НОВЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
В ЭПОХУ ВЕТРОВОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
© Лестер Р. Браун / Eco-Economy Update. 8 апреля 2004 г.
Европа ведет мир в эпоху ветровой энергетики. В последних прогнозах Европейской ассоциации ветровой энергетики (EWEA), опубликованных в конце 2003 года, показывается, что производство ветровой энергии в Европе должно возрасти с 28,4 тыс. мегаватт в 2003 году до 75 тыс. мВт в 2010 и 180 тыс. мВт в 2020 году. К 2020 году, то есть всего через 16 лет, ветровая электроэнергия сможет удовлетворить потребительские нужды 195 миллионов европейцев, то есть половины населения региона.
Темпы роста мирового производства ветровой энергии превышают 30% в год, а в последние годы оно совершило почти 8-кратный скачок - с менее 5 тыс. мВт в 1995 году до 39 тыс. мВт в 2003 году. Среди ископаемых видов топлива на первом месте по росту производства стоит природный газ, ежегодное производство которого за тот же период выросло более чем на 2%, за ним идет нефть с менее чем 2% и уголь (менее 1%). Производство атомной энергии за это же время увеличилось примерно на 2%.
Современная ветровая электроэнергетика родилась в начале 1980-х годов в Калифорнии, однако США, которые ныне производят 6,3 тыс. мВт ветроэнергии, находятся в развитии этой многообещающей технологии далеко позади Европы. Германия превзошла объемы производства ветровой электроэнергии США в 1997 году, и теперь по этому параметру она лидирует в Европе (14,6 тыс. мВт). В 2004 году объемы производства ветроэнергии США может преодолеть и Испания - новый быстрорастущий потребитель ветровой энергии в Южной Европе. Крошечная Дания, занимающая первое место в Европе по развитию своих собственных ветровых ресурсов, сегодня получает от ветра 20% всей своей электроэнергии (!). Дания является также крупнейшим в мире производителем и поставщиком ветровых турбин.
После того, как Европа стала производить свои 28,4 тыс. мегаватт ветровой энергии на суше, она начала строить планы освоения и ветровых ресурсов шельфа. В 2004 году консультативная группа по ветровой энергетике Гаррада Хасана произвела оценку ветрового потенциала шельфа Европы и сделала вывод, что если Европа сможет более агрессивно осваивать свои шельфовые ветровые ресурсы, то к 2020 году она сможет удовлетворить все непроизводственные потребности в электроэнергии населения.
Быстро начала осваивать свои ветровые ресурсы на шельфе Великобритания. В апреле 2001 года здесь был проведен тендер на морские участки, предназначенные для производства 1,5 тыс. мВт ветровой электроэнергии. В декабре 2003 года правительство провело еще один тендер - на 15 дополнительных шельфовых участков с потенциалов мощности свыше 7 тыс. мВт. Такие ветровые «фермы» будут располагаться на восточном и северо-западном побережье Англии, северном побережье Уэльса и на мелководьях дельты Темзы, и при вложении в них инвестиций свыше 12 млрд. долларов смогут удовлетворить потребности 10 миллионов жителей (при общем населении страны в 60 млн. человек).
Одна из причин бурного развития ветровой энергетики в Европе - обеспокоенность глобальным потеплением климата. Рекордная жара в Европе в августе 2003 года спалила зерновые на огромных площадях и заставила общество подумать об ускорении перевода своей энергетики с угля на экологически чистые источники энергии.
Ветер как источник энергии привлекателен по нескольким причинам. Ресурсы его неограничены, неистощимы, широко распространены, экологически чисты, их использование дешево и не вызывает изменения климата – вот набор характеристик, с которыми не может сравниться ни один источник энергии. Когда в 1991 году Департамент энергетики США (DOE) обнародовал свой первый отчет по инвентаризации ветровых ресурсов, в нем было указано, что три богатых ветром штата – Северная Дакота, Канзас и Техас – имеют потенциал достаточный для удовлетворения всех потребностей страны в электроэнергии. Это заявление явно вызвало удивление у тех, кто считал ветер второстепенным источником энергии.
Теперь же мы знаем, что такая оценка этого неистощительного источника энергии на самом деле была во много раз недооценена, потому что опиралась на технологии 1991 года. Прогресс в развитии ветротурбин случившийся за это время позволяет теперь турбинам работать при меньшей скорости ветра, что позволяет конвертировать ветер в электроэнергию более эффективно и задействовать ветровые режимы в гораздо большем диапазоне. В 1991 году ветровые турбины в среднем не достигали и 40 метров в высоту. В 2004 году новые турбины высотой 100 метров с гораздо более длинными лопастями, которые более эффективно улавливают ветер, вероятно, в три раза эффективнее. И если в 1991 году DOE заявлял, что штаты Северная Дакота, Канзас и Техас могут удовлетворить все потребности страны в электроэнергии, то сейчас можно сказать, что эти штаты могут удовлетворить вообще все энергетические потребности страны.
