Энергетические ресурсы

Мировые энергетические ресурсы.

 Глобальное изменение климата – лишь одна из глобальных энергетических проблем. Еще одной проблемой, становящейся все острее с каждым годом,  является истощение энергетических ресурсов или энергетический кризис. Свидетельством тому является рост цен на нефть, войны и конфликты, разгорающиеся за доступ к энергетическим ресурсам (например, нефтяная война США против Ирака или «газовый» конфликт России и Украины). Собственно,вся история цивилизации – это борьба за доступ к энергетическим ресурсам. Ибо тот, кто контролирует энергоресурсы, тот обладает властью.

Выходом  из этой чреды войн за энергоресурсы очень прост – нужно шире внедрять использование таких энергоисточников, которые (а) неограничены и (б) доступны  каждому.  Например, солнечная энергия. Она  поступает на Землю в огромных количествах, но она распылена, и ни один человек не может полностью взять ее под контроль. Использование солнечной энергии не ведет к централизации и накоплению власти, как в случае с большими ТЭЦ, ГЭС и АЭС. Возможно, что связь между властью и контролем над энергоисточниками является, одной из главных причин того, что солнечная энергия до сих пор так мало используется..

А значит, внося  свой вклад в сохранение энергии и продвижение  альтернативных источников энергии, ты вносишь вклад и в борьбу за мир.

По оценкам специалистов, мировые ресурсы угля составляют 15, а по неофициальным данным 30 триллионов тонн, нефти - 300 миллиардов тонн, газа - 220 триллионов кубометров. Разведанные запасы угля составляют 1685 миллиардов тонн, нефти - 137 миллиардов тонн, газа - 142 триллионов кубометров. Существует точка зрения, что при нынешней ситуации запасов угля хватит примерно на 270 лет, нефти на 35-40 лет, газа на 50 лет. 

ЗЕЛЕНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

Переход на «зеленую» энергию как главный путь к улучшению экологии планеты. Правительства развитых стран принимают нормативные программы развития «зеленой энергетики» и тратят миллиардные бюджеты на их реализацию. Для привлечения инвестиций в отрасль принимаются программы специальных тарифов или «зеленых сертификатов», позволяющих поставщикам и потребителям такой энергии получать бонусы и дополнительные доходы. 
«Зеленая архитектура» как один из способов повышения эффективности энергопотребления.К началу 2008 года по меньшей мере 43 государства разработали планы по переходу на использование возобновляемых источников энергии. Страны, желающие избавиться от нефтяной, газовой и угольной зависимости, к 2011 году планируют получать от 5% до 30% электричества за счет использования энергии воды, солнца, ветра, биомассы и т. д. Наиболее амбициозные планы у Австрии (к 2010 году покрывать 78% своих нужд в электроэнергии за счет возобновляемых источников), Швеции (60%) и Латвии (49,3%).

Население Земли – около 7 млрд. человек. Потребление энергии непрерывно растет и сегодня превысило 13 млрд. т н.э./год или в среднем ≈ 2 т н.э./чел./год или ≈ 3 кВт/чел.
Сравнительные масштабы антропогенной энергетики
Средняя мускульная мощность человека – 100…150 Вт/чел. За счет освоения различных источников энергии энерговооруженность человека возросла в среднем в 30 раз (3 кВт/чел.), а в развитых странах – в сотни раз.

 

Поток энергии солнечного излучения на поверхность Земли (за пределами атмосферы 1,4 кВт/м²) – 173 000 ТВт (173 1012 кВт) или в среднем 25 МВт/чел. Потребление энергии населением Земли всего ≈ 1/10000 энергии, поступающей на Землю с солнечным излучением. Вместе с тем, потребление энергии достигло около 50% энергии процессов фотосинтеза (≈ 40 ТВт), обеспечивающих жизнь на Земле, что начинает негативно отражаться на экологии.

 При уже достигнутом уровне энергопотребления мир в целом и отдельные страны не могут и не должны стремиться достичь сегодняшнего удельного энергопотребления наиболее энергетически “зажиточных” стран.

При численности населения земного шара около 7 млрд. чел. попытка увеличить масштаб потребления энергии в расчете на одного человека до среднего уровня золотого миллиарда» привела бы к необходимости как минимум в 3 раза увеличить производство первичных энергоресурсов, что в условиях наметившейся в мире стабилизации добычи органического топлива и экологических ограничений, видимо, уже невозможно и неразумно!
Необходимо направить усилия на повышение энергоэффективности и диверсификацию источников энергии!

Энергоемкость ВВП различных стран, т н.э./$1000 (источник: KEY WORLD ENERGY STATISTICS, IEA, 2009)

Необходимо иметь в виду, что этот показатель лишь косвенно характеризует энергоэффективность страны. Для вскрытия имеющихся резервов повышения эффективности использования энергии требуется детальный анализ структуры экономики, ее внешнего торгового баланса, климатических и географических особенностей, сравнительное исследование эффективности энергетических процессов и балансов в отдельных секторах экономики и регионах. 

