Теоретические аспекты экономической целесообразности

возобновляемых источников энергии

Медиева Гульбазар Акыловнак.э.н., ассоциированный профессор

Казахская головная архитектурно-строительная академия, город Алматы, Республика Казахстан

Проблемы, связанные с происхождением, экономичностью, техническим освоением и способами использования различных источников энергии, были и будут неотъемлемой частью жизни на нашей планете. Прямо или косвенно с ними сталкивается каждый житель Земли. Понимание принципов производства и потребления энергии составляет необходимую предпосылку для успешного решения приобретающих все большую остроту проблем современности и в еще большей степени – ближайшего будущего.

Энергия – не только одно из чаще всего обсуждаемых сегодня понятий; помимо своего основного физического (а в более широком смысле – естественнонаучного) содержания, оно имеет многочисленные экономические, технические, политические и иные аспекты.

Уровень материальной, а в конечном счете и духовной культуры людей находится в прямой зависимости от количества энергии, имеющейся в их распоряжении. Чтобы добыть руду, выплавить из нее металл, построить дом, сделать любую вещь, нужно израсходовать энергию. А потребности человека все время растут, да и людей становится все больше.

А структура мирового энергохозяйства к сегодняшнему дню сложилась таким образом, что четыре из каждых пяти произведенных киловатт получаются в принципе тем же способом, которым пользовался первобытный человек для согревания, то есть при сжигании топлива, или при использовании запасенной в нем химической энергии, преобразовании ее в электрическую на тепловых электростанциях.

Вместе с тем запасы традиционных природных топлив (нефти, угля, газа и др.) конечны. Конечны также и запасы ядерного топлива - урана и тория, из которого можно получать в реакторах-размножителях плутоний. Практически неисчерпаемы запасы термоядерного топлива – водорода, однако управляемые термоядерные реакции пока не освоены и неизвестно, когда они будут использованы для промышленного получения энергии в чистом виде, т.е. без участия в этом процессе реакторов деления.

А пока в мире все больше ученых инженеров занимаются поисками новых, нетрадиционных источников, которые могли бы взять на себя хотя бы часть забот по снабжению человечества энергией. Решение этой задачи исследователи ищут на разных путях. Самым заманчивым, конечно, является использование вечных, возобновляемых источников энергии-энергии текущей воды и ветра, океанских приливов и отливов, тепла земных недр, солнца. Много внимания уделяется развитию атомной энергетики, ученые ищут способы воспроизведения на Земле процессов, протекающих в звездах и снабжающих их колоссальными запасами энергии.

Все вышесказанные направляют ученых искать пути применения альтернативных источников энергии.

Например, ветровая энергетика.

Новейшие исследования направлены преимущественно на получение электрической энергии из энергии ветра. Стремление освоить производство ветроэнергетических машин привело к появлению на свет множества таких агрегатов. Некоторые из них достигают десятков метров в высоту, и, как полагают, со временем они могли бы образовать настоящую электрическую сеть. Малые ветроэлектрические агрегаты предназначены для снабжения электроэнергией отдельных домов.

агрегатов 250 кВт·ч энергии; этого ему хватает для освещения всего хозяйства, питания бытовой аппаратуры (телевизора, проигрывателя, пылесоса, электрической пишущей машинки), а также для водяного насоса и хорошо оборудованной мастерской.

Широкому применению ветроэлектрических агрегатов в обычных условиях пока препятствует их высокая себестоимость. Вряд ли требуется говорить, что за ветер платить не нужно, однако машины, нужные для того, чтобы запрячь его в работу, обходятся слишком дорого.

Также можно использовать энергию солнца для экономической выгоды. Для древних народов Солнце было богом. В Верхнем Египте, культура которого восходит к четвертому тысячелетию до н.э., верили, что род фараонов ведет свое происхождение от Ра – бога Солнца. Надпись на одной из пирамид представляет фараона как наместника Солнца на Земле, «который исцеляет нас своей заботой, когда выйдет, подобно Солнцу, что дает зелень землям. Каждый взор устрашится, когда увидит его в образе Ра, что встает над горизонтом».

Солнечная энергия используется косвенно, через многие промежуточные превращения. Заманчиво было бы исключить эти превращения и найти способ непосредственно преобразовывать тепловое и световое излучение Солнца, падающее на Землю, в механическую или электрическую энергию. Всего за  три  дня Солнце посылает на Землю   столько   энергии, сколько ее содержится во всех разведанных запасах ископаемых топлив, а за 1 с – 170 млрд. Дж. Большую часть этой энергии рассеивает или   поглощает атмосфера, особенно облака, и только треть ее достигает земной поверхности. Вся энергия, испускаемая    Солнцем, больше той ее части, которую получает Земля, в 5000000000 раз. Но даже такая «ничтожная» величина в 1600 раз больше энергии, которую дают все остальные источники, вместе взятые. Солнечная энергия, падающая на поверхность одного озера, эквивалентна мощности крупной электростанции.

Сегодня для преобразования солнечного излучения в электрическую энергию мы располагаем двумя возможностями: использовать солнечную энергию как источник тепла для выработки электроэнергии традиционными способами (например, с помощью турбогенераторов) или же непосредственно преобразовывать солнечную энергию в электрический ток в солнечных элементах. Реализация обеих возможностей пока находится в зачаточной стадии. В значительно более широких масштабах солнечную энергию используют после ее концентрации при помощи зеркал – для плавления веществ, дистилляции воды, нагрева, отопления и т. д.

Теперь поднимается вопрос: какая экономическая выгода от применения возобновляемых источников энергии?

В то же время возобновляемые источники энергии могут компенсировать недостатки существующей системы. Ведь запасы энергии солнца, воды и ветра практически неограниченны. Рост прибыльности будет происходить за счет сокращения расходов на возобновляемую энергию в ходе технологического прогресса.

Аналитики Erste Group считают, что благодаря возможности создания новых рабочих мест, в частности в Европе и Северной Америке, альтернативная энергетика может сыграть важную роль в борьбе правительств с экономическим кризисом и обеспечить энергетическую независимость. Эксперты утверждают, что для того, чтобы возобновляемые источники энергии составили 20% в энергетической системе ЕС, страны ЕС

Экономические выгоды возобновляемых источников энергии могут выражаться тем, энергия, генерируемая гидроэлектростанциями, значительно дешевле энергии, которую производят тепловые электростанции. Кроме этого, ГЭС имеют 2 существенных качественных преимущества: во-первых, они более прогнозируемые, во-вторых, такие станции генерируют электроэнергию 24 часа в сутки, что в ближайшем будущем станет очень важным фактором для мировой энергетической системы.

На сегодняшний день энергия Солнца является самым дорогим возобновляемым источником энергии. Гелиоэнергетика имеет такие недостатки, как непрогнозируемость (как и энергия ветра) и невозможность генерировать энергию в темное время суток, что требует специальных аккумуляторов для сохранения полученной энергии.

Необходимо также отметить, что с точки зрения стремительно развивающегося мира в эпоху глобализации, альтернативные источники энергии – это залог национальной и глобальной энергетической безопасности.

Литература

1. Стратегия индустриально-инновационного развития РК до 2015г.

2. Арутюнян А.А. Основы энергосбережения // Энергосервис. – 2007 г., 600с.