Когда в начале 1980-х годов в Калифорнии впервые началось производство ветровой энергии, то себестоимость получаемой таким способом электроэнергии составляла 38 центов за кВт-час. Однако с тех пор ее себестоимость в самых богатых ветром районах снизилась до 4 центов за кВт-час, а некоторые контракты на долговременную эксплуатацию ветровых ресурсов подписаны по цене 3 цента за кВт-час. EWEA планирует, что к 2020 году многие ветровые фермы будут производить электроэнергию по цене 2 цента за кВт-час, что делает этот источник энергии самым дешевым из всех.
Как только человечество научится извлекать из ветра дешевую электроэнергию, у него появится возможность начать с ее помощью электролиз воды для производства водорода. А водород - уникальное сырье, экономично и эффективно трансформирующее ветровую энергию в движущую транспортную силу. Ночью, когда падает потребление электроэнергии, ветрогенераторные установки могут запасать водород. Водород является альтернативным топливом для автомобильных моторов, над которыми работают производители автомобилей по всему миру, и если потепление климата подтолкнет нас к более агрессивным мерам, то придется трансформировать в водородные все автомобили, ныне работающие на двигателях внутреннего сгорания.
Если водород запасать в специальных батареях, то его можно использовать и как топливо для электростанций - вместо природного газа. При этом водород можно использовать либо как резерв при работе ветрогенераторных установок, либо в качестве альтернативы газа, особенно если растущие цены на газ сделают его недоступным для производства электроэнергии.
Затраты на производство ветроэнергии небольшие - это в основном инвестиции в капитальное строительство установок. Так как ветер - топливо бесплатное, единственными постоянными расходами при производстве ветроэнергии являются издержки на ремонт и поддержание конструкции в рабочем состоянии. Очень привлекательным кажется и другое свойство ветроэнергии - устойчивость цен, особенно по сравнению с сильными колебаниями цен на природный газ. Учитывая еще больший возможный рост цен на газ в будущем, газовые электростанции могут начать все больше использовать ветрогенераторы как резервный механизм производства электроэнергии.
Соединенные Штаты отстают в освоении ветроэнергии не потому, что не могут технологически конкурировать с Европой в производстве ветровых турбин, а из-за отсутствия поддержки этой отрасли со стороны правительства. В 1992 году было принято решение, по которому для установления паритета с финансированием производства ископаемых источников топлива субсидии на производство ветроэнергии выдавались в размере 1,5 цента за кВт-час. За последние пять лет правительство сократило эти кредиты в три раза, причем последний раз это произошло в конце 2003 года, когда Конгресс не утвердил новый законопроект по энергетике. Неопределенность вокруг вопроса об утверждении нового законопроекта разрушила все планы развития ветроэнергетики.
Лидерство Европы в развитии ветроэнергетической отрасли дает ей крупное экономическое преимущество: девять из десяти крупнейших производителей ветротурбин мира находятся в трех странах – Дании, Германии и Испании. И получается, что именно в этих трех странах имеются самые мощные и наиболее устойчивые рыночные стимулы освоения ветровых ресурсов.
Соединенные Штаты Америки, владеющие прогрессивными технологиями и богатыми ветровыми ресурсами, имеют все возможности, чтобы стать лидером в развитии этой отрасли. Однако к сожалению США до сих пор продолжает полагаться при производстве электроэнергии в основном на уголь – источник топлива XIX века, тогда как европейские страны интенсивно заменяют уголь ветром. Европа не только ведет мир в эпоху ветроэнергетики, она ведет его и к после-угольной эпохе – эпохе использования возобновимых источников энергии и стабилизации климата. Демонстрируя свой потенциал управления ветровыми энергоресурсами, Европа открывает перед всеми другими странами возможности новой, экономичной энергетики.
Copyright Earth Policy Institute 2004
НАПЛЫВ ПРОЕКТОВ ПО МАЛОЙ ГИДРОЭНЕРГЕТИКЕ
© «Christian Science Monitor» от 19 декабря 2005 г.
Возрождается интерес к мини-гидростанциям, которому способствует новый законопроект по энергетике и высокие цены на топливо. Когда паводковая волна на реке Грассе (штат Нью-Йорк) прорвала старую плотину в городке Массена, дамба высотой всего пару метров медленно осела. Ее разрушение никому не повредило – наоборот, экосистемы явно выиграли.
Сегодня, спустя восемь лет, незарегулированая река Грассе свободно течет через Массену в реку Сант-Лауренс, и в нее возвращаются угри и осетры. Возвращаются в нее также и рыбаки-любители и гребцы на каноэ. Однако эта идиллическая картина может опять поменяться.
Чиновники Массены для снабжения города электричеством планируют строительство новой ГЭС, турбины которой будут генерировать около 2,5 мегаватт энергии стоимостью 1 млн. долларов в год. Имеющаяся в районе ГЭС пока не справляется. Она может снабдить электроэнергией всего около 2500 домов. Крошечный проект Массены – всего один из многих в грандиозной волне проектов по «мини-гидроэнергетике», прокатившейся по стране.
