Альтернативные энергетические ресурсы (энергия солнца, ветра, приливов и отливов, геотермальная энергия) и проблема расширения их использования

Большой природоохранный эффект может дать широкое использование “мягких” (альтернативных) источников энергии, являющихся — в отличие от топливно-энергетических — возобновимыми ресурсами и, как правило, не загрязняющих окружающую среду. В настоящее время получили распространение следующие виды такой энергии:

— солнечная;

— геотермальная;

— ветровая;

— энергия морских приливов и отливов.

Сейчас солнечная (гелио) энергетика получила распространение в южных регионах планеты (южные штаты США, Израиль, ряд арабских стран) для получения электричества и тепла в коммунальном хозяйстве.

Источниками геотермальной энергии является вода высокой температуры, находящаяся на больших глубинах в земной коре, откуда она поднимается по трещинам в коре или извлекается на поверхность по буровым скважинам. Наиболее эффективно использование этой энергии в районах вулканической деятельности. В России имеется Паужетская геотермальная электростанция, построенная на юге Камчатки в 1966 г.

Все большее внимание в мире привлекает ветровая энергия, простая по технологии и сравнительно недорогая. Она широко использовалась в Европе несколько столетий назад. Классический пейзаж с ветряными мельницами был характерен для многих стран. Сейчас ветровые энерготехнологии наиболее распространены в Дании, где они позволяют получать уже несколько процентов от общего производства энергии в стране.

К “мягким” источникам энергии относится и энергия морских приливов и отливов. Здесь пионером является Франция, где на берегу Ла-Манша построена довольно мощная приливная электростанция. В России в 1968 г. была введена в строй небольшая приливная электростанция на побережье Баренцева моря в губе Кислой.

Энергетический потенциал “мягких” альтернативных источников энергии огромен, однако сейчас их широкое использование связано со значительными техническими трудностями и экономическими ограничениями. И хотя имеется много примеров удачного и относительно дешевого применения технологий для нетрадиционных энергоисточников, массовое их распространение возможно лишь по мере удешевления научно-технических решений в данных областях (см. таблицу 10.2).

Таблица 10.1

Стоимость производства электроэнергии при различных технологиях

Способ получения электроэнергии	Стоимость электроэнергии (цент/кВт.ч)
Теплоэлектростанции, работающие на угле
Ветровая энергия	6,4
Геотермальная энергия	5,8
Энергия биомассы	6,3
Газовые турбины с поддувом пара	4,8—6,3
Атомные электростанции	12,5
Солнечные батареи с фотоэлементами	28,4
Повышение эффективности использования энергии	2,0—4,0

 

Как видно из табл. 10.2 наиболее дешевыми способами получения электроэнергии являются энергосбережение и угольные ТЭС. Однако последние значительно загрязняют окружающую среду. Ущерб от загрязнения при сжигании угля оценивается в 1,5 цента на 1 кВт.ч, что существенно удорожает “угольную” энергию. Сейчас наиболее дорогой является солнечная энергия. Уже достаточно конкурентоспособны ветровая и геотермальная энергия, но их применение ограничено необходимыми природными условиями — наличие в районе сильных ветров, близость к поверхности геотермальных вод и т.д.

Почти 90% энергии, с помощью которой функционируют технологии во всех сферах жизнедеятельности человека, образуется за счет сжигания ископаемого топлива. С другой стороны, основной объем добываемого сырья используется для производства энергоносителей. Исключение составляет нефть, только четверть добываемого объема которой представляет собой топливо. Как топливо используется 85% получаемого газа (остальное поступает в качестве сырья в химическую промышленность) и 80% угля (20% коксующегося угля используется в металлургическом комплексе).

В принципе такая же картина наблюдается и в развитых странах мира. В США только для нужд транспорта используется 60% потребляемой нефти (только 7% идет в промышленную переработку для производства нетопливной продукции), на выработку энергии идет 80% газа, сжигается 70% добываемого угля.

Однако роль каждого из этих ресурсов в выработке энергии различна.

	Рис. 10.1. Структура баланса топливно-энергетических ресурсов в России (данные 1996 г.)

Что касается выработки электроэнергии, то на долю ГЭС приходится 18%, атомных станций — 13%. Вся остальная электроэнергия вырабатывается практически за счет ископаемых ресурсов на тепловых электростанциях.

Если говорить о тенденциях изменения доли каждого из этих ресурсов, то следует отметить возрастание удельного веса газа при сокращении всех остальных. Такая ситуация, по-видимому, будет сохраняться и в перспективе, так как в предстоящие годы вряд ли удастся увеличить добычу нефти, расширить мощности гидро- и атомных станций. В определенной степени есть вероятность повышения доли угля, что связано с его относительной дешевизной при получении энергии. Однако следует иметь в виду, что в эти затраты не включают величины расходов, необходимых для восстановления территорий, нарушенных вследствие добычи угля. В особенности они велики, когда уголь добывается открытым способом — самым дешевым с точки зрения самого процесса добычи. В России по этим причинам нарушено более 100 тыс. га, из которых рекультивировано не более 2%. Существуют также эколого-экономические ограничения, которые, во-первых, связаны с увеличением затрат на контроль за загрязнением от сжигания угля и, во-вторых, — с самим загрязнением, так как уголь является самым “грязным” ископаемым топливом. Его использование повсеместно отравляет окружающую среду.

