И подпишитесь на новые материалы:
Новые интересные записи
прямиком Вам на почту!
Только полезные материалы!
Альтернативные источники энергии
Учебное пособие. Ю. Н. Гладкий, С. Б. Лавров. «Глобальная география». Альтернативные источники энергии. Вопрос о «мягких» источниках энергии не простой. Их называют еще альтернативными, противопоставляя традиционным загрязняющим — углю, нефти, газу. Крупнейший советский физик академик П. Капица считал, что альтернативные источники в обозримом будущем не смогут серьезно потеснить традиционные энергоносители. Однако последние быстро «тают», хотя и альтернативные источники имеют свои минусы.
Во-первых, неверно говорить об абсолютной экологической чистоте альтернативных источников. Например, для сооружения СЭС (станции на солнечной энергии) необходимо большое количество зеркал, металла и других материалов, и, если включить «экологические затраты» на их производство, картина будет иной. Во-вторых, следует учитывать затраты, неизбежные при отчуждении земель под строительство станций этих типов.
В-третьих, и это самое важное, — себестоимость энергии на альтернативных станциях остается все еще высокой, однако для разных видов станций она сильно различается.
Ветровая энергия ближе других альтернативных видов подошла к порогу рентабельности. Штат Калифорния уже стал крупнейшим в мире районом развития ветровой энергетики. За ним следует западное побережье полуострова Ютландия, где ФРГ и Дания создали свои «ветровые парки». В 2000 г. мощность ‘ подобных станций в Северной Америке превысила 2000 МВт, в Западной Европе — 2300 МВт. Заметной доли ВЭС достигли к 2000 г. в Дании — до 10%. Общее число таких установок в мире составляет десятки тысяч, причем энергия ветра в этих районах становится почти конкурентоспособной (1кВт»ч обходится в б—8 центов).
В ведущих странах мира все более пристальное внимание уделяют гелиоэнергетике. Мировой рекорд эффективности солнечных батарей был достигнут сначала в Стэндфордском университете США (Калифорния), где 28,5% солнечной энергии, падающей на батарею, превращалось в электрическую. Позже этот рекорд был перекрыт на 2% учеными из Пало-Альто в «Кремниевой долине» — крупнейшем научно-производственном комплексе мира.
Самые крупные СЭС построены тоже в Калифорнии, их типовая мощность невелика (30 тыс. кВт), а технология проста — системы вогнутых солнечных рефлекторов, нагревающихся до 100—400 °С. Одна такая станция способна снабжать энергией до 10 тыс. американских домов. В пустыне Моха ее, где находится тренировочный центр авиакосмической промышленности США, работает СЭС мощностью 355 МВт, т. е. примерно такой же, как средняя станция на угле или мазуте. Однако в целом развитие гелиоэнергетики в мире идет медленно, в основном из-за высокой стоимости солнечных элементов.
Геотермальная энергия по времени использования — наиболее старый источник альтернативной энергии. В 2000 г. в мире работало около 400 блоков таких станций, и здесь доминировали США (168 блоков на «месторождениях» Гейзере в долине гейзеров, Империал Вэлли и др.). Второе место занимала Италия, но в последние годы ее обогнали КНР и Мексика. Самая большая доля используемой геотермальной энергии приходится на страны Латинской Америки, но и она составляет немногим более 1%.
В России перспективными в этом смысле районами являются Камчатка и Курильские острова. С 1960-х гг. на Камчатке успешно работает полностью автоматизированная Паужетская ГеоТЭС мощностью 11 МВт, на Курилах — станция на о. Кунашир. Такие станции могут быть конкурентоспособны лишь в районах с высокой отпускной ценой на электроэнергию, а на Камчатке и Курилах она очень высока в силу дальности перевозок топлива и отсутствия железных дорог.
Приливные станции — самые дорогие сооружения и пока только потенциальный источник энергии. Районами их строительства могут стать заливы и устья рек с очень высоким уровнем приливов. В заливе Фанди (Канада) он достигает 18 м, в устье р. Северн (Великобритания) — 14,5 м, в порту Гранвилъ (Франция) — 14,7 м.
Во Франции работает крупная ПЭС на р. Ране мощностью 240 МВт, 25-летний опыт ее эксплуатации показал абсолютную экологическую чистоту таких сооружений: залив Сен-Мало превратился в спокойное озеро, стал местом отдыха и туризма, плотина ПЭС имеет рыбоход и не влияет на миграцию рыб. В России с 1968 г. действует Кислогубская ПЭС, установленная мощность ее ничтожна — 0,7 МВт. Потенциальных районов для строительства крупных ПЭС в стране несколько: Мезенская губа, Тугурский залив Охотского моря. Станция в Мезенской губе могла бы иметь мощность 15 000 МВт, в Тугурском заливе — 10 300. Однако капитальные затраты на сооружение гигантских плотин большой протяженности и трудности сооружения ПЭС в котловане с перемычками настолько велики, что в сегодняшних условиях эти проекты абсолютно нереальны.
Биомассу только условно можно назвать возобновляемым и альтернативным источником энергии, ибо для созревания урожая (допустим, сахарного тростника) требуется один сезон, а для «скороспелых» видов деревьев, которые сажают на вырубках в Амазонии, — несколько лет. К тому же биомасса при ее сохранении тоже загрязняет атмосферу.
На сегодня, видимо, только атомная энергетика способна резко и за достаточно короткий срок ослабить явление парникового эффекта. В ряде развитых стран она уже заняла самые видные позиции . Доминирует здесь Франция.
В мире имеются разные точки зрения на перспективы строительства новых АЭС. По прогнозам, мощность АЭС в США в ближайшие годы будет стабилизирована. В Швеции прекращен ввод новых АЭС и намечен постепенный вывод из эксплуатации действующих. В то же время Франция и Япония увеличивают не только абсолютную мощность своих АЭС, но и их удельный вес в электроэнергетике.
Замена угля, нефти и газа атомной энергией уже привела к существенному снижению выбросов С02 и других парниковых газов. Если бы долю мирового производства электроэнергии, которую дают сейчас АЭС, производили бы угольные ТЭС, даже обслуживаемые самыми современными газоочистителями, то, по мнению специалистов, в атмосферу поступало бы дополнительно 1,6 млрд т углекислого газа, 1 млн т окислов азота, 2 млн т окислов серы и 150 тыс. т тяжелых металлов.