Узнаўляемыя крыніцы энэргіі – гарантыя надзейнага і невычарпальнага энэргазабясьпечаньня

Спажываньне энэргіі ў сьвеце пастаянна павялічваецца і ўжо перавысіла 18,5 млрд. тон умоўнага паліва ў год (т у.п./год). Пацверджаныя запасы асноўных відаў выкапневага паліва (вугаль, нафта, газ) ацэньваюцца прыкладна ў 1 100 млрд. т у.п. Пры існуючым узроўні спажываньня разведаных запасаў паліва хопіць не болей, чым на 60 гадоў. Запасаў ядзернага паліва яшчэ меней. Напрыклад, здабываемы сёньня ў Расеі ўран складае 20 % ад усяго спажываемага там урану. Розніца пакуль што пакрываецца за кошт савецкіх запасаў, якія ўжо блізкія да вычарпаньня.

Ацэньваючы пэрспэктывы разьвіцьця сусьветнай энэргетыкі, Нобелеўскі лаўрэат Жарэс Алфёраў 19 вераьсня 2012 года ў Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі сказаў наступныя словы: “Да канца бягучага стагоддзя, безумоўна, энэргетычная праблема чалавецтва будзе вырашана на аснове выкарыстаньня сонечнай энэргіі. А ядзерная энэргетыка застанецца ва ўспамінах”. Нельга не прыслухацца да слоў сусьветнавядомага вучонага, асабліва тым, хто з упартасьцю, вартай іншага прымяненьня, штурхае рэалізацыю праекта Астравецкай АЭС замест таго, каб спрыяць разьвіцьцю ў Беларусі ўзнаўляемых крыніц энэргіі (далей – УКЭ).

Навуковая ацэнка праблемы.

Адносная стабільнасьць тэмпературы Зямлі сьведчыць аб пэўным балансе энэргіі, якая прыходзіць да Зямлі з космасу і адыходзіць ад яе ў касьмічную прастору. Асноўную частку энэргіі, якая паступае на Зямлю, складае сонечнае выпраменьваньне. Паток гэтай энэргіі ацэньваецца ў 173 000 ТВт (173 000•1012 Вт).

Каля 52 000 ТВт (30 % паступаючага сонечнага выпраменьваньня) адбіваецца атмасферай і паверхняй Зямлі назад у космас, што характэрызуе альбеда Зямлі. Астатняя энэргія, 121 000 ТВт, пранікае да паверхні Зямлі, пераўтвараецца ў цяпло і перавыпраменьваецца ў касьмічную прастору ў выглядзе доўгахвалевага інфрачырвонага выпраменьваньня. Сумарная ўстаноўленая магутнасць усіх электрастанцый сьвету роўная прыкладна 3•1012 Вт, што больш, як у 40 тыс. разоў меней.
Прыкладна 2 % (3600 ТВт) паступаючай на Зямлю сонечнай энэргіі пераўтвараецца ў энэргію вятроў. З іх 1/3 (1200 ТВт) размяркоўваецца ў ніжніх слаях атмасфэры на вышыні да 1 км.

Акрамя сонечнага выпраменьваньня на Зямлю паступае энэргія, якая ўзьнікае ў выніку гравітацыйнага ўплыву пераважна Месяца. Дзякуючы гэтаму ўплыву ўтвараецца энэргія прыліваў. Сярэдняя магутнасьць патока гэтай энэргіі складае каля 3 ТВт.
Унутранай крыніцай энэргіі Зямлі зьяўляецца цеплавая энэргія ад рыдыеактыўнага распаду некаторых хімічных элемэнтаў унутры зямнога ядра (32 ТВт).
Тэмпы спажываньня энэргіі чалавекам на працягу вякоў пастаянна ўзрастаюць. У старажытныя часы чалавек атрымоўваў энэргію выключна празь ежу, спажываючы ў дзень прыкладна 2000 ккал, што адпавядае магутнасьці 100 Вт. Значна пазьней, калі людзі сталі карыстацца агнём, выкарыстаньне энэргіі павялічылася прыкладна да 300 Вт у дзень на аднаго чалавека.

