Восход солнца в мировой экономике


НазваниеВосход солнца в мировой экономике
страница5/25
ТипДокументы
filling-form.ru > Туризм > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   25
Глава 2

Использование солнечных ресурсов: новая политическая и экономическая свобода

Согласно расчетам астрофизиков, солнечная система будет существовать примерно еще 4,5 миллиарда лет, а с ней и Земля и другие известные нам планеты. Итак, это невообразимо огромный период времени, в течение которого Солнце будет излучать свою энергию, необходимую для существования людей, животных и растений. Оно будет делать это так щедро, что энергии хватит на то, чтобы удовлетворить любые потребности даже радикально увеличивающегося человечества^ животного и растительного мира. Энергия, поставляемая Солнцем, по объему в 15 000 раз превышает производимую сегодня техническими средствами, при этом в подсчеты еще не включена солнечная энергия, природным образом долговременно или кратковременно сохраненная на поверхности Земли, в водных массах и в растениях. Представляется странным, что до сих пор полагают, и даже с претензией на научный взгляд, что потребность человечества в энергии не может быть покрыта только излучением Солнца. По-прежнему лишь немногие осмеливаются заявить, что удовлетворение всех энергетических потребностей возможно с применением возобновляемой энергии, как это описано в предваряющих «Солнечную стратегию» сценариях [55]. Многие опасаются быть осмеянными за антинаучность или склонность к фантазированию, если они заговорят о реальной возможности полного отказа от традиционной энергетики.

Против солнечной стратегии даже в нашем веке высоких технологий выступает технологически незрелое мышление. В то время как техника считается практически способной на все, принципиально сравнительно несложное использование солнечной энергии все еще оста-

62

ется некой фантастикой для большинства людей, хотя необходимость его давно назрела. Технологи, обуреваемые маниакальными идеями, планируют неограниченное техническое вмешательство в эволюционные процессы. И в то же время им не хватает любопытства выяснить, можно ли осуществить полную замену ископаемой и атомной энергии, хотя опасность традиционной энергетики давно стала очевидна для всех. При этом техническая возможность внедрения солнечных технологий подтверждается многочисленными аргументами. Контраргумент, что для этого потребуются намного большие затраты энергии, чем будет произведено путем преобразований, не соответствует истине и был многократно опровергнут.

Между тем широкие возможности солнечной энергетики известны всем, по крайней мере из средств массовой информации. Существует множество проверенных временем, функциональных и успешно применяющихся технологий, с помощью которых можно преобразовывать энергию из возобновляемых источников: фотоэлектрические преобразователи, ветряные, водяные и волновые установки, устройства по использованию энергии приливов и отливов, агрегаты для переработки биомассы с целью получения электроэнергии; солнечные коллекторы и аккумуляторы, системы тепловых насосов; биомасса в качестве топлива для прямого удовлетворения потребности в тепле; моторы, в которых в качестве топлива или для промышленных нужд используется жидкая, сжиженная или газообразная биомасса или водород, произведенный при помощи энергии из возобновляемых источников. Всемирный банк уже давно официально признал необъятный технологический потенциал возобновляемых энергоносителей; уже давно видна до мельчайших деталей всеобъемлющая картина будущего альтернативной энергии [56]. Усовершенствованные новые технологии преобразования дорисуют эту картину. Даже опираясь на уже имеющийся потенциал, уже сейчас можно рассчитать, в каком объеме могут быть привлечены солнечные технологии, чтобы, согласуясь с конкретными географическим условиям, удовлетворить общую энергетическую потребность человечества.

При этом необходимо учитывать три основных показателя:

• общую потребность в энергии;

• энергетическую мощность каждой из солнечных технологий и необходимую для их постройки площадь;

• потенциал инсоляции (которая известна почти для всех регионов мира), ветровой режим, энергетический потенциал рек, площадь сельскохозяйственных угодий и лесных массивов, а также многообразие и урожайность растений.

