5.11. Нетрадиционные источники энергии

К нетрадиционным энергетическим ресурсам или нетрадицион­ным возобновляемым источникам энергии (НВИЭ), согласно резолю­ции Генеральной Ассамблеи ООН, относятся: гидроэнергия, солнеч­ная энергия, энергия ветра, энергия приливов и отливов, энергия волн, энергия температурного градиента моря, энергия биомассы.

В последнее время возрос научный и практический интерес к НВИЭ, что определяется экологическими и социальными причинами. Хозяйственное использование солнечной энергии началось в 50-х годах XX в. Фотоэлектрические преобразователи солнечной энергии обеспе­чивают работу космических аппаратов, запущенных в СССР и запус­каемых в России. Промышленное наземное использование солнечной энергии в России ограничено в связи с особенностями природных

условий: в целом территория страны характеризуется небольшим ко­личеством солнечных дней в году. Потенциал солнечной энергии со­ставляет около 2 млрд т условного топлива в год.

Использование энергии ветра имеет в России свою историю. В кон­це XIX — начале XX в. она использовалась достаточно широко: суммар­ная мощность ветряных мельниц превышала 1 млн кВт, а их количество достигало 200 тыс. В 1900 г. на энергию ветра в топливно-энергетиче­ском балансе приходилось около 20%. Возможность и целесообразность использования энергии ветра прежде всего зависит от характеристик ветра в месте установки ветродвигателя. В первую очередь имеет значе­ние среднегодовая скорость ветра. Принято считать, что установка крупных ветроэнергетических агрегатов, имеющих возможность конку­рировать с традиционными энергоустановками, целесообразна при среднегодовой скорости ветра не ниже 5—7 м/с. Таких районов в России достаточно много, но они зачастую мало освоены и потребности в энер­гии там незначительны. Новый этап в развитии ветровых электростан­ций (ВЭС) был связан с программами конверсии. В 1994 г. на Калмыц­кой ВЭС смонтирован экспериментальный образец ВЭС мощностью 1 МВт. Предусмотрено создание ВЭС общей мощностью до 200 МВт в различных регионах страны.

Получение геотермальной энергии основано на использовании энер­гии Земли: теплового потока, поднимающегося из недр к поверхности земли. Этот тепловой поток создает в верхних слоях земли градиент тем­пературы — так называемую геотермальную ступень. В регионах моло­дого вулканизма, в районах разломов земной коры геотермальная сту­пень может достигать существенных величин (60 К/км и более) по сравнению со средними значениями (20—30 К/км). Такие территории, называемые гипертермальными, перспективны для получения геотер­мальной энергии. В России к таким районам относят полуостров Кам­чатку, остров Сахалин и Курильские острова. Благоприятные условия для использования геотермальной энергии имеются также в Ставро­польском крае, Республике Дагестан.

В мировой практике в настоящее время геотермальная энергия ис­пользуется лишь в тех случаях, когда на глубинах, достигающих не­скольких километров, устанавливается наличие природного коллекто­ра, содержащего горячую воду или пар при давлении, равном или превышающем гидростатическое. Этот так называемый геотермаль­ный флюид извлекается на поверхность через пробуриваемые скважины и отдает тепло либо для отопительных целей, либо для производя энергии. В США и России были предприняты попытки

использования геотермального тепла, сосредоточенного в сухих.

Общие потенциальные запасы термальных вод Российской Феде­рации с температурой 40—140° С, оцененные в начале 1980-х годов, со­ставили более 8 млрд т условного топлива в год. Однако это тепло сле­дует рассматривать как низкопотенциальное и оно может быть использовано не всегда. Для использования геотермальной энергии сооружаются геотермальные электростанции. Паужетская геотермаль­ная ЭС мощностью 11 МВт, построенная на Камчатке в 1967 г., стала первой электростанцией этого типа в России. В перспективе предпола­гается создание геотермальных опытных установок мощностью 3 МВт на Каясулинском месторождении в Ставропольском крае.