Калі да 2050 года кожны з 11 млрд. жыхароў Зямлі будзе спажываць энэргіі (у сэнсе устаноўленай магутнасьці) на ўзроўні сучаснага жыхара ЗША (11 кВт), то агульнае энэргаспажываньне ўзрасьце да 122 ТВт, што ў 15 разоў болей сучаснага энергаспажываньня (каля 8 ТВт). (Крыніца: А. Да Роза Узнаўляемыя крыніцы энергіі. Фізіка-тэхнічныя асновы: вучэбны дапаможнік на аснове курсу лекцый у Стэнфардскім унівэрсітэце для студэнтаў і выкладчыкаў інжынерна-фізічных факультэтаў, даследчыкаў і распрацоўшчыкаў, спэцыялістаў-энэргетыкаў. Пераклад з ангельскай мовы. Выдавецкі дом МЭІ; 2010).

Неабходны рост вытворчасьці энэргіі магчымы выключна пры выкарыстаньні інавацыйных тэхналогій і больш эфэктыўнага пераўтварэньня энэргіі. Па навуковых ацэнках рэсурсы ўсіх узнаўляемых крыніц энэргіі ў шмат разоў пераўзыходзяць сёньняшні і прагназуемы ўзровень энэргаспажываньня.
УКЭ адносна раўнамерна распаўсюджаны па тэрыторыі зямнога шара, не знаходзяцца ў манапольным валоданьні абмежаванага кола краін і таму разглядаюцца як крыніцы энэргіі, выкарыстаньне якіх спрыяе павышэньню энэргетычнай бясьпекі многіх краін, зніжэньню залежнасьці ад імпарта энэргетычных рэсурсаў і адпаведна ўмацаваньню палітычнай стабільнасьці ў сьвеце.

Відавочна, што акрамя ўзнаўляемых крыніц энэргіі ў людзей няма іншай альтэрнатывы надзейнага і невычарпальнага энэргазабяспечаньня. Але пры існуючым узроўні тэхналагічнага разьвіцця і кан’юнктуры, якая склалася на сусьветных энэргетычных рынках, такія відавочныя перавагі УКЭ як невычарпальнасьць, адсутнасьць выдаткаў на паліва і экалагічная бяспека, пакуль не могуць пераважыць добра адпрацаваныя, простыя і больш танныя мэтады атрыманьня энэргіі з традыцыйнага вуглевадароднага паліва.

У такіх умовах большасьць краін ужо ўсьвядоміла неабходнасьць дзяржаўнай падтрымкі разьвіцця УКЭ. Калі ў 1980 – пачатку 90-х гадоў гэтае пытаньне практычна не разглядалася на дзяржаўным узроўні, то ў 1998 – 2005 гадах многія краіны пачалі прымаць захады па распрацоўцы цэлай сістэмы мер па падтрымцы УКЭ. Перыяд з 2005 па 2011 год стаўся асабліва выніковым. Колькасьць краін, якія рэалізуюць у той ці іншай меры палітыку падтрымкі УКЭ, павялічылася з 55 у 2005 годзе да 118 у пачатку 2011 года.
Урады многіх краін распрацоўваюць сістэмы стымулаў і гарантый, якія маглі б забясьпечыць належныя ўмовы для разьвіцьця ўзнаўляемых крыніц энэргіі. Асабліва эфэктыўным зьяўляецца выкарыстаньне не асобных стымулаў, а іх сістэм, напрыклад, увядзеньне падаткавых льгот сумесна з запускам спэцыяльнай адукацыйнай праграмы.

Палітыка дзяржаў, накіраваная на стымуляваньне вытворчасьці і спажываньня энергіі УКЭ ўжо прывяла да значных вынікаў. Мэтавыя паказчыкі 2010 года ў Еўрасаюзе былі значна перавыкананыя. Устаноўленая магутнасьць ветраэнэргетыкі склала 86 тыс. МВт замест запланаваных 40 тыс. МВт, сонечнай фотаэлектрычнай энэргіі – 29 тыс. МВт замест 3 тыс. МВт. Пры захаваньні такога тэмпу росту, Еўрасаюз ужо да 2020 года зможа пераўзыйсьці запланаваную долю УКЭ 20 % у агульным аб’ёме выпрацоўваемай энэргіі.