• 63

Проблемы реализации проектов альтернативной энергетики переходят тогда в чисто технические и организационные задачи, т. е. надо подобрать виды источников возобновляемой энергии и скомбинировать их в зависимости от конкретных потребностей региона, а также их производительности и затрат на внедрение.

Например, в Германии инсоляция составляет в среднем примерно 1100 кВт-ч/м2 в год. Общая потребность в электроэнергии составляет около 500 млрд кВтч. Средняя годовая мощность фотоэлектрических преобразователей (не путать с наивысшим достижимым КПД при оптимальных условиях применения и времени года) составляет в настоящее время 10% от энергии солнечного излучения, то есть около 100 кВт-ч/м2. Таким образом получается, что для производства электрической энергии в 500 млрд кВт-ч были бы необходимы фотоэлектрические установки с модульной поверхностью всего лишь 5000 км2. Было бы рационально монтировать соответствующие установки на подходящих поверхностях уже существующих строительных сооружений. В Германии это означало бы, что менее чем 10% надстроенных поверхностей были бы оборудованы на крышах, стенах домов и ограждениях ав-тобанов. Этот расчет учитывает только соотношение требуемой площади и мощности при фотоэлектрическом получении тока. Я не призываю к тому, чтобы именно таким образом удовлетворять всю потребность в электроэнергии.

Аналогичным образом можно рассчитать, как общий спрос на электроэнергию можно было бы покрыть энергией ветра: ветровая установка мощностью 1,5 МВт (промышленный стандарт) производит в местности со средней скоростью ветра примерно 3 млн кВт-ч в год. Итак, для производства 500 млрд кВт-ч в местности с умеренными ветрами необходимо смонтировать 167 000 ветровых установок подобного класса. Но, конечно, никому из экспертов в области возобновляемой энергетики не придет в голову идея организовать общее производство электроэнергии только путем возведения фотоэлектрических или ветровых установок. Конструктивное использование альтернативной энергии состоит в комбинировании различных возможностей — в использовании не только фотоэлектрических преобразователей и ветровых установок, но и других источников, которые природа предлагает в различных сочетаниях в зависимости от географических предпосылок каждого конкретного региона.

Таким же методом можно рассчитать потенциал применения испытанных преобразующих технологий возобновляемой энергии для отопления и охлаждения: как высока соответствующая потребность в энергии, сколько нужно солнечных коллекторов или установок по сжиганию биомассы для покрытия этой потребности в зависимости от климата.

64

Даже в более бедных солнечным светом регионах, таких как Центральная и Северная Европа, уже есть здания, которые — в сочетании с оптимальной теплоизоляцией и системой теплообмена — отапливаются только с использованием солнечного тепла. Поэтому нет видимой рациональной причины, почему это не может использоваться и для других зданий — ведь отопление составляет большую часть потребления энергии! Для расчета потребности в топливе важно, какие возобновляемые источники, с использованием какой технологии и сырья должны быть внедрены в данном регионе. Это могут быть: растительное масло; водород, полученный с помощью возобновляемой энергии; полученный из растений спирт, водород или газ. Количество энергии, которое может быть извлечено из растений, зависит от плодородности почв, содержания горючего вещества в различных видах растений, разницы в скорости их роста, из того, будет ли использовано все растение или только его часть, а также, разумеется, от эффективности работы перерабатывающей установки.

Площадь используемых в сельском хозяйстве земель составляет во всем мире около 10 млн км2. Около 40 млн км2 заняты лесами; огромные неиспользуемые области пустынь и полупустынь (аридные и семи-аридные зоны) составляют 49 млн км2. Общий годовой прирост биомассы посредством фотосинтеза — естественного или искусственного (для производства древесины и продуктов питания) — составляет в настоящее время около 220 млрд т сухого вещества [57] (не путать с общим весом). Противопоставим этим цифрам годовое производство энергии от сжигания примерно 3,5 млрд т нефти, 2 млрд т природного газа и 2,4 млрд т угля (в пересчете на условное топливо1), то есть в целом почти 8 млрд т условного топлива ископаемых ресурсов, которые используются для удовлетворения потребностей в электроэнергии, автомобильном и авиационном топливе, в отоплении, а также для удовлетворения потребностей химической промышленности. Они покрывают современные потребности в топливе почти полностью, а потребности химической промышленности — с лихвой.