Для обоснования эффективной и более безопасной энергетической политики необходимо ответить на ряд принципиальных вопросов. Во-первых, каковы действительные причины энергетического кризиса? Не является ли он в значительной степени следствием неправильно выбранных приоритетов в развитии ТЭК и народного хозяйства? Во-вторых, почему в современной энергетической политике так мало внимания уделяется колоссальным резервам экономии энергетических ресурсов, потенциал которых достигает 40—45% от современного энергопотребления? В-третьих, где взять новые огромные инвестиции для увеличения добычи нефти, газа, угля, наращивания производства электроэнергии?

К сожалению, этим важным вопросам уделяется мало внимания в разработках новых энергетических программ. Нет обоснованных концепций энергосбережения. Все это чрезвычайно опасно для перспектив социального, экономического и экологического развития России. Можно с большой долей вероятности предположить, что реализация традиционных экстенсивных подходов в энергетике, закладываемых сейчас в будущие программы, на самом деле обострит кризис всей экономики и ухудшит экологическую ситуацию.

Необходима новая идеология в развитии энергетики, нетрадиционные методы решения энергетических проблем.

Рассмотрим возможности альтернативных вариантов решения этих проблем, потенциал структурной перестройки ТЭКа и всего хозяйства. Прежде всего необходима ориентация развития энергетики на конечные, а не на промежуточные результаты в виде добычи энергоресурсов и производства энергии и тепла. Главной основой новых энергетических программ должны стать альтернативные методы решения энергетических проблем (не путать с альтернативными источниками энергии). Эти методы зачастую не связаны непосредственно с развитием ТЭК. Рассмотрим их возможную реализацию на примере выделенных выше направлений экологизации экономики: структурной перестройки, изменения экспортной политики, конверсии.

Современный энергетический кризис порожден прежде всего нерациональным использованием энергетических ресурсов и энергии, а не их нехваткой. В России на душу населения на порядок и даже два порядка добывается больше нефти и газа, производится больше электроэнергии, чем в большинстве развитых стран. Однако показатели конечных экономических достижений прямо противоположны. И надо себе ясно представлять, что при современной нерациональной экономической структуре в стране никогда не хватит энергии, сколько бы ее не производилось.

При этом нужно отметить, что фактически сложившиеся тенденции в 90-х гг. в этой области — неблагоприятны. С 1990 по 1996 г. энергоемкость на единицу ВВП возросла на 15% и превышает Европейские показатели в 2—3 раза. Промышленное потребление энергии в расчете на единицу продукции почти вдвое выше, чем развитых странах.

Для перестройки энергоемкой структуры народного хозяйства на энергосберегающую структуру необходимо срочно заменять старые “прожорливые” технологии на экономичные. Ярким примером такой экономии энергии может стать металлургический комплекс. По расчетам специалистов, широкое использование в металлургии энергосберегающего оборудования позволит сэкономить примерно 12%, вырабатываемой энергии, что практически соответствует ее производству на всех АЭС. Многие виды энергосберегающего оборудования были изобретены в нашей стране, однако используются значительно хуже, чем в промышленно развитых странах мира (см. главу 11).

Огромные резервы экономии энергоресурсов связаны с реализацией таких энергосберегающих вариантов в энергосберегающей структурной перестройке, как сокращение неэффективных производств и ненужных видов продукции. Они появились в результате самоедских тенденций в экономике, производства ради производства, огромных диспропорций в развитии промышленности средств производства и предметов потребления.

Нужно также отметить превосходящую всякие разумные пределы энергоемкость коммунального хозяйства. Подземные коммуникации, дома, квартиры щедро отапливают окружающую среду. Примерно треть всех коммуникаций находится в аварийном состоянии. Пример других стран показывает, что экономия энергии, используемой для отопления и освещения зданий, может составить до 15% расходуемой энергии. Например, Россия тратит на отопление в 5 раз больше на 1 м²,чем Швеция, хотя климатические условия двух стран сходны.

Таким образом, самые скромные оценки возможной экономии энергии в результате структурной перестройки народного хозяйства составляют 30%. Это означает, что при современном уровне добычи нефти, угля, газа, производстве электроэнергии при рациональных и нормальных экономических структурах можно было бы увеличить эффективное энергопотребление почти на треть. Такого количества дополнительной энергии хватило бы на многие годы самого бурного социально-экономического развития.

Очевидны преимущества энергосберегающих вариантов и в области экологической безопасности. Негативные экологические последствия здесь минимальны по сравнению с новым энергопроизводством, о чем говорит опыт стран, уже прошедших стадию структурного энергосбережения. Огромен и экономический эффект. Затраты в энергосбережение в 5 раз меньше по сравнению с добычей новых энергоносителей и производством энергии.