На вялікі жаль, ў Беларусі дзяржаўная падтрымка разьвіцця УКЭ недастатковая. Акрамя «зялёных тарыфаў», устаноўленых пастановай Міністэрства эканомікі Рэспублікі Беларусь ад 30 чэрвеня 2011 г. № 100 для вытворцаў энэргіі, вырабляемай УКЭ, іншых мер дзяржаўнай падтрымкі не прадугледжана. Ды і тая падтрымка (каэфіцыент 1,3 на продаж энергіі ў першыя 10 гадоў з дня ўводу ў эксплуатацыю УКЭ, у хуткім часе ператвараецца для вытворцаў ў страты, паколькі ў наступныя 10 гадоў эксплуатацыі каэфіцыента 1,3, паводле той жа пастановы, пераўтвараецца ў 0,85.

Ва ўмовах Беларусі найбольш пэррспэктыўнымі ўзнаўляемымі крыніцамі энэргіі зьяўляюцца энэргія біямасы, ветраэнэргетыка, гідраэнэргетыка, сонечная энэргія.
Наша краіна валодае таксама пэўным патэнцыялам геатэрмальнай энэргіі, але існуе шэраг праблем, зьвязаных з яго асваеньнем. Неабходны дасьледваньні для абгрунтаваньня тэхніка-эканамічных і экалагічных фактараў разьвіцьця гэтай крыніцы энэргіі ў Беларусі.
Разлікі паказваюць, што тэхнічна магчымы і эканамічна мэтазгодны патэнцыял найбольш пэрспэктыўных ва ўмовах Беларусі ўзнаўляемых крыніц энэргіі складае больш за 75 млрд. кВт•г/год, што амаль у два разы перавышае аб’ём спажываньня электраэнэргіі ў краіне (каля 38 млрд. кВт•г/год). Відавочна, што патэнцыял узнаўляемых крыніц энэргіі ў Беларусі дастатковы для таго, каб ужо ў хуткім часе значна скараціць аб’ёмы выкарыстаньня традыцыйнага вуглевадароднага паліва, імпартуемага з Расіі па пастаянна павялічваемых і непазбежна набліжаемых да сусьветнага ўзроўню цэнах, а ў пэрспэктыве – поўнасьцю забясьпечыць эканоміку краіны надзейнай і невычарпальнай энэргіяй. У Маскве гэта добра разумеюць, таму імкнуцца як мага хутчэй узяць пад свой кантроль беларускую энэргасістэму, каб надзейна прывязаць яе да расейскіх энэрганосьбітаў.
У якім жа стане знаходзяцца сёньня ў Беларусі ўзнаўляемыя крыніцы энэргіі?

Энэргія біямасы.

Акрамя традыцыйна выкарыстоўваемых у краіне дроў і драўнінных адходаў, значнае разьвіцьцё можа атрымаць вытворчасьць біягаза, сыравінай для якога зьяўляеюцца цьвёрдыя бытавыя адходы і адходы сельскай гаспадаркі.
Патэнцыял цьвёрдых бытавых адходаў ацэньваецца ў 470 тыс. т у.п.
Агульны патэнцыял выпрацоўкі біягаза на фермах і комплексах па вырошчваньню буйной рагатай жывёлы, сьвіней і птушкі складае 1600–2200 млн. м3, 360–620 млн. м3, і 105–210 млн. м3 у год адпаведна, а агульны аб’ём замяшчэньня – 1,6-2,4 млн. т у.п.
Разьвіцьцё гэтай галіны дазваляе вырашыць шэраг энэргетычных, эканамічных і экалагічных праблем:
- павышаецца энэргабясьпека краіны;
- ствараюцца дадатковыя працоўныя месцы ў рэгіёнах;
- разьвіваюцца сучасныя тэхналогіі;
- зьніжаецца шкоднае ўзьдзеяньне на навакольнае асяродзьдзе і інш.

Ветраэнэргетыка.

