ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

Гелиоэнергетика

Существуют три основных направления использования солнечной энергии: прямое преобразование солнечной энергии в электрическую (фотоэлектричество), преобразование солнечной энергии в тепло на установках для отопления и горячего водоснабжения и преобразование солнечной энергии в электрическую по термодинамическому циклу (солнечные термодинамические электрические станции).

Согласно районированию территории России по потенциалу солнечных ресурсов117, наиболее благоприятными условиями для практического использования энергии солнца обладают южные районы Хабаровского края и Амурской области, Приморский край, а также южные районы европейской части России (районы 1 и 2 на рис.

В этих районах сім2 приемной поверхности фотоэлектрической установки, оптимально ориентируемой к солнечным лучам и имеющей КПД 15 %, можно получить около 200 кВт-ч электроэнергии за год (рис. П.3.2).

Выполненные в Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова разработки позволили оценить возможную выработку тепловой энергии в разных регионах страны с использованием отечественных солнечных коллекторов.118 В областях Юж- , 40 rvi nil IIM UU 140 IO0 180 70

/V ?jy. : VtvV Шш

•W г v

ГЛ .. дм У

?/I

РИС. П.3.2. УДІМІІ.ІШІІ пмрпПотки .шсктрнческой энергии фотогенератором

при КПД 15 %.119

ного и Северо-Кавказского федеральных округов, обладающих высоким солнечным потенциалом, удельная выработка тепловой энергии солнечным коллектором с жидким теплоносителем за безморозный период составляет 850 -900 (кВт ? ч)/м2. В расположенных севернее густонаселенных промышленных областях России (до 60° с.

В блИЖНЙІПИО ДЄСЯТИЛЄТИЯ изменения в годовом приходе солнечной радиации и условиях меняющегося климата будут незначительны ми.11111 'Гшс, пп период с 2011 по 2030 г. на большей части территории России аномалии годового прихода суммарной радиации по отношению к контрольному периоду 1981—2000 гг. предполагают» я и пределах 0 2 %. Наибольшие изменения прогнозируются на Камчатке, Сахалине, в Магаданской области, на Чукотке. Опм еостаая г 2 ... I % и не превысят 20—50 (кВт • ч)/м2 в год. При этом годопан нмраііотіса электрической энергии фотогенераторами спп.штсн максимум ни 2 3 %. В остальных регионах изменение п приходе і о шечпон радиации па производительности солнечных устанопок не CKJiHtOTCjI.

При прогнозируемом ноін.ііненпн средней дневной температуры воздуха 01 I !>Н I ООО о к 2()(І0 11. на 2 °С можно ожидать увеличении іффі-к гніпюстн работы солнечных коллекторов для 1'орячеги иодо< ппГіженпн. Вы работка тепловой энергии возрастет ни U % (!»U кВт ч< каждого квадратного метра солнечного коллектора).

Петра.ни'ргетики

Ветроэнергетика самая бурпо развивающаяся отрасль электроэнергетики в мир» Ветровая анергия — наиболее дешевый из возобновляемых источников анергии. В местах с хорошими ветровыми условиями иетро.шергетикн успешно конкурирует с традиционными топливными и атомными электростанциями. Стоимость электроэнергия от иетроустнновок продолжает снижаться, тогда как стоимость пнчетро.шергии от топливных электростанций постоянно поарін гнет.

Ветроэнергетический рынок успешно развивается в Европе, особенно в Германии, Испании, Дании, а также в СІЛА, Индии, Китае и Южной Америке.

В настоящее время суммарная мощность ветроэнергетических установок (ВЭУ) России по сравнению с мировыми лидерами ничтожна и составляет около 15 МВт.

Однако богатый ветроэнергетический потенциал во многих районах России (рис. П.3.4) в сочетании с высоким уровнем его изученности создает хорошие предпосылки к ускоренному развитию и внедрению ветроэнергетических станций в единую энергетическую систему.

