Возобновляемые источники энергии - наше будущее?

Ольга Новикова, доцент Института энергетики Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) рассказала о перспективах развития возобновляемых источников энергии (ВИЭ).

3132 0 0

отправить по e-mail

Возобновляемые источники энергии - наше будущее?

Фото: СПбПУ

В сфере развития возобновляемых источников энергии (ВИЭ) стали делать упор на совершенствование и удешевление технологий в связи с тем, что реализованные проекты показали сложность обеспечения их окупаемости при существующем уровне капитальных затрат. В последние несколько лет в мире увеличилось финансирование в разработки в области ВИЭ. То же происходит и в России, но в нашей стране это, скорее, не экономически оправданные проекты, а те, которые работают на обеспечение имиджа крупных компаний как «зеленых». Например, РОСАТОМ, Русгидро. Они реализуют довольно масштабные проекты по внедрению ВИЭ за счет собственных источников финансирования. Это помогает продемонстрировать возможность сочетания традиционных энергетических технологий с возобновляемыми.

Сейчас возникает вопрос, как правильно обеспечить взаимодействие традиционной и возобновляемой энергетики, чтобы не было нарушений показателей качества электроэнергии и обеспечения надежности и бесперебойности энергоснабжения в системе.

В России продолжаются локальные проекты по установке возобновляемых источников энергии в труднодоступных регионах, где есть экономически оправданная необходимость, поскольку затраты на присоединение к линии электропередач существенно выше, чем капитальные затраты на создание таких объектов. Из-за отсутствия топливных затрат эксплуатационные затраты на ВИЭ всегда ниже, чем на традиционные источники.

У индустрии всегда возникает задача снижения капитальных затрат. По этому пути сейчас идет мировая энергетика. В России ведутся разработки ВИЭ для их практического применения в отдаленных регионах. Пока экономически это не выгодно без компенсации затрат за счёт рынка (ВИЭ ДПМ). То есть для того, чтобы гарантировать возврат инвестиций, необходимо забрать часть средств с рынка мощности (из прибыли традиционной энергетики) и передать на ВИЭ.

Пока что доля ВИЭ очень мала в общем балансе электрогенерации, поэтому доля перераспределения средств не сильно заметна. Но чем больше становится эта доля, тем более существенно она начинает сказываться на перераспределении прибыли. Многие эксперты подчеркивают, что нетрадиционные генерирующие объекты малой мощности оказывают дополнительную нагрузку на рынок. Таким образом, традиционная энергетика платит из своей прибыли за то, чтобы развивались ВИЭ.

Локальные установки ВИЭ в связи с погодными условиями не всегда способны обеспечивать надежность генерации энергии, поэтому они оснащены дизельными генераторами (в качестве резервного источника питания). Но это ведет к зависимости таких установок от поставок дизельного топлива, которое также негативно влияет на экологию.

Кроме того, чем интенсивнее растет доля возобновляемых источников энергии, тем больше становится востребована система аккумулирования. Создание аккумуляторов — это тоже энергоёмкий процесс, который предполагает необходимость добычи определенных природных ресурсов. Это оказывает воздействие на природную среду. Несмотря на то, что внедрение ВИЭ способствует уменьшению выбросов СО2, одновременно происходит увеличение негативного воздействия при добыче ископаемых для изготовления систем аккумулирования. Специалисты природопользования отмечают недостаточное исследование этих негативных воздействий за весь жизненный цикл ВИЭ в комплексе с системой аккумулирования. Это общемировая проблема. Ученые ищут технологические решения, которые снизят влияние на природную среду.

Прежде чем создавать установки ВИЭ, необходимо сделать цифровые модели. Цифровизация поможет понять, как и где целесообразно размещать установки ВИЭ, как сделать этот процесс безопасным для надежности генерации, а также для экологии.

Европейские аналитики отмечают, что в основном финансируются проекты, связанные с ветровой и солнечной энергетикой. Но параллельная оценка динамики уровня выбросов не коррелируется с увеличением доли ВИЭ. Другие источники способствуют увеличению выбросов СО2. Замена традиционной энергетики на ВИЭ не приводит к ожидаемому уменьшению выбросов. Возможно, эту проблему поможет решить развитие других возобновляемых источников — геотермальная энергетика, переработка отходов и др.

Следует учитывать перспективы использования традиционной электроэнергетической системы с уменьшением воздействия на окружающую среду. В связи с этим, технологии, основанные на водороде и преобразовании электроэнергии в газ, становятся все более важными. Следовательно, технология «энергия-газ» имеет большой потенциал для передачи электроэнергии потребителям в неэлектрической форме. Хотя существует еще много нерешенных вопросов по использованию водородной энергетики: технология производства водорода, транспортировка, система накопления и др.

В целом перспектива той или иной технологии напрямую связана не только с ресурсным потенциалом, но и с научными результатами. Таким образом, развитие возобновляемых источников энергии невозможно предсказать без учета научных достижений. Точность этого процесса требует создания математических моделей.

Наш журнал ММ Поддержать ММ

Общество

СПбПУ

Машины и Механизмы