Паводле Нацыянальнай праграмы разьвіцця мясцовых і ўзнаўляемых энэргакрыніц на 2011 – 2015 гады, ветраэнэргетычны патэнцыял Беларусі ацэньваецца ў 1600 МВт з гадавой выпрацоўкай электраэнэргіі 2,4 млрд. кВт•г, што дазваляе замяніць 672 тыс. т у.п. Па ацэнках некаторых спецыялістаў ветраэнэргетычны патэнцыял Беларусі значна большы – каля 3000 МВт з гадавой выпрацоўкай электраэнэргіі каля 4,5 млрд. кВт•г.
Сёння сумарная ўстаноўленая магутнасьць ветраэнэргетычных установак (ВЭУ) Беларусі, складае 4,07 МВт. Гэта толькі 0,25 % ветраэнэргетычнага патэнцыялу краіны.
Галоўнымі прычынамі нізкага ўзроўню выкарыстаньня ў Беларусі ветраэнэргетыкі зьяўляюцца недастатковая дзяржаўная падтрымка разьвіцця УКЭ і неэфэктыўная праца органаў дзяржаўнага кіраваньня з замежнымі інвестарамі. Вось яскравы прыклад. Вядомая нямецкая кампанія Enertrag мела намер за кошт уласных сродкаў пабудаваць у Беларусі прамысловы ветрапарк магутнасьцю каля 160 МВт. Гэта адпавядае Стратэгіі разьвіцьця энэргетычнага патэнцыялу Рэспублікі Беларусь, зацверджанай пастановай Савета Міністраў Рэспублікі Беларусь 09.08.2010 № 1180. Паводле Стратэгіі прадугледжвалася ў 2011-2015 гадах будаўніцтва ветрапаркаў сумарнай магутнасьцю 300 МВт, у тым ліку ветрапарка ў Дзяржынскім раёне магутнасьцю 160 МВт.

У ліпені 2010 года паміж Менскім аблвыканкамам і нямецкай Кампаніяй Enertrag (інвестар) быў падпісаны інвестыцыйны дагавор аб будаўніцтве ветрапарка ў Дзяржынскім раёне. Кошт праекта каля 360 млн. еўра. Завершыць рэалізацыю праекта прадугледжвалася ў 2012 годзе.

У адпаведнасьці з інвестыцыйным дагаворам на правядзеньне падрыхтоўчых работ і неабходных дасьледваньняў кампанія Enertrag інвэставала 300 тысяч еўра. Пасьля гэтага Міністэрства абароны Рэспублікі Беларусь заявіла, што ветраэнэргетычныя ўстаноўкі вышынёй каля 200 метраў могуць парушыць работу радараў, якія знаходзяцца недалёка ад Дзяржынска, а гэта зніжае эфэктыўнасьць работы сістэмы супрацьпаветранай абароны. Менаблвыканкам адразу прапанаваў інвестару рэалізаваць інвестыцыйны дагавор у іншым месцы, напрыклад, на тэрыторыі Лагойскага або Барысаўскага раёна, але без кампэнсацыі панесеных інвестарам выдаткаў. Зразумела, што інвестар ад такога «супрацоўніцтва» адмовіўся.

У якасьці даведкі варта адзначыць, што інвэстыцыйным дагаворам не прадугледжвалася будаўніцтва ў Дзяржынскім раёне ВЭУ вышынёй 200 м, бо гэта эканамічна не мэтазгодна. Аптымальная вышыня ВЭУ не перавышае 100 метраў. Вышыня самай эфэктыўнай з працуючых сёньня ў Беларусі Грабнікаўскай ВЭУ складае 82 метры, а сабекошт выпрацоўваемай на ёй электраэнэргіі –$0,0485/кВт•г (4,85 цэнтаў/кВт•г), што на 30 % ніжэй за сярэдні сабекошт электраэнэргіі ў Беларусі (7 цэнтаў/кВт•г).