 Основные проблемы мировой энергетики

Деление мира на экспортеров и импортеров нефти (красные – импортеры, зеленые – экспортёры)

- «Несправедливое» неравномерное распределение органических энергоресурсов по миру и связанные с этим проблемы энергетической безопасности стран и регионов;
- Наступление эры сокращения добычи дешевого органического топлива;
- Нарастание экологических угроз

Энергетика – одна из главных причин мировых экономических, финансовых и политических кризисов
Неравномерность распределения первичных органических ресурсов по миру, сокращение дешевых запасов органического топлива, озабоченность многих стран проблемами энергетической безопасности, сопровождающиеся растущей озабоченностью мировой общественности изменением климата, обусловленным вредными воздействиями традиционной энергетики на окружающую среду, неизбежно должны привести к существенному изменению топливно-энергетического баланса планеты уже в ближайшие десятилетия и к сокращению долей потребления нефти, газа и угля.
Что же сможет их заменить в условиях продолжающегося абсолютного роста потребления энергии?


Энергетические ресурсы Земли

 

Помимо органических энергоресурсов человечество располагает большими ресурсами ядерной энергетики (деление и синтез) и возобновляемых источников энергии (ВИЭ).
Ожидается «ренессанс» атомной энергетики (с известными ограничениями) и уже имеет место расширение масштабов практического использования ВИЭ

Достоинства Возобновляемых источников энергии
- широта спектра ВИЭ,
- ресурсы ВИЭ во много раз превышают существующие потребности регионов,
- более менее равномерная распределенность по земному шару и повсеместная доступность того или иного вида,
- неисчерпаемость,
- экологическая чистота: нет выбросов, отсутствует тепловое загрязнение планеты


Состояние и тенденции развития ВИЭ в мире

Инвестиции в 2008 г. в ВИЭ – более $120 млрд.

Установленная мощность электрогенерирующих установок на ВИЭ (без крупных ГЭС) к концу 2008 года более 280 ГВт (> 5% от суммарной мощности всех электрогенерирующих установок в мире, > 3,5% от мирового производства электроэнергии и > 25% от электроэнергии, вырабатываемой всеми атомными электростанциями. В США в апреле 2009 г. выработка электроэнергии от ВИЭ впервые превысила выработку АЭС.

Суммарная мощность действующих в мире фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) достигла 16 ГВт, причем в 2008 году в эксплуатацию было введено более 5 ГВт (> 3 ГВт – ФЭС), а прирост продаж ФЭП на мировом рынке за год составил около 70%;

Суммарная тепловая мощность установок солнечного теплоснабжения в 2008 году достигла 145 ГВт (более 180 млн м2 солнечных коллекторов), солнечное горячее водоснабжение имеет более 60 млн домов в мире, ежегодные темпы роста более 15%;

Производство биотоплив (этанол и биодизель) в 2008 году превысило 79 млрд. литров в год (около 5% от ежегодного мирового потребления бензина, биоэтанол – 67, биодизель - 12 млрд. литров в год . По сравнению с 2004 годом производство биодизеля возросло в 6 раз, а биоэтанола удвоилось);

В 30 странах мира действует более 2 млн тепловых насосов, суммарной тепловой мощностью более 30 ГВт утилизирующих природное и сбросное тепло и обеспечивающих тепло- и холодоснабжение зданий;

В 2009 году 73 страны, среди которых 20 развивающихся, имели специальные государственные программы освоения ВИЭ и на государственном уровне утвержденные индикативные показатели их развития на среднесрочную и долгосрочную перспективу: в большинстве случаев 15…20% вклад в энергобалансы к 2020 году, в ЕС 40% - к 2040 году.


Основные недостатки ВИЭ, сдерживающие их продвижение на энергетический рынок

- Нестабильность (суточная и сезонная) энергетических потоков (солнце, ветер, гидро)
- Низкая плотность энергетических потоков
солнечное излучение в полдень ясного дня - 1 кВт/м2, среднегодовая плотность потока < 250 Вт/м2 (для средней полосы России – 120 Вт/м2).
ветровой поток при скорости ветра 10 м/с - 500 Вт/м2.
водный поток при скорости 1 м/с - 500 Вт/м2.
Для сравнения: плотность теплового потока на стенки топки парового котла достигает нескольких сотен кВт/м2.

В результате – большие площади приемников, высокая материалоемкость и высокая стоимость производимой энергии.


Основные сферы энергетического использования ВИЭ:
- производство электроэнергии;
- производство тепла и холода;
- производство альтернативных топлив, прежде всего, биотоплив.

Разрабатывается широкий спектр различных технологий преобразования энергии, причем одни и те же первичные ВИЭ могут быть эффективно применены для получения разных полезных энергетических продуктов.

