НОВЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА БУДЕТ ОСНОВНЫМ ИСТОЧНИКОМ МИРОВОЙ ЭНЕРГИИ
Лестер Р. Браун / © 2003 Earth Policy Institute
Общегосударственная инвентаризация ветровых источников энергии, проведенная в 1991 году Департаментом энергетики США, завершилась поразительным выводом: оказалось, что три самых богатых ветровой энергией штата – Северная Дакота, Канзас и Техас – могли бы удовлетворить потребности всей страны в электроэнергии. Новое исследование, проведенное группой инженеров из Станфорда, доказывает, что на самом деле потенциал ветровой энергии гораздо выше, чем был оценен в 1991 году.
Внесенные с тех пор в конструкцию ветряных турбин новшества позволяют ветроэнергетическим установкам работать при меньшей скорости ветра, использовать больше ветровой энергии и собирать ее на больших высотах, что резко увеличивает объем эксплуатируемой ветровой энергии. Добавьте к этому явному прогрессу потенциал ветровой энергии моря - и огромные возможности ветроэнергетики станут очевидными. Энергия ветра могла бы удовлетворить потребности США не только в электричестве, но и вообще во всей энергии.
Проведя анализ перспектив развития ветроэнергетики мира, Европейская Ассоциация по ветровой энергии и Гринпис издали доклад, называющийся «Сила ветра 12», в котором сделан вывод о том, что потенциал производства ветровой энергии – принимая во внимание и тот факт, что под ее освоение возможно лишь 10 % поверхности Земли –вдвое превосходит спрос на электричество в 2020 году. Под производство ветровой энергии могут использоваться большие площади земель в малонаселенных, богатых ветром регионах - таких, как Великие Равнины в Северной Америке, северо-восточный Китай, Восточная Сибирь, регион Патагонии в Аргентине. Если к этому добавить гигантский потенциал шельфовой энергии, то окажется, что ветроэнергетика поможет удовлетворить не только потребности в электричестве, но возможно даже все потребности в энергии (см. данные).
За последний десяток лет ветроэнергетика стала самым быстрорастущим экономическим сектором, а ветер - самым востребованным источником энергии мира. Производственная мощность ветроустановок мира выросла с 4800 мегаватт в 1995 году до 31100 Мвт в 2002 году, то есть сделала скачок в шесть раз. Ветротурбины в настоящее время производят в мире столько электроэнергии, что ее хватило бы чтобы удовлетворить бытовые потребности 40 миллионов европейцев.
Ветровые ресурсы популярны, потому что обильны, дешевы, возобновимы, широко распространены, экологически чисты, и их использование не влияет на глобальный климат – характеристики, с которыми не сравнится ни один другой источник энергии. Стоимость производящегося ветром электричества упала с 38 центов за киловатт-час в начале 1980-х годов до почти 4 центов за кВт-час сегодня, для наиболее богатых этим ресурсом участках. Недавно США и Великобритания подписали несколько контрактов по многолетним поставкам электроэнергии по цене 3 цента за кВт-час. В отчете «Сила ветра 12» прогнозировалось, что средняя цена за киловатт-час ветровой электроэнергии упадет в 2010 году до 2,6 цента, а к 2020 году – до 2,1 центов. Консультант по энергетике США Гарри Браун заявил, что если ветровые генераторы будут использоваться линями со сцепкой в блоки при широкомасштабном производстве, например, автомобилей, цена ветровой электроэнергии может упасть до 1-2 центов за кВт-час.
Хотя ветровая электроэнергия уже дешева, ее цена продолжает падать. В отличие от нефти, в области ветроэлектростанций нет ОПЕК, которая устанавливала бы цены на ветер и диктовала свою политику. И в отличие от цен на природный газ, которые чрезвычайно нестабильны и могут взлететь за месяц в два раза, цены на ветер постоянно снижаются.
Другой привлекательной чертой ветра является его почти общее распространение. В США, например, ветряные генераторы масштаба предприятия, питающие электроэнергией местного уровня производства и население, сейчас имеются в 28 штатах. В то время как источниками нефти владеет очень небольшое число стран, ветровую энергию могут использовать все без исключения.