У быстрорастущих древесных пород достижимы скорости годового прироста в 15 т сухого веса на гектар (при среднем уровне влажности и плодородия почв), у соломы зерновых культур — 12—18 т, у китайского тростника — свыше 30 т, у конопли — 10—12 т, у эвкалипта — 35—40 т [58]. При среднегодовом приросте в 15 т сухого веса на гектар получается, что для покрытия мировой потребности в энергии, чтобы полностью заменить нефть, природный газ и уголь, достаточна посевная или лесная площадь в 12 млн км2, если вся биомасса будет сжигаться. Здесь

5 - 2320

' Условное топливо — общепринятый эквивалент для сравнения тепловой ценности различных видов топлива; 1 кг условного топлива эквивалентен 7000 ккал.

65

не учтено использование побочного сырья от выращивания продуктов питания или потенциал биогаза из органических отходов. Потенциал биомассы можно целенаправленно увеличивать: путем лесопосадок, выращивания быстрорастущих и высокопродуктивных растений, а также используя в качестве источника энергии и сырья все растение целиком. При этом не будут уменьшаться необходимые сельскохозяйственные площади для производства продуктов питания. Производство биомассы не составило бы конкуренции производству продуктов питания, поскольку менее прихотливые виды растений можно было бы культивировать в пустынных и полупустынных областях. Здесь возможности весьма велики: для 11 крупнейших из 117 тропических стран было рассчитано, что лесной потенциал может быть увеличен на 5,5 млн км2 [59]. Конечно, было бы неразумным удовлетворять абсолютно все существующие потребности в энергии за счет биомассы, однако ясно, что здесь существует избыток пригодных для освоения солнечных ресурсов.

Все эти расчеты подтверждают, что для возобновляемых ресурсов не существует пресловутой проблемы «недостаточности потенциала», эта проблема существует лишь в общественном сознании. Сегодня более актуальна проблема недостаточности внимания к возобновляемым ресурсам со стороны общественности. Заметим, что приведенные здесь расчеты заменяемости ресурсов сделаны лишь для наглядности, они помогают более выпукло показать реальность наших предложений. Выше мы рассмотрели по отдельности те секторы энергопотребления, которые образовались на базе традиционной энергетики. Далее в этой книге будет показано, что с внедрением возобновляемой энергетики резко возрастет эффективность использования энергии, а современное разделение энергетики на секторы канет в Лету.

Цепи использования солнечных ресурсов

Возобновляемые источники энергии уже сегодня могут удовлетворить человеческие потребности в энергии. Спектр источников, которые предлагает нам природа, разнится от региона к региону, от страны к стране, от континента к континенту. Интенсивность инсоляции и ветра, существование или отсутствие водной энергии, лесной потенциал, качество почв и количество выпадающих осадков для выращивания биомассы влияют на выбор той комбинации, в которой будут сочетаться виды возобновляемой энергии в той или иной стране. Отсюда следует, что энергетические потребности в различных регионах должны быть удовлетворены различными способами. Такое структурное многообразие будущего альтернативной энергетики конкретного региона кажется сложным для энергетических функционеров, которые за десятки лет

66

привыкли к устоявшимся структурам энергопроизводства. Кто признает экономические, технические, культурные и политические преимущества возобновляемой энергетики, тот не может и не должен больше сравнивать между собой отдельные показатели. Нельзя ограничиваться рассмотрением различной нагрузки на окружающую среду исключительно после преобразования энергии. Ведь столь же важным является и то, что происходит до этого преобразования. Каждое изолированное сравнение затрат на отдельные операции с традиционными способами производства энергии заслоняет многообразие возможностей использования возобновляемой энергии. Правомерным должно считаться лишь сравнение общих энергетических цепей.

