4.3 Экологические и экономические вопросы использования волновой энергии

До сегодняшнего дня волновые энергетические установки создавались только как небольшие пробные объекты, поэтому у нас недостаточно материалов, чтобы утверждать или опровергать их негативное воздействие на окружающую среду. Тем не менее, можно сделать несколько замечаний.

Любая установка, соединенная для извлечения энергии волн, влияет на гидродинамический режим в месте её работы. Это приводит к перераспределению океанских донных отложений с живущими там организмами и растениями. Они так же могут изменить прозрачность и мутность воды.

Однако кроме всех этих недостатков возведение волновой энергетической установки вблизи побережья может иметь и положительный характер. Сильные волны, бьющиеся о берег могут повредить портовые постройки, пляжи, имущество и т.д. Поэтому для защиты в прибрежной части сооружают дорогостоящие волнорезные конструкции. Волновая энергетическая установка будет поглощать часть энергии волн, снимая их разрушительное воздействие.

До настоящего времени волновые установки в основном рассматривались как малые сооружения для обеспечения энергией удаленных населенных пунктов и размещались в прибрежной части, преимущественно на островах. Обычное энергоснабжение в таких случаях в основном основано на дизельных генераторах, работающих на привозном, а значит дорогом топливе.

Так как больших коммерческих волновых энергетических установок не существует пока, невозможно сообщить какие либо достоверные сведенья об их конкурентоспособности, а именно - стоимость установки одного киловатта мощности и стоимость произведенного электричества. Кроме стоимости самого оборудования они будут так же в большей степени зависеть от волнового режима в выбранном месте, а именно - от характеристик волн и от их наличия в течение года. Требуемые гидрологические данные обычно недоступны. Тем не менее, существующие прогнозы и проектные расчеты дают некоторую информацию о возможной стоимости электричества, вырабатываемого волновыми установками. Согласно этим оценкам стоимость 1 кВт/часа превысит 0,16 долл., что дороже, чем электричество, произведенное любым другим неисчерпаемым источником энергии. Более оптимистические прогнозы были сделаны в 1994-1999 гг.: стоимость электроэнергии вырабатываемой серийными электростанциями, будет предположительно ниже, прядка 0,10-0,14 долл. За 1 кВт/час.

Глава 5. Геотермальная энергия

Геотермальная энергетика -- производство электроэнергии, а также тепловой энергии за счёт тепловой энергии, содержащейся в недрах земли. Обычно относится к альтернативным источникам энергии, возобновимым энергетическим ресурсам.

Тепловая энергия недр образуется за счет расщепления радионуклидов в середине планеты. Этот экологически чистый и постоянно обновляемый источник энергии может быть использован в регионах с вулканическими проявлениями и геологическими аномалиями, когда вода вблизи от поверхности земли нагревается до температуры кипения, в результате чего в виде водяного пара может подаваться на турбины для производства тока. Горячая вода естественных источников (гейзеров) может быть использована непосредственно.

Однако тепло Земли очень "рассеянно", и в большинстве районов мира человеком может использоваться с выгодой только очень небольшая часть энергии. Из них пригодные для использования геотермальные ресурсы составляют около 1% общей теплоемкости верхней 10-километровой толщи земной коры.

Источники геотермальной энергии

по классификации Международного энергетического агентства делятся на 5 типов:

- месторождения геотермального сухого пара - сравнительно легко разрабатываются, но довольно редки; тем не менее, половина всех действующих в мире ГеоТЭС использует тепло этих источников;

- источники влажного пара (смеси горячей воды и пара) - встречаются чаще, но при их освоении приходится решать вопросы предотвращения коррозии оборудования ГеоТЭС и загрязнения окружающей среды (удаление конденсата из-за высокой степени его засоленности);

- месторождения геотермальной воды (содержат горячую воду или пар и воду) - представляют собой так называемые геотермальные резервуары, которые образуются в результате наполнения подземных полостей водой атмосферных осадков, нагреваемой близко лежащей магмой;

- сухие горячие скальные породы, разогретые магмой (на глубине 2 км и более) - их запасы энергии наиболее велики;

- магма, представляющая собой нагретые до 1300 °С расплавленные горные породы.

Опыт, накопленный различными странами (в том числе и Россией), относится в основном к использованию природного пара и термальных вод, которые остаются пока наиболее реальной базой геотермальной энергетики. Однако ее крупномасштабное развитие в будущем возможно лишь при освоении петрогеотермальных ресурсов, т. е. тепловой энергии горячих горных пород, температура которых на глубине 3-5 км обычно превышает 100°С.

Для использования геотермальной энергии используют высокотемпературные геотермальные энергетические и тепловые станции (ГеоЭС) и низкотемпературные тепловые насосы (ТН).