По доле ветряной электроэнергии в общем производстве электричества первое место держит Дания с ее 20 процентами. По производственной мощности лидирует Германия – 12 тыс. мегаватт. К концу 2003 года мощности ветрогенераторов здесь уже пройдут поставленный рубеж 2010 года – 12500 Мвт. Для Германии такой быстрый рост ветроэнергетики – главный инструмент достижения своей цели – сокращения углеродных эмиссий к 2020 году на 40 %.
Ожидается, что по мере того, как ветрогенераторами будут пользоваться все больше и больше стран, быстрый рост этой отрасли продолжится по всему миру. Кроме первых лидеров – Дании, Германии, Испании и США, честолюбивые планы в этом направлении строят и многие другие страны, в том числе Великобритания, Франция, Бразилия и Китай.
В тесно населенной Европе под выработку энергии стал эксплуатироваться и ветровой потенциал моря. Сейчас в Дании заканчивается строительство второй морской ветроэлектростанции с производственной мощностью в 160 Мвт. В Германии рассматриваются планы по строительству шельфовых ВЭС мощностью 12 тыс. Мвт.
Ветроэнергетика сейчас – это активная, бурно развивающаяся и растущая отрасль. Дешевая энергия ветра делает выгодным электролиз воды и производство водорода. Водород является альтернативным топливом для создания высокоэффективных топливных батарей, которые могут широко использоваться в будущем в автомобильном и другом транспорте, в обеспечении бытовых нужд жителей. Водород также позволяет запасать ветровую энергию и эффективно ее перевозить по трубопроводам или в сжиженной форме - морским транспортом.
Имея новые технологии добычи ветровой энергии и уже накопленный опыт ее использования, было бы относительно легко расширять производственные мощности отрасли, и если вырастут потребности, их можно было бы увеличить ее вдвое даже в течение нескольких лет. Если, например, эмиссии парниковых газов вызовут снижение урожайности и повышение цен на продовольствие, и общественность потребует быстро сократить углеродные эмиссии и заменить уголь и нефть на более прогрессивный источник топлива - водород, то это можно будет сделать оперативно. Если возникнет необходимость быстро поменять бензиновые автомобили на водородные, это можно сделать, переделав бензиновые двигатели внутреннего сгорания на водородные просто установкой на них недорогих конверторов.
Инвесторы энергетики должны связывать рост отрасли с ветром и водородом, генерирующимся вместе с дешевой ветровой электроэнергией. Продажа солнечных батарей с каждым годом растет примерно на 30 % в год и может обеспечить большей частью электроэнергии 1,7 миллиарда человек, все еще остающихся без электричества и проживающих в сельской местности развивающихся стран. Однако солнечные батареи пока еще слишком дороги и не могут обеспечить такие объемы энергии, которые требуются для современной экономики.
Объемы сжигания угля в мире достигли пика в 1996 году, и с того времени упали на 2 процента. Эта отрасль сворачивается, для инвестиций она не представляет больших перспектив. Столь же сомнительна в перспективе и нефть как универсальный энергоисточник – ее запасы истощаются, а использование продуктов ее переработки отрицательно сказывается на состоянии планеты. Производство же природного газа – самого чистого и наименее влияющего на климат из всех ископаемых видов топлива – скорее всего, будет расширяться еще несколько десятилетий. Его неожиданный плюс – это возможность использования и приспособления газодобывающей и перерабатывающей инфраструктуры под водород. Производство атомной энергии вскоре, как ожидается, достигнет пика. Это случится, когда большое число закрывающихся стареющих атомных станций превысит число более мелких строящихся станций.
Будущее энергетики принадлежит ветру. В ходе ХХ века, когда мир обратился к нефти, энергетическое хозяйство мира стало по своему характеру все более и более глобальным. Однако направление энергетики в XXI веке, скорее всего, изменится: когда мир обратится к ветровым источникам энергии, солнечным батареям и водороду, энергетика станет более местной по характеру. Ветер и ветрогенерирующийся водород трансформируют не только энергетическую отрасль глобальной экономики, но и саму глобальную экономику.
Пер. с англ. А.В. Беликович