Гідраэнэргетыка

Патэнцыйная магутнасьць усіх вадатокаў Беларусі складае 850 МВт. Тэхнічна даступны патэнцыял ацэньваецца ў 520 МВт, а эканамічна мэтазгодны – 250 МВт.
З улікам уведзенай у эксплуатацыю 31 жніўня 2012 года Гродзенскай ГЭС магутнасьцю 17 МВт, сёньня ў Беларусі працуюць 42 ГЭС сумарнай магутнасьцю 33,1 МВт, што складае 6,4 % ад тэхнічна даступнага патэнцыяла.
Галоўнымі перавагамі ГЭС перад цеплавымі электрастанцыямі зьяўляюцца:
- невычарпальнасьць энэргіі і адсутнасьць патрэбы ў арганічным паліве;
- ніжэйшы кошт вырабляемай электраэнэргіі, напрыклад, сабекошт электраэнэргіі, вырабляемай Асіповіцкай ГЭС складае $0,039/кВт•г (3,9 цэнта/кВт•г);
- адсутнасць шкодных выкідаў.
Да недахопаў ГЭС варта аднесьці:
- затапленьне тэрыторый і зьмяненьне структуры землекарыстаньня;
- неабходнасьць перасяленьня людзей з зоны будаўніцтва ГЭС.
Дзяржаўнай праграмай будаўніцтва ў 2011-2015 гадах гідраэлектрастанцый у Рэспубліцы Беларусь прадугледжана будаўніцтва яшчэ адной ГЭС на рацэ Нёман магутнасцю 20 МВт, чатырох ГЭС сумарнай магутнасцю 112 МВТ на рацэ Заходняя Дзьвіна і чатырох ГЭС на рацэ Днепр сумарнай магутнасьцю 20,3 МВт. Пры ўводзе іх у эксплуатацыю ўстаноўленая магутнасьць усіх беларускіх ГЭС складзе больш за 180 МВТ.
У перспектыве пасля 2020 года на ГЭС Беларусі можа быць дасягнута выпрацоўка 1 млрд. кВт•г электраэнэргіі ў год (каля 3 % выпрацоўваемай у краіне электраэнэргіі).

Сонечная энэргія.

Тэхнічна магчымы патэнцыял сонечнай энэргіі ў нашай краіне ацэньваецца ў 150-250 млрд. кВт•г., што ў 4-6 разоў пераўзыходзіць сёньняшні і прагназуемы ўзровень энэргаспажываньня ў краіне.

У сярэднім за суткі на 1 м2 паверхні Беларусі, з улікам начнога часу, хмарнасьці і іншых фактараў паступае 2,8 кВт•г сонечнай энэргіі. Удзельная магутнасьць сонечнай энэргіі, якая паступае на тэрыторыю нашай краіны, нават крыху большая, чым у Нямеччыне, Вялікабрытаніі, Даніі. Аднак Нямеччына ўжо асвоіла больш за 17 тыс. МВт устаноўленай сонечнай магутнасьці, а Беларусь асваеньне сонечнай энэргіі толькі пачынае.
Пераўтварэньне сонечнай энэргіі ў электраэнэргію ажыцьцяўляецца двума мэтадамі – тэрмадынамічным і фотаэлектрычным (фотавальтаіка).

Пры першым мэтадзе сонечная энэргія пераўтвараецца ў цеплавую энэргію з дапамогай тэрмічных панэляў. Атрыманую цеплавую энэргію можна выкарыстоўваць непасрэдна ці пераўтвараць у электрычную энэргію.

Пры другім метадзе для атрыманьня электраэнэргіі выкарыстоўваюцца фотаэлементы – электронныя прыборы, якія пераўтвараюць энэргію фатонаў сьвету ў электрычную энэргію. Гэты метад мае больш шырокае прымяненьне.

Сёньня сонечная энэргія з-за яе высокага кошту зьяўляецца нерэнтабельнай і патрабуе дзяржаўнай падтрымкі. Але па дадзеных Еўрапейскай Асацыяцыі фотавальтаікі, да 2020 года кошт сонечнай энэргіі знізіцца да $100/МВт•г. (10 цэнтаў за 1 кВт•г), а гэта азначае тое, што ўжо ў хуткім часе сонечная энэргія стане канкурэнтаздольнай і найбольш пэрспэктыўнай крыніцай энэргіі.

