Статья поступила в редакцию 28.02.10. Ред. рег. № 742
The article has entered in publishing office 28.02.10. Ed. reg. No. 742
УДК 338.534
ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА В ЭНЕРГОБАЛАНСЕ СТРАНЫ С.М. Карабанов , ПЛ. Безруких , ГВ. Гордиенко , М.В. Куропов
'ОАО "Рязанский завод металлокерамических приборов", 390027, г. Рязань, ул. Новая, д. 51 «В» Тел.: +7 (4912) 446849, e-mail: rzmkp@rmcip.ru 2Институт энергетической стратегии, 107996, г. Москва, ул. Гиляровского, д. 31 Тел.: +7 (495) 9161461, bezruky@yandex.ru 3Рязанский государственный радиотехнический университет 390005, г. Рязань, ул. Гагарина, д. 59/1 Тел.: +7(4912) 460334, e-mail: GVGordienko@yandex.ru
Заключение совета рецензентов: 09.03.10 Заключение совета экспертов: 14.03.10 Принято к публикации: 17.03.10
В настоящей работе проведен анализ развития возобновляемых источников энергии и сравнение с традиционной энергетикой. Показано, что увеличение доли возобновляемых источников энергии в энергобалансе -путь к энергетической и экологической безопасности.
Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, энергетический баланс.
RENEWABLE ENERGY IN THE COUNTRY POWER BALANCE
SM. Karabanov1, P.P. Bezrukikh2, G.V. Gordienko3, M.V. Kuropov3
1 Ryazan Metal Ceramics Instrumentation Plant JSC, 51-V Novaya str., Ryazan, 390027, Russia Tel.: +7 (4912) 446849, e-mail: rzmkp@rmcip.ru 2 Institute of Energy Strategy, 31 Gilyarovskogo str., Moscow, 107996, Russia
3Ryazan State Radio Engineering University Department of economy, management and industrial organization 59/1 Gagarina str., Ryazan, 390005, Russia Tel.: +7 (4912) 460334, e-mail: GVGordienko@yandex.ru
Referred: 09.03.10 Expertise: 14.03.10 Accepted: 17.03.10
The present paper analyses the development of renewable energy, compares it with traditional energy. It is shown that the increase of renewable energy share in the energy balance is the way to energy and environmental safety.
Сведения об авторе: ОАО «Рязанский завод металлокерамических приборов» (ОАО «РЗМКП»), генеральный директор, Рязанский государственный радиотехнический университет (РГРТУ), заведующий кафедрой электронной техники и технологии, доцент, д-р техн. наук, профессор, член российских и международных научных обществ и организаций (IEEE, ISES, WREC...).
Область научных интересов: альтернативные источники энергии, солнечная энергетика. Публикации: 170.
1Ш
Сергей Михайлович Карабанов
к «
Павел Павлович Безруких
Сведения об авторе: Институт энергетической стратегии, зам. генерального директора, председатель Комитета Российского Союза научных и инженерных общественных организаций, академик-секретарь секции «Энергетика» Российской Инженерной Академии, д-р техн. наук, член международного общества по солнечной энергии, инженер-электрик, энергетик, специалист в области возобновляемой энергетики.
Область научных интересов: энергетика, возобновляемая энергетика, экономика, энергосбережение.
Публикации: 180.
Григорий Владимирович Гордиенко
Сведения об авторе: ОАО
«РЗМКП», экономист по планированию.
Образование: аспирант РГРТУ, кафедра экономики, менеджмента и организации производства.
Область научных интересов: альтернативные источники энергии, солнечная энергетика. Публикации: 5.
мь
Михаил Владимирович Куропов
Сведения об авторе: ОАО
«РЗМКП», экономист.
Образование: аспирант РГРТУ, кафедра экономики, менеджмента и организации производства.
Область научных интересов:
экономика, солнечная энергетика, энергосбережение. Публикации: 1.
Введение
Традиционная энергетика, получившая бурное развитие в Х1Х-ХХ веках, создала определенную структуру производства и потребления тепловой и электроэнергии, которая во многом определяется условиями данного региона и страны в целом, энергетической стратегией и промышленной политикой государства.
В связи с ограниченностью энергоресурсов (нефть, газ, уголь), экологическими проблемами и проблемами безопасности больше внимания уделяется развитию возобновляемой энергетики, которое ставит ряд вопросов: какую долю в энергобалансе страны, региона, мира может занять возобновляемая энергетика, может ли возобновляемая энергетика прийти на смену традиционной энергетике, какие проблемы могут возникнуть в этой связи.
Одним из основных факторов развития общества является энергообеспеченность. Чем выше энергообеспеченность, тем выше уровень жизни населения страны [1].
В настоящее время основными источниками энергии являются нефть, газ, атомная энергия, уголь.
Основные проблемы использования этих источников энергии:
- ограниченность запасов нефти, газа, угля;
- сильное воздействие на экологию (потепление климата, выбросы радиоактивных загрязнений);
- ограничение применения атомной энергии, связанное с возможностью неконтролируемого использования атомного топлива;
- непрерывное повышение цен на нефть, газ, связанное со сложностью их добычи.