Такое сравнение должно включать в себя постоянные и переменные факторы. Постоянные факторы — это наличие источников энергии, причем они не только многообразны, но и, что гораздо важнее, повсеместно распространены/Переменные факторы складываются, в пределах соответствующего выбора источников, из различных (и непрерывно улучшающихся) технико-экономических показателей эффективности получения энергии. Поскольку возобновляемые источники энергии присутствуют повсеместно, существует возможность напрямую преобразовывать и использовать их на месте, в том же регионе, где в них нуждаются — возможность, кажущаяся неочевидной, поскольку со времен промышленной революции идо наших дней ее не замечают. Отсюда следует, что для покрытия потребности в энергии с помощью возобновляемых источников требуется намного более короткая энергетическая цепь, или даже вообще никакой не требуется. Благодаря этому — опять же с применением современной техники — на место глобальной зависимости от ископаемых энергоносителей может вступить региональное и локальное самообеспечение. Это и есть тот самый шанс к новым политическим, экономическим и культурным реалиям, о котором я упоминал выше.

Благодаря замещению ископаемого сырья солнечным расширяется и свобода действий, способствующая формированию собственного сырьевого базиса в районах, где имеются необходимые климатические и сельскохозяйственные условия. По крайней мере, значительно большее число стран приобретает свой сырьевой базис. Следствием этого будут значительные перемещения промышленных зон, изменения в направлениях потоков международной торговли и новое разделение труда в мировой экономике. Общий потенциал солнечных ресурсов охарактеризован в таблице 2, включая их территориальную распространенность.

Конечно, в различных регионах земного шара потенциал открытого для непосредственного использования солнечного тепла, света, энергии воды и ветра доступен в различной степени. Однако можно заметить, что здесь мы имеем лишь то, что имеем. Неограниченным в рамках получае-

5*

67

Табл. 2. Потенциал солнечных ресурсов и возможность

их повсеместного использования (Hermann Scheer, Solare Weltwirtschaft)




Является ли источник принципиально неисчерпаемым?

Не сопряжено ли его использование с опасностью для окружающей среды?

Возможно ли повсеместное использование?

Производство электроэнергии с помощью фотоэлектрических преобразователей

да

нет

да, с различной мощностью

Солнечно-термическое производство электроэнергии

да

нет

нет, зависит от вида инсоляции

Энергия ветра

да .

нет

нет, зависит от ветрового режима

Гидроэнергия

да

нет

нет, зависит от природных условий

Энергия волн

да

нет

нет, зависит от побережья

Геотермальная энергия

нет

нет

нет, зависит от природных условий

Тепловая энергия воздуха и земной поверхности

Да

нет

да, с различным КПД

Тепловая энергия океана

Да

нет, но требует заботы о глобальной охране климата

нет, зависит от географических условий

Непосредственное использование солнечного тепла

да

нет

да, с различным КПД

Использование тепла воздуха, земли и воды

Да

нет

да, с различным КПД

Биомасса в качестве энергоносителя и сырья

Да

нет, при соответствующей агротехнике

нет, зависит от условий и наличия пригодных земель

мой в каждом конкретном регионе инсоляции является только непос редственное использование солнечного света и солнечного тепла. Про изводство электрического тока с помощью фотоэлектрических преобра

68

зователей и использование тепла имеет практически неограниченные возможности. К тому же, в данном случае энергетические цепи предельно короткие, что упрощает их техническую применимость. Другие виды возобновляемых источников, такие как энергия воды и ветра, ограничены в применении географическими условиями; использование биомассы также не везде возможно из-за недостатка площадей, подходящих почв и растений, тем более, что нужно учесть и потребность людей и животных в продуктах питания. Рассматривая возможности использования биомассы, пойдет ли она на удовлетворение потребности в пище или будет преобразована в другие виды энергии и сырья, можно говорить о неисчерпаемости этого вида ресурсов весьма условно, имея в виду, что используемые для этого почвы порой де градируют из-за неправильных методов возделывания, а леса бездумно вырубаются. Заметим попутно, что при использовании экстенсивных методов возделывания истощению подвержен даже в принципе неисчерпаемый потенциал.