Федеральная регуляторная комиссия по энергетике (ФРКЭ), в ведении которой находятся гидростанции, выдала «предварительные разрешения» на строительство как минимум 104 мини-электростанций в 29 штатах Америки. Этот бум вызван высокими ценами на электроэнергию, государственным стимулированием развития гидроэнергетики и облегченным процессом лицензирования. По словам наблюдателей, готовится гораздо большее число проектов, еще не заявленных официально.
Интерес к развитию малой гидроэнергетики поддерживается давними истинными сторонниками гидроэнергии.
"Кажется, наконец-то наметилась тенденция строительства большего числа гидростанций," – заявила Линда Черч Циотти из Национальной ассоциации гидроэнергетики (Вашингтон), представляющая станции, находящиеся во владении инвесторов.
До недавнего времени большинство аналитиков энергетической промышленности считали, что лучшие дни гидроэлектроэнергетики остались давно в прошлом, так как реки с наибольшим потенциалом развития крупных ГРЭС уже давно зарегулированы. С 1980-х годов гидроэнергетика был вытеснена другими быстро растущими видами получения "чистой" электроэнергии.
Например, производство природного газа за десятилетие выросло почти в 2,4 раза. Производство гидроэлектроэнергии выросло всего на 4%, а рост стоимости на нее - на 9%, хотя в предыдущее десятилетие он составлял 11%.
Некоторые считают, что интерес к гидроэнергетике повысился после появления законопроекта по энергетике 2005 года, где были записаны положения о налоговых кредитах и государственных выплатах для поощрения развития гидроэнергетики. В законе также были прописаны меры по смягчению возможных протестов со стороны активистов охраны природы, коренных народов, рыбаков и федеральных ведомств.
Большинство проектов все еще на стадии проектирования, и скорее всего, большая часть из них так и не будет построена. Многие проекты планируют просто установку новых генераторов на уже существующие плотины, и только в нескольких требуется возведение новых плотин.
Действительно, если проследить историю гидроэнергетики за последние годы, то придется признать, что это было время не строительства, а ликвидации плотин. С 1999 года было снесено почти 200 плотин. Такое отношение к гидростанциям было вызвано тревогой по поводу сокращения численности лососевых популяций и других проходных рыб и развитием других более дешевых видов электроэнергии. На прошлом месяце, например, ФРКЭ утвердила ликвидацию плотины Пауэрдейл на реке Худ в штате Орегон.
Среди множества предварительных разрешений, выданных ФРКЭ, есть и несколько новых проектов ГЭС, но чиновники утверждают, что отрасль спасут не новые плотины, строительство которых часто вызывает протест общественности и населения. "Мы не собирается строить новые плотины, - говорит Циотти. – Мы хотим усовершенствовать старые ГЭС, и поставить генераторы на уже существующие плотины, не имеющие мощностей".
Удивительно, что каждые 4 из 5 планирующихся проектов по масштабу совсем крошечные – с производством менее 20 мегаватт электроэнергии. Но если будут построены все запланированные сейчас 104 проекта, то они прибавят стране целых 2,4 гигаватт энергии.
Специалисты федеральных ведомств утверждают, что потенциал малой гидроэнергетики еще более высок. Из 80 тысяч существующих плотин электроэнергию генерируют всего 2,5 тысячи. Если их все оснастить генераторами, то можно дополнительно получить 4300 мегаватт. А если усовершенствовать самые перспективные из оставшихся 77 тысяч плотин, то, по данным недавнего отчета Департамента энергетики США, можно получить до 17 тыс. мегаватт.
Такой подъем мощностей может снизить потребность в освоении месторождений ископаемого топлива и строительстве атомных электростанций. Но специалисты в области охраны окружающей среды все еще беспокоятся. "Мы слышали о каких-то подвижках в гидроэнергетике, - заявил Робин Маркс, директор общественной кампании по реформированию гидроэнергетики в экологической негосударственной организации из Вашингтона «Американские реки». – И мы бы не хотели видеть строительство новых гидростанций».
На последнем совещании городского совета в Массене представители экологических организаций, службы охраны животного мира США, экологических служб штата индейских общин и групп спортсменов-рыболовов задали городским чиновникам свои вопросы.
Новые плотины, как заявили городски чиновники, должны снизить затраты на электроэнергию, цены на которую поднимаются. Они добавили, что время для этого выбрано правильно, потому что в новом федеральном законе по энергетике предусмотрено экономическое стимулирование гидроэнергетики, что делает прибыльным вложение в нее денег. "Честно говоря, реакция населения пока была гораздо более положительна, чем отрицательна, - заявил Эндрю Мак-Махон, управляющий городской службой энергоснабжения города «Массена Электрик». – Мы будем делать все, что в наших силах, чтобы удовлетворить каждого и разрешить все проблемы".
В стране уже по многим существующим ГЭС назначены слушания по выдаче повторных лицензий. На этих слушаниях владельцы и управляющие электростанциями и дамбами должны обсудить с общественностью существующие проблемы и представить анализ рентабельности и экологической выгодности ГЭС, что в некоторых случаях приведет к ликвидации плотин. В других случаях, как утверждают активисты, повторное лицензирование должно помочь сохранить окружающую среду, потому что приведет к модификации ГЭС и приведению их к современным требованиям.
Пер. с англ. А.В. Беликович
