Альтернативная энергетика, плюсы и минусы.

В статье приведено мнение специалиста, проработавшего много лет в энергетике, отличающееся от мнения автора блога, но неординарность его заслуживает уважения и публикации.

Рост цен на традиционные источники энергии, их дефицит, а так же очевидные экологические проблемы, связанные с их использованием, заставляют нас заниматься поисками альтернативных источников. Трезво оценив ситуацию, постараемся оценить альтернативную энергетику, ее плюсы и минусы.

По моему, только ленивый сегодня не рассуждает об альтернативной энергетике и возобновляемых источниках энергии, об энергонезависимости, в том числе и в нашей стране, импортирующей углеводородное топливо. Но насколько реальны эти «альтернативы»? Качество альтернативной электроэнергии с использованием энергии солнца и ветра еще низкое.

Дело в том, что электроэнергия – такой продукт, которую хранить в масштабах, необходимых для энергосистемы целой страны, невозможно. Ее нужно потреблять сразу же после «изготовления». И это создает для энергетиков большие сложности, поскольку электропотребление в течение суток, дней недели и времени года, существенно колеблется, а энергосистема очень инерционна.

Вывод энергоблока в «режим» на ТЭС, ТЭЦ требует по времени несколько часов, столько же и на остановку. Запуск реактора на АЭС длится сутками. Поэтому энергетики стимулируют потребителей электрической энергии переходить на дифференцированные тарифы, когда в течение суток ее стоимость может существенно отличаться.

Что больше, затрат или выгоды?

Выработка электроэнергии при помощи ветряков никаким планам не поддается, поскольку она зависит от силы ветра, управлять которым человечество еще не научилось. Поэтому в комплекте с ветроэлектростанциями должны быть источники на традиционных энергоносителях, но с малой инерционностью (с коротким периодом запуска и остановки). Такими являются газовые турбины, но стоимость их высока и кпд ниже, чем у традиционных котловых установок.

Не в оптимальном режиме в течение суток работают и солнечные батареи. Ведь пиковые нагрузки в энергосистемах утром и вечером, когда освещенность невелика. А среди дня у энергетиков возникают проблемы «лишних» киловатт. Да и в штатное время в течение дня производительность солнцепанелей зависит от погодных условий (облачность).

Один из главных минусов солнечных панелей – их большая стоимость. Цена их колеблется от $3 до $5 за ватт мощности и это без комплектующих аккумуляторов, контролеров заряда, конвертеров. Солнечная электроустановка меньше чем $5000 за кВт не обойдется. Причем, речь идет о максимальной мощности при идеальных погодных условиях при оптимальном падении лучей, не более 2-3 часов в сутки.

Снабдить солнечные панели поворотными устройствами, следящими за движением солнца, весьма проблематично, потому, что 1кВт мощности занимает площадь около 20 кв. м и весит около 300 кг., а решение этой проблемы еще больше удорожит энергоустановку.

Учитывая стоимость, расчеты показывают, что сроки окупаемости таких энергоустановок 15 и более лет. Другими словами, заинтересованная окупаемость достигается за счет прямого дотирования (до 50%) со стороны государства из кармана потребителей, поскольку «зеленый» тариф закладывается в себестоимость электрической энергии.

Все, о чем говорилось выше, касается и ветроэнергетики. Здесь так же низкая экономическая эффективность (при даровом источнике ветра), обусловленная высокой стоимостью ветроустановок и требующая государственных дотаций.

К слову сказать, я не совсем согласен с автором, и считаю, что в частном секторе комплексные системы энергоснабжения, построенные на солнечных панелях с ветроустановками вполне могут конкурировать с системами централизованного монопольного энергоснабжения. И этому есть подтверждения на территории Украины.

Дело в том, что самый затратный элемент – алюминий, который идет на изготовление лопастей. А при изготовлении алюминия применяется электрическая энергия, которая в себестоимости составляет 50%. Потому-то все алюминиевоплавиьные заводы располагают вблизи дешевой энергии ГЭС, невзирая на транспортные затраты.

Говоря об энергосбережении и альтернативных источниках энергии на транспорте, специалисты энергетическую проблему разделяют на тепловую и транспортную. В первом случае, для непосредственного получения тепловой энергии (для приготовления пищи и обогрева) или электрической энергии, можно использовать в буквальном смысле все, что горит – уголь, природный газ, мазут, дрова. Во втором, все что можно сжигать в ДВС.

Бензин и водородное топливо.

В последние несколько лет заметно интенсивное движение вокруг так называемой водородной энергетики и на общедоступном уровне вынашивается мысль о том, что водород – светлое энергетическое будущее человечества, поскольку это самый распространенный элемент на земле и в космосе.

Если говорить с точки зрения химии, то горение – это процесс соединения того или иного вещества с кислородом, с выделением энергии. Соответственно почти весь водород на земле сгорел и в соответствии с законом о сохранении энергии, чтобы получить чистый водород, выделив его из воды (разделить на составные части водород и кислород) нужно потратить не меньше, а возможно больше энергии, чем будет получено при его повторном сгорании.

Поэтому специалисты считают, что говорить сегодня о водороде, как источнике энергии некорректно. Можно говорить об использовании водорода в качестве средств для аккумулирования и транспортировки энергии.

В упрощенной схеме это выглядит примерно следующим образом. На стационарной установке с использованием значительных объемов электрической энергии получают химически чистый водород. Затем «заливают» его в бак автомобиля. Следовательно, массовая «водородизация» автотранспорта приведет к значительному производству электроэнергии (специалисты считают до 30%).

А где ее взять, разве что в топочных устройствах электростанций использовать ту же самую нефть, что высвободится при переводе автотранспорта на водород. Но это колоссальные затраты, переоборудование и реконструкция электростанций и инфраструктуры связанной с хранением водорода и его заправкой в автомобили. Вряд ли это под силу нашему государству.

Остается одно преимущество водорода перед природным газом, что его запасы практически неисчерпаемы. Но в том и парадокс, что весь чистый водород для производства и других нужд (включая и автотранспорт) на сегодня водород получают из природного газа (метана), а не из воды. Эта технология энергозатратна, но гораздо экономичней электролиза воды.

Подытоживая можно сказать, что для нас пока альтернативная энергетика имеет больше минусов, чем плюсов. Но технологии развиваются, совершенствуются, дешевеют и прогресс не стоит на месте. Другое дело, что любое дело необходимо делать с трезвой головой, заботясь о конкретном содержании, конкретных результатах, а не о форме, показухе, рассчитанной на малокомпетентного обывателя.

Суббота, 11 апреля 2015 г.