С точки зрения экономической эффективности значительную часть инвестиций, идущих сейчас на добычу энергоресурсов в болотах Сибири, вечной мерзлоте тундры и т.д., следовало бы вложить в инфраструктуру и перерабатывающую промышленность, в частности АПК. Быстрый рост инфраструктурных и перерабатывающих отраслей АПК является эффективным, относительно дешевым и экологически безопасным альтернативным вариантом снижения нагрузки на энергетический фундамент страны.

Перечисленные альтернативные варианты решения энергетических проблем позволяют сберечь огромное количество энергии и обеспечить устойчивое развитие народного хозяйства на перспективу даже при сокращении добычи и потребления первичных энергоресурсов.

О возможностях энергосберегающего развития говорит опыт многих стран, где экономический рост в последние годы обеспечивался только за счет экономии энергоресурсов без строительства новых станций и разработки новых месторождений. Для этого широко использовались как прямое регулирование, так и рыночные механизмы и методы стимулирования.

. Выбор приоритетов в энергетической политике

Включение в анализ энергетических проблем более широкого круга вопросов, связанных с развитием неэнергопроизводящих отраслей, энергосбережением, позволяет выйти из замкнутого круга многих современных дискуссий: какой вид энергии более безопасен — тепловая или ядерная, каково экологическое воздействие различных энергопроизводящих производств, оценки их риска и ущерба, где и сколько добывать нефти, газа, угля и пр. Все эти проблемы находятся в плоскости дополнительного производства энергии. Реальная энергетическая проблема находится в другой плоскости, на более высоком иерархическом уровне. Главный вопрос должен заключаться в определении энергетических потребностей для реализации конечных народнохозяйственных результатов. В связи с этим по-другому, в более широком аспекте, должны рассматриваться и вопросы риска, опасности и т.д.

Энергетическая политика, базирующаяся на альтернативных вариантах, структурной перестройке экономики, не означает, конечно, отказа от разработки новых месторождений, строительства новых электростанций. Там, где есть такая потребность и возможности экономии энергоресурсов незначительны, их необходимо создавать. Значительная часть месторождений уже исчерпана, что требует новых источников энергоресурсов для предотвращения резкого спада производства энергии в народном хозяйстве. Следует отметить и необходимость определенного периода времени для структурной перестройки народного хозяйства, создания энергосберегающих структур. В этих условиях необходимо вести разведку и разработку новых месторождений, создавать новые энергетические мощности. Все дело в масштабах и в приоритетах распределения ресурсов. С экономической точки зрения очевидно, что эффективно совмещать экстенсивный рост производства энергии в народном хозяйстве и энергосберегающую политику и реконструкцию невозможно. Уже сейчас в ТЭК идет значительная часть всех инвестиций в народное хозяйство, и дальнейший рост этой суммы связан с крайне негативными последствиями для других народнохозяйственных комплексов и отраслей.

Требуется определить приоритеты в развитии энергетики и стимулировать основную часть инвестиций в выбранное направление: или дальнейшее чрезвычайно капиталоемкое валовое наращивание энергии, основанное на строительстве новых станций, все более дорогой разработке месторождений в крайне неблагоприятных условиях (с огромным экологическим, социальным, экономическим ущербом в северных и сибирских регионах), или ориентация на рост конечных экономических результатов, базирующихся на экономии энергии. Весь мировой опыт доказывает, что переход на энергосберегающий тип экономического развития гораздо эффективнее с экономических, экологических, социальных позиций.

Лозунг “стране нужно больше угля, нефти, газа, энергии” есть прямая дорога в экономическую и экологическую пропасть. Стране требуется больше потребительских товаров, нужной конечной продукции, но это уже совсем другое экономическое мышление и другие подходы.

Россия обладает огромным топливно-энергетическим потенциалом, используемым нерационально. Сложившаяся структура экономики поддерживает высокую потребность в энергии, предъявляет требования к гипертрофированному развитию топливодобывающих отраслей. С другой стороны, сам ТЭК является основой этой структуры, которая деформирует экономику. На его долю приходится четверть всего объема товарной продукции, большая часть инвестиций в основной капитал, около 40% экспортной выручки. Крупные резервы существуют в добыче и использовании энергетического сырья.

Велика роль ТЭКа в загрязнении окружающей среды, воздействии на воздух, воду, лесные ресурсы и почву. Только энергетика дает ежегодно около четверти всех выбросов в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных источников, потребляет примерно 70% промышленной воды. Добыча и сжигание ископаемых ресурсов приводит к образованию большого объема отходов разного вида.

Кардинальное решение эколого-экономических проблем ТЭКа, а следовательно, во многом, и всей экономики страны в целом, видится в вариантах, альтернативных расширению топливодобывающих отраслей, в энергосбережении в самом широком смысле этого понятия.