Большое количество звеньев цепи необходимо только в случае использования биомассы, поскольку здесь первичное сырье для получения энергии должно быть сначала выращено и собрано. Если же эта биомасса прямо с полей поставляется на места преобразования и использования, то и здесь необходимо лишь малое количество звеньев. Короткие цепи солнечных ресурсов обладают двойным экологическим преимуществом: наряду с безвредными либо только незначительно влияющими на окружающую среду отходами переработки существенно снижаются и затраты на транспортировку. С точки зрения экономичности это означает экономию затрат на инфраструктуру и мобилизацию «домашнего» экономического потенциала.

Цепи биомассы

Первое звено цепи биомассы — это лесопосадки или выращивание растений для получения из них энергии и сырья. Второе звено — сбор урожая биомассы, объединенный с относительно несложным и неэнергоемким ее измельчением. В зависимости от структуры, растительная масса по-разному подготавливается для сжигания, например, перерабатывается в гранулы или превращается в газ в высокотемпературных установках. Определенная часть ее затем транспортируется непосредственно на электростанцию. Прибавляются одно или два последующих звена. При адекватном использовании биомассы транспортировка имеет смысл лишь на короткие расстояния, поскольку из-за более низкого содержания энергии в тонне биомассы по сравнению с тонной ископаемого энергоносителя затраты на транспорт были бы слишком велики. Это побуждает к тому, чтобы преобразовывать био-

' 69

массу в энергию в промышленных объемах непосредственно в районе сбора. К этому есть еще одна, еще более веская причина: необходимость возврата питательных веществ в зоны выращивания. Так как содержащиеся в растениях питательные вещества не уничтожаются при сгорании, с точки зрения экономичности и экологии необходимо, чтобы зола служила удобрением для нового урожая. Без такого возврата питательных веществ потенциал роста биомассы будет быстро убывать, и энергетическое использование ее было бы намного менее экономично из-за необходимости вносить искусственные удобрения. Возврат питательных веществ, таким образом, представляет собой четвертое-пятое звено цепи. Наконец, в случае, если полученный из биомассы газ доставляется к местам назначения для преобразования на электростанциях или для использования в двигателях, мы получает дальнейшие два звена. Здесь транспортировка может происходить и на более длинные расстояния. В итоге получаются шесть или семь звеньев, плюс дополнительные звенья для передачи электрического тока по высоковольтным линиям. Итак, цепь использования биомассы едва ли короче цепей ископаемых энергоносителей.

При использовании в качестве источника энергии растительного масла цепь состоит из следующих звеньев: выращивание семян масличных культур, сбор урожая, транспортировка к близко расположенным маслопрессовым и маслоэкстракционным заводам и, наконец, транспортировка готового масла для использования в качестве топлива в электростанциях или моторах. Включая транспортные операции туда и обратно, цепь растительного масла состоит из шести звеньев. Цепь биогаза короче: она включает сбор органических отходов и доставку их в камеру сбраживания; получение и транспортировку биогаза; преобразование в генераторах и моторах. Таким образом, мы получаем 4 звена. Если продолжить эту цепь, используя полученный в результате брожения остаток в качестве удобрения или средства защиты растений, появляется дополнительное звено, но при этом и дополнительные экологические и экономические преимущества, поскольку цепь биогаза впишется в замкнутый природный цикл. Итак, количество звеньев в энергетическом использовании биомассы разнится в зависимости от того, как ее используют и применяют. Именно поэтому приведенные примеры нельзя назвать исчерпывающими. Существует немало возможностей комбинирования промышленных вариантов использования биомассы для энергетических целей. Эти возможности описаны подробнее в шестой и седьмой главах.