Геатэрмальная энэргія

Беларусь валодае значнымі запасамі геатэрмальнай энэргіі з энергетычным патэнцыялам больш за 2 т у.п./м2 і тэмпературай 50° С на глыбіні 1,6 км і 90-100° С на глыбіні 4 км. Аднак няма інфармацыі аб навуковых даследваньнях, якія праводзяцца ў нашай краіне ў гэтай галіне. Вядзецца толькі падрыхтоўка абгрунтаваньня разьвіцця геатэрмальнай энэргіі.
Асноўнымі недахопамі выкарыстаньня геатэрмальнай энэргіі зьяўляюцца:
- выкіды газаў, якія ўтрымліваюць прымесі метана, серавадарода, азота, аміяка;
- павышэньне ў вадаёмах канцэнтрацыі солей (хлорысты натрый, бор, мыш’як, ртуць, калій і інш.) пры скідзе ў іх ахалоджваючых вод і кандэнсата;
- магчымасьць забруджваньня паверхневых і грунтовых вод пры выкідах раствораў высокай канцэнтрацыі пад час сьвідраваньня сьвідравін.
Для Беларусі пэрспэктыўным накірункам зьяўляецца выкарыстаньне нізкапатэнцыйнай энергіі зямлі пры дапамозе цеплавых помпаў.

Галоўныя высновы.

1. Асноўнай вартасьцю ўзнаўляемых крыніц энэргіі зьяўляецца іх невычарпальнасьць, адсутнасьць выдаткаў на паліва і экалагічная бясьпека.

2. Беларусь валодае вялікім патэнцыялам узнаўляемых крыніц энэргіі, які амаль у два разы перавышае спажываньне электраэнэргіі ў краіне, што дазваляе ўжо ў хуткім часе істотна скараціць аб’ёмы выкарыстаньня вуглевадароднага паліва, імпартуемага з Расеі, а ў пэрспэктыве, з пасьпяховым разьвіцьцём ветраэнэргетыкі і сонечнай энэргетыкі, поўнасьцю вырашыць усе праблемы надзейнага і невычарпальнага энэргазабесьпячэньня.

3. Пры існуючым узроўні тэхналагічнага разьвіцьця і кан’юнктуры, якая склалася на сусьветных энэргетычных рынках, відавочныя перавагі ўзнаўляемых крыніц энэргіі пакуль не могуць пераважыць добра адпрацаваныя, простыя і больш танныя мэтады атрыманьня энэргіі з традыцыйнага вуглевадароднага паліва. Таму ўрады многіх краін распрацоўваюць сістэмы стымулаў і гарантый, якія забясьпечваюць належныя ўмовы для разьвіцьця ўзнаўляемых крыніц энэргіі.

4. Узнаўляемыя крыніцы энэргіі – гэта не толькі альтэрнатыва АЭС і энэргетыцы, заснаванай на выкарыстаньні вуглевадароднага паліва (газ, нафтапрадукты і інш.), але, перш за ўсё, гэта гарантыя надзейнага і невычарпальнага энэргазабесьпячэньня, асноўны накірунак умацаваньня эканамічнай, энэргетычнай, экалагічнай і палітычнай бясьпекі.

5. Атамная энэргетыка з-за вялікай рызыкі аварый з цяжкімі наступствамі, з-за абмежаванасьці ядзернага паліва, з-за невырашальнасьці праблемы бясьпечнага захоўваньня (утылізацыі) ядзерных адходаў ды іншых нэгатыўных фактараў не мае ніякіх пэрспэктываў. Ужо ў хуткім часе ад яе сапраўды застануцца толькі непрыемныя ўспаміны.

6. Акрамя ўзнаўляемых крыніц энэргіі ў людзей няма іншай альтэрнатывы надзейнага і невычарпальнага энэргазабесьпячэньня.

7. Галоўнай прычынай нізкага ўзроўню разьвіцьця ў Беларусі ўзнаўляемых крыніц энэргіі зьяўляецца, на маю думку, празьмерна вялікая зацікаўленасьць Расеі ў экспарце ў нашу краіну сваіх паліўна-энэргетычных рэсурсаў, якую яна пасьпяхова рэалізуе пры «паслухмянасьці» кіруючага антыбеларускага рэжыму.

8. Яшчэ дзьве вельмі істотныя прычыны, – адсутнасьць эфэктыўнай дзяржаўнай падтрымкі разьвіцця УКЭ і «непрафэсійная» праца органаў дзяржаўнага кіраваньня з замежнымі інвэстарамі ёсьць вытворныя ад галоўнай прычыны.

Сьнежань 2012 г.

Мікалай Крыжаноўскі,
дэпутат Вярхоўнага Савета Рэспублікі Беларусь
12-га склікання, Сябра дэпутацкай Апазіцыі БНФ.

9/1/2013 › Навіны