1.3.2. Ресурсы возобновляемых нетрадиционных источников энергии

К так называемым нетрадиционным возобновляемым источникам энергии (НВИЭ) относятся: тепло Земли (геотермальная энергия), сол­нечное излучение, энергия ветра, морских волн, тепло морей и океанов, а также морские приливы и отливы, ресурсы «малой гидроэнергетики», биотопливо, низкопотенциальное тепло (сточных вод, грунта, водоёмов, тепло различных промышленных установок и т.

рено использование в электроэнергетике только традиционных преобра­зователей ВИЭ, чем и объясняются несколько заниженные расчетные значения величин потенциалов. Экономический потенциал НВИЭ в ми­ре оценивается величиной 20 млрд т у.т. в год (в 2 раза выше объёма до­бычи всех видов органического топлива) [6, 21].

Солнечная энергия. Общее количество солнечной энергии, дости­гающее поверхности Земли, оценивается величиной 2 000 Q = 5,86-10¹⁷ кВт/год, или 72 трлн т у.т. в год [9]. Валовой потенциал солнечной энер­гии в России составляет 2,3 трлн т у.т./год, технический потенциал - 2,3 млрд т у.т. в год (в -2 раза выше сегодняшнего топливопотребления в стране) [16], однако экономический потенциал, зависимый от рента­бельности используемых технологий преобразования при существую­щих ценах на топливо [21] (см. подробнее гл. 2, 3), существенно ниже и составляет порядка 100 млн т у.тУгод.

На Северном Кавказе валовой потенциал солнечной энергии оцени­вается величиной, эквивалентной 60 млрд т условного топлива в год, а технический потенциал - примерно 60 млн т у.т. [16], что в 2,6 раза больше местного технического потенциала запасов нефти, но экономи­ческий потенциал - около 1 млн т у.т./год. В Краснодарском крае техни­ческий потенциал солнечной энергии - порядка 20 млн т у.т./год, что в ~16 раз больше энерго дефицита в крае, однако экономический потенци­ал оценивается величиной всего 0,3 млн т у.т./год (даже с учётом совре­менных технологий; см.

Ресурсы ветровой энергии. В России валовой потенциал составляет 26 млрд т у.т. в год; технический потенциал - примерно 2 млрд т у.т. в год [16], экономический потенциал — около 50 млн т у.т./год. На Север­ном Кавказе технический и экономический потенциал равен соответст­венно —62 и 0,9 млн т у.т./год, а в Краснодарском крае — около 26 и

0,4 млн т у.т./год. Следует отметить, что в перспективе при существен­ном росте цен на топливо и одновременном развитии и совершенство­вании альтернативных энерготехнологий величины экономических по­тенциалов практически всех НВИЭ будут приближаться к значениям их технических потенциалов.

Таким образом, потенциала солнечной и ветровой энергии, в прин­ципе, достаточно для обеспечения существенной доли энергопотребле-' ния на всех указанных территориях. К недостаткам этих источников энергии можно отнести нестабильность и цикличность по времени, за­висимость от погодных условий, неравномерность распределения (рас­сеянность) по территориям, сезонность.

Наиболее стабильным источником среди НВИЭ может служить геотермальная энергия. Валовой мировой потенциал геотермальной

энергии в земной коре на глубине до 10 км оценивается величиной

С

5-Ю⁵ Q, или 18 тыс. трлн т у.т. [9], что в -1700 раз больше всех мировых геологических запасов органического топлива. Однако использование энергии с таких глубин представляет пока слишком большие технологи­ческие сложности. Поэтому ресурсы геотермальной энергии обычно оцениваются для слоя коры до 3 км. Например, для России ресурсы гео­термальной энергии в верхнем слое коры глубиной 3 км составляют около 5 000 Q, или 180 трлн т у.т. [16]. Использование только 0,2% этого рационального и экологически безопасного потенциала могло бы по­крыть тысячелетнюю потребность страны в энергии. Потенциал геотер­мальной энергии на Северном Кавказе (в слое 3 км) составляет -31,5 трлн т у.т./год, а технический потенциал - около 3,5 трлн т у.т./год [16], что многократно превышает потенциал всех геологических ресур­сов органического топлива в России и эквивалентно третьей части запа­

сов топлива на планете.

Анализ потенциала НВИЭ в Южном федеральном округе показыва­ет следующее: суммарный валовой потенциал основных видов НВИЭ — солнечной, геотермальной, ветровой, биогазовой энергии, а также энер­гии малых рек - во много раз больше потребности округа в энергии [16].

•' рек: около 4% каждая. Единственный вид НВИЭ, экономический потен­

циал которого в несколько раз больше необходимого уровня энергопо­требления 2020 г., причём «с запасом», - это геотермальная энергия.