Инновационные технологии энергетического использования ВИЭ
- технологии термодинамического и прямого фотоэлектрического преобразования солнечной энергии в электроэнергию;
- технологии солнечного горячего водоснабжения, отопления, сушки и холодоснабжения на основе использования эффективных солнечных коллекторов;
- технологии преобразования энергии ветровых потоков в электроэнергию;
- технологии геотермального теплоснабжения и производства электроэнергии;
- технологии энергетической переработки биомассы с получением альтернативных твердых (топливные брикеты), жидких и газообразных топлив;
- технологии преобразования энергии малых водных потоков в электроэнергию;
- технологии преобразования энергии морских приливов и морских волн;
- технологии использования природного и сбросного промышленного тепла для теплоснабжения с помощью тепловых насосов.

 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ БЕЛАРУСИ

В недрах Беларуси выявлено и разведано почти 5 тыс. месторождений и залежей полезных ископаемых. В целом они содержат около 30 видов минерального сырья.  Топливно-энергетические ресурсы представлены в Беларуси нефтью, торфом, бурым углем и горючими сланцами.

Главной нефтегазоносной территорией является Белорусское Полесье. 

Ресурсы нефти оцениваются в 338 млн. т, 52% которых относится к категории промышленных. Неразведанные запасы составляют 169 млн. т. Белорусская нефть залегает на глубине от 2 до 3,5 км. Качество нефти в разных местах неодинаковое: на севере Припятского Полесья преобладает парафинистая, смолистая, малосернистая нефть, на юге – малопарафинистая и высокосернистая. Учитывая большую зависимость Беларуси от внешних поставщиков нефти (прежде всего от России), необходимо более интенсивно вести поиск новых месторождений. По расчетам специалистов, максимальная годовая добыча может быть увеличена только на 25%, но это требует многократного увеличения капитальных вложений (в 2,5-8 раз), что практически не может быть осуществлено в сегодняшних экономических условиях.

Горючие сланцы распространены на юге Беларуси (Гомельская область, Солигорский и Любанский районы Минской области), открыты в 1963 г. Прогнозные запасы составляют 10 млрд. т. Широко известны два месторождения – Любанское (площадь превышает 300 км2, геологические запасы – 866 млн. т), Туровское (площадь около 1,37 тыс. км2, геологические запасу –1,18 млрд. т). Условия разработки относительно благоприятные. Горючие сланцы считаются потенциальной сырьевой базой для развития энергетики, химической промышленности и производства строительных материалов.

Месторождения бурого угля находятся в Припятском Полесье. Прогнозные запасы – 1,3 млрд. т. Детально разведаны три месторождения – Житковичское (открыто в 1969 г., запасы –52,9 млн. т), Бриневское (Петриковский район, запасы – 40 млн. т) и Тонежское (Лельчицкий район, запасы – 59,1 млн. т). В последние годы на юге Беларуси (Лельчицкий район) открыто относительно большое Букчанское месторождение, которое в будущем может иметь промышленное значение.

 Разведанные залежи угля пока еще не разрабатываются, так как уголь залегает на большой глубине, имеет малую мощность пластов и невысокое качество. Проблемы сегодняшнего дня требуют промышленного освоения Житковичского месторождения. Добыча возможна путем строительства карьера мощностью до 2 млн. т угля в год. Но месторождение находится преимущественно в зеленой зоне г. Житковичи, что требует разработки комплекса мероприятий, по уменьшению негативного влияния на окружающую среду.

Наиболее распространенным видом топлива в Беларуси является торф. Известно более 9 тыс. его месторождений, эксплуатируются около 100.

   По запасам торфа (прогнозные запасы составляют 4,4 млрд. т, промышленные – 2,5 млрд. т) Беларусь занимает второе место в СНГ, уступая только России. В последнее время годовая добыча составляет 27 – 30 млн. т. Наиболее богатые его залежи находятся в Брестской, Витебской, Минской областях, где геологический запас торфа составляет около 68% от общего.

  В Беларуси действует более 65 торфопредприятий. Крупнейшие из них – Светлогорское и Березовское. Только в 1973–1996 гг. торф не использовался в качестве топливно-энергетического сырья. Наличие в нем многих органических соединений дает возможность широко использовать торф для производства органоминеральных удобрений, стимуляторов роста и других биостимуляторов, продуктов для бытовой химии, полиграфии, на подстил скоту. Широко используется он в грязелечении.

   Оценивая совокупность топливно-энергетических ресурсов, необходимо отметить, что собственные ресурсы Беларуси ни сегодня, пи в ближайшем будущем не смогут полностью удовлетворить потребности ее хозяйства. Более того, если в 1990 г. обеспеченность собственными энергоресурсами составляла 11,5%, то по оценке специалистов в 2000 г. она снизилась до 7,6%. Ниже этот показатель только в Молдове и Армении.

   Объем добычи нефти в стране составляет лишь 12-13% от потребности и в перспективе это соотношение не изменится.

 

Эффективность использования и потребления энергии в Республике Беларусь

Бурно развивающаяся экономика стран планеты Земля в XX веке требовали все больше затрат топливно-энергетических ресурсов. Добыча нефти, угля, газа с каждым годом возрастала. Эти источники казались неистощимыми. Разразившийся в 1973-1974 гг. нефтяной кризис заставил многие страны задуматься над использованием альтернативных источников энергии и экономным использованием топливно-энергетических ресурсов, что и обусловило повышение многими странами уровня самообеспечения энергоресурсами. Однако энергетическая проблема остается актуальной и в настоящее время практически для всех стран Европы, поскольку степень обеспеченности собственными ресурсами составляет в отдельных странах Европы 40-50 %.

