшний день в Республике Башкортостан построено и используется 7 ГЭС, с мощностью от 50 до 700 кВт.

В Республике Марий Эл распространено использование возобновляемого источника биотоплива. Энергодефицитным регионом округа является Чувашская Республика, в данном регионе не хватает собственных мощностей. Нижегородская область заимствует инновации в энергоснабжении у иностранных компаний и берет за базисные источники биотопливо и силу ветра [5].

Программы в области альтернативной энергетики будут заданы с целью улучшения не только энергоснабжения, но и улучшения показателей в экологической сфере, которое предполагает сокращение уровня выбросов парниковых газов.

В Башкортостане мало мест с достаточной силой ветра и достаточным солнечным потенциалом, поэтому необходимо также искать и другие источники возобновляемой энергии.

Во многих странах практикуется метод переработки мусора и получения свалочного газа. Свалочный газ собирают, предотвращая загрязнение атмосферы, и используют для производства электроэнергии, тепла или пара, а также в качестве автомобильного топлива.

- ^ солнечная

электростанция

- и ветряная

электростанция

Например, из 6 тыс. свалок, действующих в США, около 360 собирают и утилизируют свалочный газ. Электричества, полученного из этого газа, достаточно для снабжения 1 млн домохозяйств.

По статистическим данным Агентства по защите окружающей среды США в 2006 году переиспользование свалочного газа предотвратило выбросы в атмосферу 20 млн метрических тонн парниковых газов в СО2 эквиваленте, это соответствует выхлопам 14 млн автомобилей. Для захвата такого количества СО2 потребовалось бы высадить 20 млн акров лесов. Утилизация газа в 2006 году позволила США сэкономить 169 млн баррелей нефти [3].

Мусор перерабатывается газогенератором и после его переработки остается только нейтральная зола. Во время работы установки нет дыма - весь дым превращается в синтез-газ. Нет копоти, только чистый газ при горении, которого отсутствует запах. Происходит это благодаря высоким температурам сжигания мусора, превышающим 1300оС, например, сосна в дровяном котле горит при температуре 600°С. Высокие температуры в газогенераторе в совокупности с определенной формой конструкции позволяет проводить крекинг смол и выжигание вредных и имеющих запах веществ, благодаря чему горящий генгаз не имеет запаха и не коптит. Высокая температура горения позволяет сжигать мокрый мусор, пар, выходящий из которого, подвергаясь температурам выше 1100°С, тоже превращается в полезный горючий газ водород Н2 и окись углерода СО.

Сегодня в Республике Башкортостан, по данным министерства экологии региона, насчитывается 2688 свалок твердых коммунальных отходов (ТКО), которые занимают более 2 тыс. га земли. Самым традиционным методом обращения с отходами в Башкирии, как и практически по всей России, являются захоронение на полигонах или на свалках.

По оценке экспертов, сегодня в Башкирии перерабатывается лишь 3% от общего объема отходов. В регионе перерабатывают полиэтилен, картон, автомобильные шины, стекло, металл. Вторсырье вывозят за пределы республики в Татарстан и Удмуртию. Существуют несанкционированные свалки мусора в связи с низким уровнем экологической культуры населения [4].

Разработка программы по переработке мусора и использование свалочного газа в качестве альтернативного топлива приведет к улучшению экологии, освобождению земель от мусорных свалок.

К сожалению, в России, и в частности в Республике Башкортостан, ещё не существуют законы, которые регулируют альтернативную энергетику и стимулируют ее развитие. Для решения данной проблемы также важны вопросы сертификации и лицензирования. Альтернативная энергия на территории Республики Башкортостан может способствовать повышению надёжности энергосистемы региона, а также привести к снижению вредных выбросов в атмосферу на десятки тысяч тонн в год. Однако, снижение добычи нефти в Республике Башкортостан не обуславливается быстрым темпом перехода на альтернативную энергию, а происходит по политическим и экономическим причинам.

Развитие альтернативных способов получения энергии приведет к созданию конкурентной рыночной среды, что не выгодно производителям и добытчикам традиционных источников энергии. Альтернативная энергия достаточно дорога по сравнению с традиционной, поскольку у всех производителей установки производятся партиями в очень небольших количествах и соответственно являются очень дорогими. Организация серийного производства и проведение сертификации установок требуют значительных инвестиций. В таком случае, удешевлению стоимости могла бы способствовать государственная поддержка. Революция в сфере

возобновляемой энергетики произойдет тогда, когда появятся большие системы накопления энергии. Только в этом случае альтернативная энергетика займет больший сегмент, чем традиционная.

Россия пока отстает на мировом рынке альтернативной энергетики, но она не останется в стороне от развития этого перспективного направления. В приоритетной позиции своей энергетической стратегии в России находится атомная промышленность.

Литература

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

2. Основные положения «Энергетической стратегии России на период до 2020 года» Москва, ГУ ИЭС, 2001. 125 с.

3. Харисова А.З. Конкурентоспособность новых технологий получения энергии // Региональная экономика в контексте современности: VIII межвуз. сб. науч. тр. УГНТУ, 2014. С. 219-224.

4. Amirkhanova L.R., Bikmetov E.Y., Kharisova A.Z. Management of university competitiveness based on image creating research. Journal of Business and Retail Management Research (JBRMR), Vol. 11, Issue 2, January 2017. P. 40-48.

5. Официальный сайт Федеральной службы государственной статистики // URL: http://www.gks.ru / (дата обращения 12.07.2017).

References

1. Sun, wind, biogas. Alternative energy sources: environmental friendliness and safety. Problems, prospects, and producers. Edited Fedyanina, V.Ya. Barnaul: Publishing house of the Fund "Altai -21 century", 2012. 174 p.

2. The main provisions of "Energy strategy of Russia for the period up to 2020," Moscow, Institute of energy strategy, 2001. 125 p.

3. Kharisova A.Z. [Competitiveness of New Energy Technologies] // Regional economy in the context of modernity: VIII inter. SB. nauch. Tr. UGNTU, 2014. P. 219-224. [in Russian].

4. Amirkhanova L.R., Bikmetov E.Y., Kharisova A.Z. Management of university competitiveness based on image creating research. Journal of Business and Retail Management Research (JBRMR), Vol. 11 Issue 2 January 2017. P. 40-48.

5. Official site of Federal state statistics service // URL: http://www.gks.ru / (date of appeal 12.07.2017).

Автор публикации

Харисова Айгуль Забировна - кандидат экономических наук, доцент, Уфимский государственный нефтяной технический университет, г. Уфа, Россия.

Author of the publication

Aigul Z. Kharisova - Cand Sci. (Ewn.), associate professor, Ufa State Petroleum Technological University, Ufa, Russia.

Дата поступления 08.08.2017.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.