Энергия приливов основана на действии гравитационных сил Земли. Возможность и целесообразность строительства приливных электро­станций определяется прежде всего высотой приливов, которая в свою очередь зависит от географического положения, рельефа дна, формы береговой линии. Приливная волна достигает значительных высот в вершинах воронкообразных заливов, открытых в сторону океана. Наи­большая высота прилива на Земле (16,2 м) достигается в заливе Фанди и Канаде. В России наибольшие приливы наблюдаются в Пенжинской губе Охотского моря (13,4 м) и в Мезенской губе Белого моря (10 м). В Кислой губе в 1968 г. была создана вторая в мире приливная электро­станция мощностью 400 кВт.

С биологическими ресурсами связано понятие «биомасса». Био­масса включает:

• дикорастущую и специально выращенную для энергетических целей растительность;

• отходы лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумаж­ной промышленности;

• отходы полеводства, животноводства и птицеводства;

• отходы пищевой и ряда других отраслей промышленности;

• бытовые отходы, канализационные стоки и пр.

Прямое сжигание биомассы исторически служило в России основ­ным источником тепла для обогрева жилища и приготовления пищи. И настоящее время использование энергии биомассы в хозяйстве связанo с вопросом рентабельности, которая определяется в основном заратами на ее сбор, доставку на электростанцию, хранение и предварительную подготовку. В России биоэлектростанции имеют местное мочение, например они создаются при леспромхозах. Кроме того, разработано несколько типов биоэнергетических (биогазовых установок) 11 vi утилизации отходов фермерских хозяйств, больших городов, что связано с отчуждением значительных участков зем­ли, а также неблагоприятной санитарно-гигиенической и эстетической обстановкой в зоне свалок. Энергетический эффект от использования от­ходов не является в данном случае главным аргументом при создании энергетических установок биологического типа.

Таким образом, обеспеченность хозяйства России природными ресурсами в целом оценивается как высокая, что благоприятно для> дальнейшего социально-экономического развития страны. Особенно­стью природно-ресурсного потенциала Российской Федерации явля­ется его крупномасштабность и комплексность.

Значительный природно-ресурсный потенциал России вносит суще­ственный вклад в обеспечение ее стратегической безопасности, позволяя РФ занимать особое место среди индустриальных стран мира. Следова­тельно, природно-ресурсный потенциал представляет собой мощный рычаг геополитики, который может быть использован для создания фи­нансовой и технической базы развития высокотехнологичных отраслей отечественной экономики. Помимо того что природно-ресурсный комп­лекс позволяет обеспечить внутренние потребности экономики, он также является одним из условий вхождения России в мировую экономику (эк­спорт минерально-сырьевой продукции составляет 65% общего объема экспорта страны). Ниже приводятся некоторые данные о доле России в мировой добыче сырья на конец XX — начало XXI в., %.

Природный газ 24

Сырая нефть 9—10

Уголь 5-7

Бокситы 3

Железная руда 7—8,6

Никель 23

Источник: Винокуров А.А. Указ. соч.

Однако не следует обольщаться размерами и богатством природ­но-ресурсного потенциала России, который пока не вполне рациональ­но используется. Так, в товарной структуре экспорта России год от года увеличивается абсолютный объем и доля минеральных ресурсов, на ко­торые приходится более половины стоимостной оценки объема экспор­та (53,8% в 2000 г. по сравнению с 44,1% в 1994 г.). Увеличивается абсо­лютный объем экспорта древесины, но не меняется ее доля в товарной структуре экспорта страны (4,3% — 1994, 2000 гг.). Увеличивается также объем экспорта металлов, драгоценных камней и изделий из них, при этом их доля в товарной структуре экспорта сокращается (28,0% в 1994 г. и 21,6% в 2000 г.). В целом за 1992—2002 гг. экспорт минерального сырья

и продуктов его переработки обеспечивал 65—70% валютных поступле­ний в Россию. Но из страны вывозятся 41—45% добываемой нефти, 30—33% газа, 85—90% меди, до 97% никеля, 30—34% производимых нефтепродуктов, до 99% алюминия. А это значит, что продавая за рубеж значительную часть сырьевой и черновой продукции (руды, концентра­ты, металлы) без ее переработки, наша страна может превратиться в сырьевой придаток других развитых стран, умеющих беречь свои при­родные ресурсы, прежде всего, исчерпаемые и невозобновляемые.