Следует особо подчеркнуть, что до сих пор в балансе электроэнер­гетики страны практически не учитывался огромный потенциал низко­температурной геотермальной воды (НГТВ) с температурами около 100°С (такая вода использовалась частично для теплоснабжения и в

* бальнеологии), хотя её преобразование в электроэнергию на порядок

более выгодно, чем только для теплоснабжения. Кроме того, не учиты­валась возможность использования петрогеотермальных ресурсов (глу­бинное тепло нагретых пород), потенциал которых на два порядка пре­вышает потенциал гидротермальных ресурсов. По этой причине в ряде литературных источников содержатся заниженные и противоречивые сведения о потенциале геотермальной энергии. На территории ЮФО _ф расположено крупнейшее в Европе месторождение геотермальных вод,

причём и высоких (в Дагестане), и низких температур практически по всей территории, однако наименьшие глубины залегания пластов НГТВ

- в предгорьях Кавказа (Краснодарский и Ставропольский края).

Геотермальные ресурсы в Краснодарском крае эквивалентны

—400 млрд т у.т., технический их потенциал — около 50 млрд т у.т., а экономический - порядка 750 млн т у.т./год. Этого краю хватит не толь-

ко для покрытия (несколько раз) сегодняшнего дефицита, но и на долго­срочную перспективу (на века).

Другие НВИЭ для энергобаланса страны или региона имеют вспо­могательное (местное) значение. Для России технический потенциал не­которых из них оценивается следующим образом [16]: малая гидроэнер­гетика — 125 млн т у.т./год; энергия биомассы - 53 млн т у.т./год; низко­потенциальное тепло - 105 млн т у.т./год.

Ресурсы других нетрадиционных источников энергии - приливных, волновых, тепловых, океанических, морских и т.п. - существенного зна­чения для энергобаланса страны и Краснодарского края не имеют, одна-

ад

ко могут успешно использоваться для автономного энергоснабжения местного потребителя.

Получение и использование водорода, а также применение топлив­ных элементов на водородо-воздушном топливе представляет отдель­ную тему для рассмотрения. Это направление особенно перспективно для создания экологически чистого транспорта (следует отметить, что первый отечественный образец водородо-воздушного двигателя, уста- ад новленный на действующем макете автомобиля, был создан в Красно­

дарском филиале НПО «Квант» ещё в 1985 г., однако в силу ряда при­чин так и не был освоен на практике. Сегодня этот двигатель взят за ос­нову создателями «автомобиля будущего» - ведущими автомобильными

компаниями США.

Безусловно, в энергобалансе страны и региона необходимо учиты­вать резервы всех энергоресурсов. Тем не менее стратегия развития

•)

энергетики должна опираться главным образом на те возобновляемые ресурсы, которые, будучи реальной альтернативой исчезающим и доро­жающим традиционным энергоресурсам, обеспечат весь энергобаланс страны или региона.

Резюмируя сказанное, можно сделать следующие выводы:

1. Применение традиционных энерготехнологий оказывает пагуб­ное влияние на окружающую среду планеты (страны, региона), что мо­жет привести к глобальному катастрофическому изменению климата, а также другим опасным для биосферы последствиям.

2. Геологические запасы нефти и газа на планете и в стране при со­хранении традиционных технологий и темпов энергопотребления могут быть исчерпаны к середине - концу XXI в. Величины стоимости орга­нического топлива и производимой с его использованием электроэнер­гии будут непрерывно возрастать. Ни органическое топливо, ни гидро-

*' энергетика не могут обеспечить решение проблемы долгосрочного ус­

тойчивого энергоснабжения.

3. Ядерная энергетика ввиду огромной потенциальной опасности для всего живого на Земле и низкой (итоговой) экономичности не имеет перспективы широкомасштабного использования и постепенно должна быть замещена в стране (и на планете) повсеместно.

4. Большинство стран мира пришло к выводу (отражённому в ре-

• альных правительственных программах), что альтернативная энергетика

— единственный путь для долгосрочной энергетической стратегии. Эти страны многократно обогнали Россию как по развитию и освоению аль­тернативных энергопреобразователей, так и по разработке организаци­онных и правовых основ альтернативной энергетики в целом.

5. Ресурсы возобновляемых нетрадиционных источников энергии значительно превышают по потенциалу геологические запасы топлива

на планете (в стране, регионе) и могут обеспечить долгосрочную пер­спективу развития энергетики при устойчивых тарифах и без вредного воздействия на окружающую среду. Приоритет по экономическому по­тенциалу, распространению и стабильности принадлежит низкотем­пературной геотермальной энергии.

6. Создание альтернативной энергетики - один из важнейших во­просов национальной и глобальной безопасности. Чем раньше начнётся

* полномасштабный переход на экономически выгодную и экологически

безопасную альтернативную энергетику, тем меньше риск энергетиче­ского кризиса, тем меньше зависимость от внешнеэкономического дик­тата в отношении цен на оставшиеся топливные ресурсы и тем больше экономический выигрыш для страны (и региона).