Остро она ощутима и в Республике Беларусь, способной обеспечить себя примерно на 16 % собственными топливными ресурсами, остальное количество их приходится завозить из-за рубежа и платить большие деньги. Удельный вес ввоза топливно-энергетических сырьевых и материально-технических ресурсов в валовом внутреннем продукте составляет более 43 %. Республика импортирует (в основном из России) весь потребляемый каменный уголь, более 90 % нефти, 100 % природного и четверть сжиженного газа.

Если сравнивать энергоемкость продукции наших предприятий, то она значительно выше, чем в индустриально развитых странах2. Так, например, при получении 1 т извести у нас тратится электроэнергии в 5,5 раза больше, чем на Западе, серной кислоты - в 2,7, железобетона - в 1,7 раза. На каждый доллар США произведенной в республике продукции расходуется 1,4 кг условного топлива, тогда как в странах ЕС - 0,81 кг. Правда, следует учитывать, что климат в нашей стране более холодный, что обусловливает и больший расход ТЭР на обогрев производственных зданий и жилищно-бытового сектора. На состоявшемся в 1997 году республиканском семинаре, посвященном проблеме энергосбережения, было отмечено, что энергоемкость валового внутреннего продукта в нашей стране составляет 165 тонн условного топлива на 1 млрд руб., что в 4-5 раз выше, чем в странах ЕС.

Очевидно, что отечественная промышленность по удельным расходам топлива и электроэнергии пока весьма далека от европейских стандартов. Не лучшее положение с энергоемкостью и в агропромышленном комплексе. Энергоемкость нашей сельхозпродукции в 3-5 раз выше, чем в развитых странах. Так, на 1 т говядины тратится 550 кВт  ч электроэнергии, на одну тонну свинины - в 2,5 раза больше. Совокупный расход энергоресурсов в производстве 1 тонны зерна составляет 28-30 кг условного топлива.

Такие высокие удельные расходы топлива и электроэнергии явились следствием существовавшей в условиях командно-административной системы практики разработки самими производителями (предприятиями) или отраслевыми организациями норм расхода топлива, тепла, электроэнергии и сырья на выпуск той или иной продукции. Затем эти нормы утверждались отраслевыми министерствами. Каждая отраслевая организация стремилась любым путем обеспечить своему ведомству режим "наибольшего благоприятствования", т. е. разработать такие нормы, которые при любой, даже самой чрезвычайной ситуации, исключали бы перерасход этих ресурсов. Иными словами, нормы расхода устанавливали не по действительному расходу ресурсов на единицу продукции, а по верхнему допускаемому пределу. К тому же, 1 кВт ч для села стоил 1 коп. Доходило дело до того, что колхозам и совхозам доводили план потребления энергии. Такая "практика" несла, помимо экономических, значительные социальные издержки, поскольку этот заведомый перерасход закладывался в цены на продукцию, выпускаемую предприятиями. В результате в стоимость товаров включались потери, которые оплачивали мы, потребители. И хотя удельный вес топливно-энергетических затрат в себестоимости иных видов продукции не самый высокий (менее 20 % у ряда отраслей), но он составляет, в зависимости от отрасли, 5-50 % (например, в машиностроении -5-8 %)• И каждый новый виток цен на энергоносители делал и делает эти товары все более дорогими.

    Нельзя сбрасывать со счетов и технологическое отставание нашего производства от производства Запада. До самого недавнего времени приоритет отдавался дальнейшему наращиванию мощностей, хотя для того, чтобы сэкономить какое-то количество энергоресурсов, требуется затратить в 2-3 раза меньше средств на действующих мощностях путём их модернизации (реконструкции) по сравнению с созданием новых. И, несмотря на все вышеизложенное, в результате осуществляемых с 1993 года мер по энергосбережению, начиная с 1995 года, в Республике Беларусь обеспечено повышение валового внутреннего продукта (ВВП) на 36 % практически без прироста ТЭР. Энергоемкость ВВП за этот период снизилась на 28,2 %.

     Однако следует отметить, что, например, в 1996 году энергоемкость ВВП в нашей стране меньше на 17 %, чем на Украине, и на 42 % меньше, чем в России, но в два с лишним раза больше, чем в Германии, и на 24 % больше, чем в США. Это означает, что потенциал экономии топливно- энергетических ресурсов (ТЭР) в Беларуси огромен и составляет от 8 до 10 млн т топлива в условном исчислении или более чем 1/5 часть их общего потребления в год, а вообще он составляет примерно 40-45 % от потребленных ныне ТЭР.

    О значении этого резерва можно судить по следующему факту: если бы в Республике Беларусь удалось "ввести" его в действие или хотя бы мы могли сравняться по удельным энергозатратам с развитыми странами, то, как минимум 10 лет, мы могли бы не наращивать мощности наших электростанций и котельных.