|. Едва ли возможно точно описать прототип полной энергетической цепи, пригодной для промышленной эксплуатации, вследствие огромного разнообразия как используемых источников, так и способов их исполь-

70

зования. Возможны очень короткие цепи со многими звеньями, например, при использовании выращенной в конкретном регионе древесины в качестве строительного материала, возможны и более длинные, например, в международной торговле древесиной или при производстве смазочных материалов из растительного масла или пластика из растительного сырья. Упрощенно можно сказать: цепи особенно коротки, если требуемый объем растений может быть выращен в окрестностях региона, перерабатывающего сырье, при использовании адекватных технологий. Напротив, они будут неизбежно длиннее, если требуется специфический растительный материал, который произрастает только в определенных регионах или только там экономически оправдано его выращивание.

Многие полагают, что большинство национальных экономик нуждаются в постоянном импорте ископаемых энергоносителей и металлического сырья, поскольку многие страны не располагают собственными месторождениями. Я утверждаю, что многие виды солнечного сырья, в том числе энергетического, могут производиться локально и покрыть потребности страны в энергии. Существуют аналогичные примеры с производством продуктов питания, произраставших изначально в отдельных регионах, но сейчас акклиматизированных и производящихся почти повсюду. Таковы, например, картофель и кукуруза, которые вывезены из Америки и распространились во всех регионах планеты. Похожая ситуация произошла с рисом и бананами, родина которых — Индокитай, с фасолью из Анд и пшеницей из Центральной Азии. Не все виды растений, конечно, возможно перенести в другие страны и континенты — слишком большая разница может быть между климатическими условиями возделывания. Однако эта возможность все же существует для сравнительно большого количества видов, если солнечное излучение, количество выпадающих осадков и качество почв сходны. Но и без этого каждый регион располагает специфическим многообразием пригодных для использования растений.

Среди возобновляемых источников энергии биомасса является единственная сырьем, преобразование которого связано с необходимостью в транспортировке. Поэтому, несмотря на экономические преимущества расположенных рядом с местами выращивания установок по переработке биомассы, именно здесь вполне реальны глобальные предпринимательские проекты концентрации и вытекающая отсюда зависимость, о которой мы знаем на примере использования ископаемых ресурсов. Чтобы обеспечить себя площадями для производства биомассы, транснациональные концерны уже сейчас скупают огромные сельскохозяйственные и лесные угодья. Они следуют негативному, в нашем контексте, примеру Бразилии, где на гигантских плантациях выращивают сахарную свеклу и получают из нее спирт для использования в качестве моторного

71

топлива. Чтобы оценить затаившуюся здесь опасность, достаточно бросить взгляд на современную индустрию продуктов питания, где, несмотря на зависимость от плодородных земель и попытки поддержать децентрализованного производителя, наблюдается все активнее расширяющийся и интернационализирующийся процесс концентрации.

Основной инструмент монополизации — это заключение прямыхдо-говоров о производстве и поставке сельскохозяйственной продукции. Первой стадией процесса монополизации было принуждение производителей сельхозпродукции устанавливать все более низкие цены. Далее последовала «вертикальная интеграция»: концерны по производству продуктов питания перешли к непосредственному контролю над сельскохозяйственным производством — то есть они сами начали определять, какие плоды и в каком количестве будут промышленно выгодны для выращивания. В результате «вертикальной интеграции» ранее относительно независимые производители были вынуждены к выполнению производственных заданий и, таким образом, к зависимости. Третья стадия — это монополизация государственных сельскохозяйственных и животноводческих угодий. Эта монополия будет и впредь расширяться посредством внедрения патентованных генетически модифицированных видов растений (более подробно это освещено в седьмой главе). Заметим также, что процесс интеграции в сельскохозяйственной сфере получит еще большее развитие благодаря новому международному торговому соглашению, которое нивелировало разницу между аграрными и промышленными продуктами (на чем мы остановимся подробнее в девятой главе), а также благодаря прямым дотациям промышленно развитых стран экспортерам продуктов питания. Согласно рекомендациям ВТО подобные дотации должны быть упразднены, и это, по моему мнению, является единственным позитивным аспектом правил ВТО для аграрного сектора.