Рис. П.3.4. Фоновое районирование России по значениям удельной мощности ветрового потока на уровне 100 м над земной поверхностью.120

Общая іі ииціпі., псоЛходпмнн дми развития парка ветроэнергетических стіншпії, ііііі'іііііпк'ігіі и 0,1 7 0,20 % территории России, и такни ІІНОЩИДІ.ІІІ і ціннії, іимуслоііно, располагает. Также она расіїолнгіпм и иппшц^шмми нетрокыми ресурсами на перспективу: |м.|1п1>||н'нп1.п< моде in пі,іе оценки и прогноз показывают, что сущес щепн 1,1 к н імеїіспнп м петровом потенциале (средней скорости ііеі рц) н ь їм міпіііне цсснтплетпя не ожидается.

Піннішії jiii «о

BPOCCIIII ніш мирі і mill іиі.мідп геи и начальной стадии развития (доля minimi чини и put ? шіекіїїі мл.моіі энергетике составляет всего 0,5 % ). <»|ИЛІо ІНІ ІМІМІ Пін 111 дин ее рпнпптіш в Российской Федерации ОГрОМШ.І І ІІІІіГнніее ПерСПСКТПППЫМП источниками получения ПіІОТІІІІ ІІІІІІІ IIII II !• > I ? II III 411/1,1.1 МССІМНГО'ТОІІОІС и деревопе- реработкп, и ІІІНЇІ е отходы ее п.і міхімннгтіїсішот производства. Так, например, ощ.ем « е п.і кохо.шш /пенных отходов при обработке урожаи піпеппш.і ни гпп 'і не г около 1.10 % об'ї.ема полученного зерна; при проп.іноді ще ішломл гсрпнлон отходы составляют 15—

25 %, фнііері.і К) 1)0 " 50 ()0 % .

районах и кіиіес і не ншпоп ипнп может ныть использован торф.

Поданным Миши lepi'iiiii природных р«?сурсов и экологии Российской Федерпппи, пи территории страны ежегодно продуцируется до I I 1.1 м ірд і ппомнееы, энергия которой эквивалентна примерно Н млрд Т уі мнимого ron.llintil (т у.т.). В энергетических целях В России І'ЄКПІІ'ІССІ'МІ ІЮ.ІМОЖПО ежегодно использовать до 800 млн т древесной Гнюмнсеы, или порядка 5 % ее общего производстнн. І)і ономії'їсеї пн потенциал биомассы, пригодной для энергетического НСІІОЛІ..ІОІІНІІШІ, оценивается примерно в 35 млн т у.т. (примерно млрд кііт ч) в год.121

За валовой ресурс древесной биомассы обычно принимается энергия, сосредоточении»! н рпечетпой лесосеке. В России в среднем выруОлетсн глнтлдпи только 25 % расчетной лесосеки, что означает нолможінх її, птрої увеличить вырубку без ущерба для леса, но с учетом нериппомерпости распределения лесных ресурсов и степени их псііолі.:іімі]іііііл по территории страны. На европейской части России используется 40 % лесосеки, на азиатской части Росойп около 15%. 11|>и этом важно учесть, что старый лес, не срубленный п не ныпененный вовремя, таит в себе угрозу пожаров, |>.і..множений различных грибков, насекомых и т. п.

Кроме того, перестойный лес уже не производит кислород, а, наоборот, поглощает его.

Экономический потенциал биотоплива на основе отходов сельскохозяйственного производства оценивается примерно в 53,3 млн т у.т. (434 млрд кВт ? ч) в год. В настоящее время доказана рентабельность многих энергетических культур (рапс, ива и т. д.), которые можно возделывать на неудобных для традиционных культур землях. Указанные факторы свидетельствуют о необходимости комплексного подхода к выбору сырья для получения биотоплива, наиболее оптимального в конкретных природных и экономических условиях.

Все источники получения биотоплива в той или иной мере испытывают на себе влияние климата, но наиболее чувствительны к климатическим условиям и их изменениям лесное и сельское хозяйство — основные поставщики сырья для биотоплива в России.

Влияние климатических изменений на лесное и сельское хозяйство неоднозначно в разных регионах России. Однако в целом по стране климатические изменения, прежде всего изменения тепло- и влагообеспеченности растений, благоприятны для развития сельского и лесного хозяйства и, следовательно, для производства биотоплива. Исключение составляют южные районы европейской части России и Западной Сибири, где ожидается увеличение засушливости, которое может привести как к падению урожайности сельскохозяйственных культур, так и к повышению пожароопасности в лесных массивах.