    Оплата в год за энергоносители нашей страной достигает 1,8 млрд долларов, а на закупку хлеба для всего населения при условии, если бы у нас его не выращивали вовсе, понадобилось бы 700 млн долларов. Специалисты подсчитали, что при разумной организации энергопотребления страной энергоносителей, ввозимых извне, можно снизить расходы на закупку их на 40 % и сэкономить 700-800 тыс. долларов. Поэтому энергосбережение является приоритетом государственной политики, важным направлением в деятельности всех без исключения субъектов хозяйствования и самым дешевым, но не бесплатным, источником энергии! По мнению специалистов, только в сельском хозяйстве возможно сэкономить до 50 % от затрачиваемой энергии, а в некоторых производствах строительной индустрии - и того больше. При этом во многих случаях мероприятия по внедрению энергосберегающих технологий не требует больших финансовых затрат, так как расходы на производство 1 т у. т. первичной энергии в 3-4 раза больше, чем на ее сбережение. 

Альтернативные энергетические ресурсы Беларуси

В качестве реального замещения основных видов топливных ресурсов в Беларуси целесообразно использовать древесную массу: отходы деревообрабатывающего производства, маломерная и сухостойная древесина, кустарники и т.п.

Как показывает опыт, себестоимость теп­ловой энергии, полученной с использо­ванием древесной массы (при учете кон­кретных условий), в 2-4 раза ниже по сравнению с экспортируемым углеводо­родным топливом. Таким образом, эко­номическая выгода от использования древесного топлива не вызывает сомне­ний. Следует заметить также, что, увеличивая объем сжигания древесного топ­лива, впрочем как и любого другого ви­да местного топлива, мы тем самым уменьшаем потребление дорогостояще­го импортируемого углеводородного топливного сырья.

Оценка экономически целесообраз­ных объемов использования древесины и древесных отходов для топливных це­лей по областям и в целом по Беларуси до 2015 года приведена в таблице 15. Та­ким образом, в 2005 году мы можем ис­пользовать 2 млн. 125 тыс. т. у.т. древес­ного топлива, что приблизительно соста­вит 7% к общему потреблению топлива.

Эти данные показывают также, что, исходя из стратегических и экономичес­ких интересов государства, в ближайшее время целесообразно перевести на дре­весное топливо имеющиеся 1022 котель­ные с годовым расходом 412 тыс. т у.т., работающих на угле и находящихся в зо­не оптимального радиуса использования топливной древесины и древесных отхо­дов.

Оценка экономически целесообразных объемов
использования древесины и древесных отходов
для топливных целей (в тыс. т у.т. в год)

ОБЛАСТЬ	До 2005 года	До 2015 года
Брестская	274,65	342,5
Витебская	382,57	477,1
Гродненская	225,06	280,65
Гомельская	483,69	603,19
Минская	445,9	556,0
Могилевская	313,1	390,5
Итого по республике	2124,97	2649,94

Использование энергии воды и ветра
В настоящее время солнечную энергию используют в некоторых странах в основном для отопления, а для производства энергии - лишь в незначительных масштабах.

Ветряные мельницы давно зарекомендовали себя в качестве альтернативного источника энергии. Однако они эффективны и экономичны только для мелкого пользователя. К сожалению, энергия ветра пока еще не в состоянии давать электроэнергию в достаточных количествах. Солнечная и ветровая энергетика имеет серьезный недостаток - временную нестабильность именно в тот момент, когда она особенно нужна. В связи с этим необходимы системы хранения энергии, чтобы потребление ее могло быть возможно в любое время, но экономически зрелой технологии создания таких систем пока нет.

Что касается Республики Беларусь, то анализ скорости ветра на высоте флю­гера для различных территорий республики показал, что средняя скорость ветра по республике не превышает 4,1 м/с. При таких скоростях энергетический потен­циал ветра считается небольшим, если использовать традиционные конструк­ции установок.

  В то же время Национальной акаде­мией наук (Институт проблем энергети­ки) совместно с  Государственным коми­тетом по энергосбережению и энергети­ческому надзору Республики Беларусь и фирмой «Аэрола» разработана новая конструкция ветровой установки, кото­рая позволяет получать неплохие энер­гетические характеристики при скоро­стях ветра 3-4 м/с.

По се­годняшним прогнозам вклад ветровой энергетики в общий энергобаланс рес­публики в ближайшей перспективе предполагается незначительным.

Потенциал солнца как энергоисточни­ка огромен. В настоящее время развитие разработок по использованию солнеч­ной энергии идет по двум направлени­ям: фотоэнергетика и гелиоэнергетика. Первая связана с прямым преобразова­нием потока солнечной энергии в элект­ричество, вторая — с утилизацией тепла с помощью активных и пассивных теплоиспользующих систем.

В целом вопрос широкомасштабного использования солнечных теплоиспользующих систем различного назначения требует тщательной проработки и соот­ветствующих инвестиций. Так, для круг­логодичного применения солнечной энергии для нужд теплоснабжения необ­ходимы сезонные аккумуляторы тепла большой емкости, а фотоэлектрические системы требуют значительного умень­шения их стоимости.