Итак, не находите ли вы весьма вероятным, что глобальные картели не останутся в стороне даже при растущем применении биомассы в качестве источника энергии и сырья? Это был бы не первый случай, когда экономическая и экологическая рациональность оборачиваются темной стороной, потому что экономические концерны-гиганты с их огромным влиянием на правительства и парламенты подавляют политические институты. Самым выдающимся примером тому является сельское хозяйство. Если бы речь шла только об обеспечении ресурсами жителей эпохи альтернативной энергетики, о защите земной атмосферы от газов, выбрасываемых при добыче и переработке ископаемых энергоносителей, о преодолении зависимости стран, импортирующих энергию, от немногих стран-экспортеров, то и тогда использование в качестве энергоносителя биомассы было бы предпочтительно использованию ископаемой энергии даже при наличии контроля над энергией немногих концернов.

72

В обоих случаях структуры обработки и сбыта были бы транснационально сконцентрированы, но остались бы экологические преимущества биомассы перед ископаемыми ресурсами. Однако, вместе с ускоряющимся процессом концентрации, мы получили бы драматические социальные и экологические последствия в регионах выращивания биомассы ввиду опасности хищнических и односторонних методов эксплуатации земель и последующего глобального перераспределения потенциала питатель-н ых веществ. К примеру, широкомасштабные перевозки кормов из США в Европу, уносящие с собой и минеральные вещества, истощают тамошние почвы и перегружают страны-импортеры.

Однако значимая разница между традиционными видами энергии и ископаемым сырьем, с одной стороны, и ресурсами растительного происхождения, с другой, состоит в следующем: образование глобальных цепей под властью транснациональных концернов при ископаемых ресурсах является неизбежным и необратимым; при использовании растительных ресурсов, напротив, глобальные цепи и транснациональная концентрация предприятий ни в коем случае не неизбежны, а если они и появятся, то могут и проиграть. В решающей мере это определяется тем, кто завладеет использованием растительных ресурсов и как это произойдет; в итоге изменения в энергетике и сельском хозяйстве во многом зависят от политических предпосылок. Именно на местах могут решить, как использовать выращенную биомассу (для производства продуктов питания, энергии или в качестве сырья), определить короткие или длинные цепи, процессы концентрации или децентрализации. Другими словами: процесса концентрации можно избежать, особенно с радикально измененной политикой в области сельского хозяйства и энергообеспечения. Процессы концентрации и монополизации обратимы посредством политически проведенных реформ сельского хозяйства и региональной рыночной регулировки, по крайней мере, до тех пор, пока почвы еще способны к рекультивации.

Цепи крупномасштабного производства электроэнергии из возобновляемых источников

Там, где имеются крупные запасы высококонцентрированной энергии, получение электрического тока с использованием мощных электростанций экономически выгоднее, чем на маленьких установках того же типа. Из всех видов возобновляемых источников энергии это может быть справедливо только в четырех случаях: при использовании биомассы (в этом случае мощность электростанции может достигать 100 Мвти выше); при крупном потенциале водной энергии — в реках или проливах, в водопадах естественного происхождения (таких как, например, Ниагара), а

73

I

также при использовании искусственно возведенных плотин. Последнее связано с более сильным вмешательством в естественный круговорот и поэтому более опасно, поскольку плотины, при их разрушении, угрожают целым регионам. Третья возможность — это огромные приливные электростанции, которые располагаются на океанских (морских) побережьях и используют для производства электроэнергии разницу в уровне между отливом и приливом. Четвертая возможность — возведение мощных солнечно-тепловых электростанций, чтобы, например, сконцентрировать через коллекторы солнечное тепло и произвести тем самым пар, который затем традиционным образом приведет в движение турбины; или в так называемых башенных электростанциях. При помощи плоско растянутой над землей пленки и похожей на дымоход башни образуется восходящий воздушный поток, который проходит через башню и вращает смонтированную на вершине башни турбину, производящую электрический ток. Во всех этих случаях цепь производства электроэнергии начинается только на электростанции. Как и электричество, полученное от ископаемых и ядерных энергоносителей, такой ток также необходимо транспортировать по проводам высокого, среднего и низкого напряжения, пока он не дойдет до конечного потребителя. Итак, получается пять звеньев.