Если все население Земли достигнет уровня удельного потребления первичной энергии, достигнутого в США в 2000 г. (8,35 т.н.э./чел. в год), то общее годовое производство первичной энергии должно составить порядка 50 млрд т.н.э., т.е. превысить уровень производства 2000 г. в 5 раз.
Аналогичная ситуация возникает и с производством электроэнергии. Удельное потребление электроэнергии в США составляет порядка 14,5 тыс. кВтч/чел. в год, а среднее удельное электропотребление в мире - 2,5514,5 тыс. кВтч/чел. в год.
При достижении «равенства» возможностей пользования электроэнергией общее годовое производство электроэнергии должно составить порядка 870000 ТВтч, т.е. превысить производство 2000 г. более чем в 5 раз.
Даже если учесть международное разделение труда, увеличение выработки энергии в 5-6 раз приведет к беспрецедентному увеличению потребления нефти, газа и как следствие - неконтролируемым и необратимым изменениям окружающей среды.
Какой выход? Выход только в использовании экологически безопасной энергии и энергосбережении [2]. В настоящей работе анализируется возможность использования возобновляемой энергии для решения энергетической проблемы и создания стабильного и безопасного развития мира.
Структура энергобаланса
В табл. 1 приведены данные по потреблению энергоресурсов в мире по видам топлива [3].
Таблица 1
Потребление энергоресурсов в мире по видам топлива, %
Table 1
World energy resources consumption of different fuel types, %
Вид энергоисточника 1980 г. 1990 г. 2002 г.
Нефть 46 39 39
Природный газ 19 22 23
Уголь 25 26 24
Гидроэнергетика 6 7 7
АЭС 3 6 7
В табл. 2 приведены данные по обеспеченности энергоресурсами стран «восьмерки» [4]. Коэффициент обеспеченности топливно-энергетическими ресурсами определяется отношением
Ко6 = Ор/бпот , (1)
где Опр - объем производства энергии; Опот - объем потребления энергии.
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 2 (82) 2010
© Scientific Technical Centre «TATA», 2010
Таблица 2
Обеспеченность энергоресурсами
Table 2
Energy resources provision
Страна Коб по годам
1971 1998 1999 2000
Канада 1,0904 1,5523 1,5084 1,4936
Франция 0,2583 0,4940 0,4997 0,5109
Германия 0,5631 0,3816 0,4003 0,3955
Италия 0,1687 0,1743 0,1641 0,1565
Япония 0,1327 0,2132 0,2024 0,2013
Великобритания 0,5203 1,1815 1,2171 1,1721
США 0,912 0,7781 0,7503 0,7287
Россия 1,4438 1,5969 1,5763 1,5741
Страны, у которых Коб > 1, являются экспортерами энергоресурсов, а страны, у которых Коб < 1, -импортерами.
Эти страны имеют развитую экономику. Политика в области энергетики этих стран зависит от собственных запасов энергоресурсов, от географического расположения стран, требований по охране окружающей среды.
С другой стороны, 2 млрд людей на Земле не имеют доступа к современным источникам энергии. Эта проблема должна быть решена с использованием экологически безопасных источников энергии.
Важным элементом выработки долгосрочной энергетической политики является оценка запасов энергетических ресурсов. Общие запасы нефти оцениваются в 11012 баррелей. Этих запасов будет достаточно в течение последующих двух десятилетий.
Запасы природного газа оцениваются в 1001012 м3. К настоящему времени добыто около 10% газа. Значительная часть используемых и нераскрытых запасов газа находится в России.
Уровень добычи газа в 2005 г. составил 608-109 м3, а в 2030 составит 9000 млрд м3. Таким образом, запасов газа хватит на 150-200 лет. При этом возрастет количество газопроводов.
Возобновляемая энергетика
Основными первичными возобновляемыми источниками энергии (ВИЭН) являются солнечное излучение, энергия Земли и гравитационная энергия. По своей физической природе эти источники являются неисчерпаемыми.
За основу можно принять определение: возобновляемые источники энергии - это источники энергии, образующиеся на основе постоянно существующих или периодически возникающих процессов в природе, а также жизненном цикле растительного и жи-
вотного мира и жизнедеятельности человеческого общества [4].
Основными видами ВИЭН в настоящее время являются:
- солнечные фотоэлектрические установки;
- солнечные тепловые установки;
- ветроустановки;
- малые и микрогидроэнергетические станции;
- геотермальные электростанции;
- геотермальные тепловые станции;
- биоэнергетические установки;
- низкопотенциальные тепловые станции.
По данным, приведенным в [5], экономический потенциал ВИЭН в мире оценивается в объеме 14 млрд т.н.э. Учитывая, что ежедневная добыча органического топлива составляет около 9 млрд т.н.э., получим, что экономический потенциал ВИЭН превосходит годовую добычу всех видов органического топлива в 1,55 раза. При этом нефть и газ используются безвозвратно, а возобновляемой энергетикой человечество располагает постоянно.
Доля ВИЭН в производстве электроэнергии в мире по данным IEA составила в 2000 г. 1,71%. Эта доля постоянно растет. К 2025 г. доля возобновляемой энергии в странах Большой Восьмерки составит более 20% [6]. Темпы роста использования ВИЭН превышают темпы роста добычи истощаемых источников энергии.
Так, за период 1995-2000 гг. среднегодовые темпы роста ветроэнергетики составили 29,8%, фот
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.