Основные направления экономии энергоресурсов
Экономия топливно-энергетических ресурсов в настоящее время становится одним из важнейших направлений перевода экономики Беларуси на путь интенсивного развития и рационального природопользования.

В настоящее время почти вся электроэнергия в стране производится тепловыми электростанциями. Из 35 млн. кВт электроэнергии, потребляемых ежегодно, в Беларуси производится 23 млн. кВт., 11 млн. кВт импортируется из России и Литвы. Однако, учитывая, что вся белорусская электроэнергия производится на российском газе, считать нашу электроэнергетическую систему самостоятельной не приходится.

По нормам развитых стран не рекомендуется импортировать более 30% топливно-энергетических ресурсов из одной страны. В противном случае государство становится слишком зависимым от сырьевых источников. Поэтому на повестку дня все чаще ставится вопрос о применении нетрадиционных источников энергии.

На ТЭС при выработке электроэнергии полезно используется лишь 30—40% тепловой энергии, остальная часть рассеивается в окружающей среде с дымовыми газами, подогретой водой. Немаловажное значение в экономии минеральных топливно-энергетических ресурсов играет снижение удельного расхода топлива на производство электроэнергии.

Таким образом, основными направлениями экономии энергоресурсов являются:

■ совершенствование технологических процессов;

■ совершенствование оборудования;

■ снижение прямых потерь топливно-энергетических ресурсов;

■ структурные изменения в технологии производства;

■ структурные изменения в производимой продукции;

■ улучшение качества топлива и энергии;

■ организационно-технические мероприятия.

Проведение этих мероприятий вызывается не только необходимостью экономии энергетических ресурсов, но и важностью учета вопросов охраны окружающей среды при решении энергетических проблем.
Большое значение имеет замена ископаемого топлива другими источниками (солнечной энергией, энергией волн, прилива, земли, ветров). Эти источники энергетических ресурсов являются экологически чистыми. Заменяя ими ископаемое топливо, мы снижаем вредное воздействие на природу и экономим органические энергоресурсы.

Специалисты в области энергетики считают наиболее перспективным для Беларуси освоение энерго- и ресурсосберегающих технологий и реализацию программы энергосбережения. Частично сократить поставки топлива из-за рубежа позволит расширение использования местных топливных ресурсов РБ, таких как нефть, попутный газ, бурые угли, торф, древесина, отходы животноводства. (Для Беларуси наиболее реальным источником замещения некоторой части импортируемого топлива может стать древесина и древесные отходы: по примеру скандинавских стран в ближайшие годы можно увеличить применение древесины в качестве топлива в 1,5-2 раза.)

Однако расчеты показывают, что намеченные меры по энергосбережению, максимальному использованию местных топливных ресурсов и нетрадиционных источников энергии смогут увеличить обеспеченность собственным топливом лишь до 38-40%.

Основной причиной значительного ухудшения экологической ситуации в нашей стране является отсутствие устойчивого механизма, учитывающего уровень превышения ПДК и ПДВ. Это отражается на экономике источников, загрязняющих окружающую среду, а также базовых (стартовых) эколого-экономических нормативов, определяющих виды экономического, морального наказания или поощрения.

На современном уровне развития производственных сил в оборот вовлечены практически все территориальные элементы и компоненты окружающей среды, поэтому они подвергаются отрицательному воздействию загрязняющих веществ и физических факторов. Уровень и состав загрязнения дифференцируются по территории Белоруссии и определяются отраслевой спецификой производства, явлениями переноса загрязняющих веществ через атмосферный воздух, воду и другие носители загрязнения окружающей среды. Поэтому, целесообразно пересмотреть сложившиеся технологические процессы, наносящие ущерб окружающей среде.

Возобновляемая энергетика в Беларуси

В настоящее время в республике выполняется «Целевая программа обеспечения не менее 25% объема производства электрической и тепловой энергии за счет использования местных видов топлива и альтернативных источников энергии на период до 2012 года». Для обеспечения получения тепловой и электрической энергии в объеме 25 процентов из местных ТЭР необходимо увеличение использования последних до 5,93 млн.т у.т. в год, а также использования тепловых вторичных энергоресурсов, ветроустановок, биогаза в топливном эквиваленте до 0,82 млн.т у.т. в год. Таким образом, планируется к 2012 году обеспечить прирост использования местных энергоресурсов, включая тепловые вторичные энергоресурсы, энергию ветра, солнца, биомассы на 2,8 млн.т у.т. К настоящему времени в реализации данной программы акцент сделан на использование дров и древесных отходов. Потенциал остальных возобновляемых источников энергии используется незначительно.

Одним из основных индикаторов в концепции энергобезопасности является доля местных видов топлива в балансе ТЭР. В Беларуси доля использования местных видов топлива (МВТ) в настоящее время составляет около 17 %. В соответствии с концепцией будет
проходить увеличение доли МВТ к 2010 году до 20,5 %, 2015-му – до 27,5 %, к 2020 году – до 31,6–34,5 %.