Цепь прямого получения электроэнергии из возобновляемых энергоносителей

Преимущество коротких цепей особенно наглядно проявляется на примере получения электроэнергии с помощью фотоэлектрических преобразователей. Преобразование солнечного света в электрическую энергию возможно практически при любых географических условиях — и при этом с самыми низкими затратами на распределение из всех возможных вариантов получения энергии. Поскольку электрический ток одновременно является самым универсальным из всех вторичных энергоносителей (для искусственного освещения, приведения в действие приборов, машин и двигателей, для тепловых насосов и холодильных установок, а также для промышленности) фотоэлектрический преобразователь является «примадонной» (Harry Lehmann) [60] всех энергоносителей. Однако потенциальные экономические преимущества данной технологии сегодня еще не столь очевидны ввиду сравнительно высоких затрат на преобразовательные установки.

Цепь производства электроэнергии начинается непосредственно в фотоэлектрическом модуле, где солнечный свет преобразуется напрямую в электрический ток — без подвижных частей и поэтому практически без износа, совершенно бесшумно и без потерь. Конечно, сначала должен быть произведен сам модуль — причем, цепь про-

изводства и изготовления состоит преимущественно из производства предназначенных для модуля материалов: сегодня это прежде всего кремний, аккумулирующие элементы, каркас, инвертор (преобразователь постоянного тока в переменный). В существующей традиционной энергетике изготовление преобразующей техники (электростанций, нефтеперегонных и обогатительных заводов, транспортировочной техники) никогда не рассматривалось на фоне цепей получения энергии из ископаемых источников. Попробуйте сравнить затраты на строительство современной электростанции с затратами на производство небольшого фотоэлектрического преобразователя! При внедрении фотоэлектрического модуля речь идет о «предприятии-острове», то есть об автономной системе по производству электрической энергии на месте ее потребления. Цепь производства электрического тока при этом почти отсутствует, поскольку он должен быть проведен только через внутренний кабель дома или установки, чтобы получить свет или запустить двигатель: всякое централизованное энергоснабжение отсутствует! Только немногие осознают фундаментальное значение этого способа.

Даже если полученный с помощью фотоэлектрического модуля ток поступает в электросеть и, таким образом, включается в цепь, эта цепь все равно очень короткая. Поскольку энергия производится в небольших количествах, но при этом во многих местах, она не требует для своей транспортировки высокого и среднего напряжения, как того требует, во избежание больших потерь, электричество, полученное на электростанций большой мощности. Необходимые при использовании ископаемых энергоносителей «обходные пути» в виде линий высоких уровней напряжения фотоэлектрическому преобразователю не нужны.

При получении электрического тока с помощью энергии ветра цепь начинается также только с ветровой установки. Если ток используется автономно, то, как и в случае с фотоэлектрической установкой, цепь содержит только одно звено. Если же ток подается в сеть, то добавляются — в зависимости от того, сколько уровней напряжения при этом используется — еще одно или несколько звеньев.

Цепи солнечного водорода

Одна из самых многообещающих возможностей расширения спектра использования возобновляемых энергоносителей — это получение электроэнергии из водорода посредством электролитического разложения воды на водород и кислород. Таким образом, можно не только получать возобновляемую энергию, но и солнечное топливо, а также сырье для химической промышленности. Такая технология получения

74

75

водорода являлась до сих пор предметом дискуссий применительно к крупномасштабному производству: водород должен был предположительно производиться посредством энергии мощных солнечных электростанций в Сахаре или огромных ГