Другие виды нетрадиционной энергетики

Геотермальная энергетика. Получение тепловой или электрической энергии за счет тепла земных глубин экономически эффективно там, где горячие воды приближены к поверхности земной коры – в районах активной вулканической деятельности с многочисленными гейзерами (Камчатка, Курилы, острова Японского архипелага). В РФ перспективным районом для развития геотермальной энергетики является также Северный Кавказ.

Сегодня геотермальная энергия в широких масштабах используется в США, Мексике и на Филиппинах. Доля геотермальной энергетики в энергетике Филиппин – 19%, Мексики – 4%, США (с учетом использования «напрямую» для отопления, т.е. без переработки в электрическую энергию) – около 1%. Суммарная энергия всех геотермальных электростанций (ГеоТЭС) США превышает 2 млн. кВт. Геотермальная энергия обеспечивает теплом столицу Исландии Рейкьявик. Уже в 1943 г. там были пробурены 32 скважины на глубину от 440 до 2400 м, по которым к поверхности поднимается вода с температурой от 60 до 130^оС. Девять из этих скважин действуют по сей день. В РФ на Камчатке работает ГеоТЭС мощностью 11 МВт и строится еще одна мощностью 200 МВт.

Развитие геотермальной энергетики сдерживается ограниченностью числа районов, где она экономически эффективна. Кроме того, экологическую опасность представляют сильно засоленные воды, которые получаются при конденсации горячего пара.

Приливно-отливная энергетика. В некоторых странах накоплен опыт получения электрической энергии за счет использования энергии приливов и отливов. Приливно-отливные электростанции (ПЭС) подобны обычным ГЭС на реках, но «водохранилище» заполняется во время прилива. При этом лопасти турбины вращаются и при повышении уровня воды, и при понижении. В настоящее время ПЭС ограниченной мощности распространены во многих странах мира. Первая ПЭС в России создана в Кислой губе Белого моря и имеет мощность 400 кВт. Имеется проект ПЭС в Кунгурском заливе Японского моря мощностью 6,2 млн. кВт (что эквивалентно примерно трем атомным электростанциям, которые работают в РФ). Планируется отгородить плотиной залив площадью 900 км², но при этом не будут залиты прибрежные районы и должна сохраниться природная экосистема. Кунгурская ПЭС по замыслу проектировщиков должна решить энергетические проблемы Хабаровского края.

На земном шаре сооружено менее 30 ПЭС, т.к. для обеспечения их нормальной работы разница уровней прилива и отлива должна быть не менее 10 м. В то же время опыт показывает, что ПЭС не нарушают экологического равновесия. Во Франции работает крупная ПЭС на реке Ран с мощностью 240 МВт. 25-летний опыт ее эксплуатации показал абсолютную экологическую чистоту таких сооружений: залив Се-Мало превратился в спокойное озеро, стал местом отдыха и туризма, плотина ПЭС имеет рыбоход и не влияет на миграции рыб.

Приливно-отливная энергетика – не единственный вариант использования энергии океана. Уже появились первые электростанции, использующие энергию волн, в Японии, Великобритании, Норвегии (наиболее крупная из них создана в Норвегии и имеет мощность 500 кВт). Разрабатываются проекты использования тепловой энергии мирового океана и энергии крупных течений (Гольфстрим, Куросио).

Использование малых водотоков. Э кологические недостатки, которые сопровождают строительство крупных ГЭС на равнине или в горах, отсутствуют при сооружении малых ГЭС. Возможно создание экологически безопасных ГЭС на больших реках, но при особом варианте свободнопроточных ГЭС с мощностью от нескольких десятков до нескольких сотен кВт, позволяющих обходится без строительства плотин. Кроме того, сооружаются рукавные микро-ГЭС. В Китае построено 60 тысяч мини-ГЭС, которые снабжают электроэнергией населенные пункты.

Как отмечает Ш.Г.Зиятдинов (2002), в недалеком прошлом мини-ГЭС были широко распространены в России. Например, в Республике Башкортостан, по архивным данным, в довоенные и послевоенные годы было построено более 200 малых ГЭС мощностью от 100 до 500 кВт (100-500 утюгов!). Однако в 60-70-е гг. от использования малых ГЭС отказались, что было ошибкой. Микроводохранилища-пруды способствовали поддержанию водного режима рек и были стациями для водоплавающих птиц и рыб.

Программы строительства малых ГЭС ныне приняты в ряде регионов РФ.

В целом, по прогнозам ООН, предполагается, что в 2020 г. доля энергии из нетрадиционных источников достигнет 3% общего энергопотребления. Сейчас она составляет 2%.

 

Контрольные вопросы

1. Каковы перспективы использования геотермального тепла?

2. Приведите примеры успешного использования энергии приливов-отливов?

3. Что такое малая гидроэнергетика?