 В настоящее время проект закона «О нетрадиционных и возобновляемых источниках энергии» находится на согласовании в Совете Министров. Ожидается, что закон будет определять: (1) направления государственного регулирования в сфере развития и использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии (НВИЭ) и (2)
направления государственной поддержки НВИЭ. Проект закона не опубликован, поэтому согласно официальной позиции в числе наиболее важных положений данного закона указаны следующие положения: гарантированное подключение энергетических установок, использующих нетрадиционные и возобновляемые источники энергии, обязательное приобретение государственными электроснабжающими организациями энергии, производимой на таких объектах, а также оплата энергии по стимулирующим тарифам (предполагается, что оплата по стимулирующим тарифам будет проводиться в течение всего периода эксплуатации таких установок).

Таким образом, закон «О нетрадиционных и возобновляемых источниках энергии» может стать гарантом поддержки развития альтернативной и возобновляемой энергетики и позволит преодолеть многие проблемы и барьеры в реализации увеличения доли возобновляемых источников энергии в структуре ТЭР до 25% и более. Однако, говорить об эффективности закона еще рано, необходимо вначале ознакомится с основными его положениями.

Согласно постановления Совета Министров Республики Беларусь от 24.04.1997 №400 в редакции от 28.02.2002 №288 «О развитии малой и нетрадиционной энергетики»  разработана концепция развития малой и нетрадиционной энергетики в Республике Беларусь;  гарантируется подключение к сетям энергосистемы республики объектов малой и нетрадиционной энергетики, принадлежащих субъектам хозяйствования независимо от форм собственности, а также оплата поставляемой этими объектами энергии;  разработан порядок формирования тарифов на электроэнергию, покупаемую энергосистемой от объектов малой и нетрадиционной энергетики. Так, постановление №91 Министерства экономики РБ от 31.05.2006 г. устанавливает повышенный тариф на покупку электроэнергии, выработанной с помощью ВИЭ, с коэффициентом 1,3, что составляет ориентировочно 10 – 11 евроцентов (а для мини-ТЭЦ на природном газе – 0,85).

Однако существующих механизмов недостаточно для стимулирования развития возобновляемой энергетики.

В соответствии с «Целевой программой ……» и другими комплексными программами для республиканских органов управления (Министерств, концернов, областных исполнительных комитетов и т.д.) разработаны задания по увеличению потребления местных энергоресурсов с указанием объемов увеличения доли МВТ до 2012, а также конкретные мероприятия с указанием года введения в эксплуатацию и объемов и  источников финансирования. Таким образом, стимулирования реализации «Целевой программы …» не предусмотрено, а разработаны административные указания. За формирование и выполнение политики в области возобновляемых источников энергии ответственны три ведомства - Департамент по энергоэффективности Государственного Комитета по стандартизации в Республике  Беларусь, Министерство энергетики, Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды. Однако, единого, координирующего органа нет. В обязанности данных органов входит планирование, реализации и мониторинг деятельности в области возобновляемых и альтернативных источников. Академия наук Беларуси отвечает за развитие научной и технологической базы для реализации проектов по возобновляемой и альтернативной энергетике.

В настоящее время в республике сложилась сложная бюрократическая система, которая препятствует развитию возобновляемой энергетики. Разработаны многочисленные концепции и программы, эффективность которых вызывает сомнение. Для реализации проектов по возобновляемой и альтернативной энергетике существующая научная и технологическая база не достаточна, отсутствуют технические нормативы. Однако, следует также отметить, что появляются заинтересованные чиновники и институты в реализации подобных проектов.

Потенциал альтернативных источников энергии в Беларуси

Потенциал энергии ветра оценивается в экономии (замещении) топлива в 1,9 – 2,0 млн.т усл. топл./год. Ветроэнергетический потенциал оценен в 220 млрд. кВт ч. В настоящее время ветроэнергетика в Беларуси развивается очень медленными темпами, так как инвесторы в РБ сталкиваются со значительными трудностями, а региональным энергосистемам развитие ветроэнергетики не очень выгодно. Сегодня в Беларуси действует только две серийные ветроэнергетические установки. Работают ветроустановки мощностью 270 кВт и мощностью 660 кВт в пос. Дружная Мядельского района. Подготовлен архитектурный проект строительства самой крупной в Беларуси ветроустановки мощностью 1,2 МВт в д.Грабники (РУП «Гродноэнерго»). Правительство приступило к рассмотрению программы развития ветроэнергетической отрасли Беларуси на 2008—2014 годы. Предусматривается, что в 2010 году должны быть введены в эксплуатацию ветроэнергетические установки суммарной мощностью 3,7 МВт, к 2012-му — 5,2 МВт, к 2014 году — 15 МВт. В настоящее время разрабатывается 2 проекта создания совместных предприятий с региональными энергосистемами для строительства парков ВЭС ориентировочной суммарной мощностью по 20 – 30 МВт. Кроме того, до 2010 г. должна быть подготовлена соответствующая нормативно-правовая база. Для эффективной реализации проектов в области ветроэнергетики необходимо проводить реальные замеры с целью определения ветроэнергетических ресурсов; наладить выпуск оборудования, соответствующего климатическим условиям Беларуси; накапливать опыт проектирования, внедрения и эксплуатации ветротехники.

Потенциал энергии солнца в экономии топлива для горячего водоснабжения оценивается в 1,25 – 1,75 млн.т усл. топл./год; для производства электроэнергии – в 1,0- 1,25 млн.т усл. топл./год. В настоящее время промышленного значения не имеет. Имеется только несколько экспериментальных установок. В ближайшем будущем не планируется широкое использование энергии солнца в Беларуси.

Основными направлениями в производстве энергии из биомассы являются: отходы растениеводства; биогаз из отходов животноводства; дрова и древесные отходы; фитомасса и  коммунальные отходы.

Использование отходов растениеводства в качестве топлива является принципиально новым направлением энергосбережения для Республики Беларусь. Общий потенциал отходов растениеводства оценивается до 1,46 млн т.у.т. в год. Потенциально возможное получение товарного биогаза от животноводческих комплексов составляет 160 тыс.
т.у.т. в год. В Беларуси запланировано к 2010 году внедрить 10 биогазовых установок. В настоящее время в республике работает 3 биогазовых установки (г. Заславль, Брест и Гомель). В настоящее время внедрение биогазовых установок идет сложно. Одна из причин заключается в незаинтересованности хозяйств реализовывать эти проекты, так как сельское хозяйство продолжает потреблять электроэнергию по льготным ценам. Однако с привлечением частных иностранных инвестиций планируется осуществлять по 8 – 10 проектов в год по получению и утилизации биогаза из отходов животноводства. Потенциальная энергия, заключенная в коммунальных отходах, образующихся на территории Беларуси, равноценна 470 тыс.т у.т. При их биопереработке в целях получения газа эффективность составит не более 20 - 25 процентов, что эквивалентно 100 - 120 тыс.т у.т. Кроме того, необходимо учитывать многолетние запасы отходов на полигонах твердых бытовых отходов (ТБО). В Беларуси имеется опыт реализации проектов получения свалочного газа с привлечением средств частного инвестора на полигоне ТБО «Тростинец» – мощность установки 3,0 МВт.

Экономически целесообразный потенциал использования дров и древесных отходов для производства тепловой и электрической энергии составляет в 2010г. - 2,24 млн.т у.т. и в 2012 г. - 3,10 млн.т у.т. Перевод энергоисточников на местные виды топлива поставлен под централизованный государственный контроль, что, с одной стороны, позволяет активизировать переход на использование древесного топлива для теплоснабжения. Однако, с другой стороны, для предприятий главным показателем становится количество сжигаемой древесины, а не экономическая целесообразность проекта. Нередко выработка тепловой энергии на древесном топливе на коммунальной котельной обходится в 2 – 2,5 раза дороже, чем с использованием природного газа. Это происходит за счет неотработанной системы сбора и заготовки древесного топлива, слабомеханизированного труда, а также за счет того, что зачастую сжигается деловая древесина. Данную проблему можно было бы решить, заменив действующие механизмы стимулирования применения древесного топлива на экономические механизмы. Перспективно развивать и поддерживать участие частного малого бизнеса в заготовке древесины для топливных нужд. В числе пилотных проектов были переведены на древесное топливо Осиповичская мини-ТЭЦ и Вилейская мини-ТЭЦ. В настоящее время построены либо реконструированы еще около 50 котельных.

Экономия топлива в результате использования энергии малых рек составляет 0,11 – 0,15млн.т. услл. топл./год. Потенциальная мощность всех водотоков Беларуси – 850 МВт, в том числе экономически целесообразным является использование 250 МВт – именно до такого уровня намерены довести общую мощность малых гидроэлектростанций в Беларуси к 2020 году. В настоящее время на балансе энергосистемы Беларуси функционируют гидроэлектростанции установленной мощностью около 20 МВт. В Республике к настоящему времени освоено примерно 4% располагаемого экономического гидроэнергопотенциала. В ближайшие годы будут введены Гродненская ГЭС мощностью 17 МВт на реке Неман, Полоцкая ГЭС (23 МВт) на реке Западная Двина, гидроэлектростанция на Днепре (5 МВт) и другие мини-ГЭС на Морочи, Случи, Птичи, Сервечи, Ислочи и других малых реках. Согласно проведенным оценкам, потенциально возможно в Беларуси возвести сотни геотермальных станций. В настоящее время планируется строительство первой геотермальной станции под Брестом на тепличном комбинате "Берестье". Планируется качать воду с температурой в 25-30 градусов Цельсия для отопления теплиц агрокомбината.

В Беларуси есть единичные примеры использования возобновляемой энергетики для личных нужд – строительство экодомов (ОО «ЭкоДом», Минское городское отделение Международного общественного объединения экологов); установка ветряка для обеспечения офиса (ОАО «Могилевский технопарк).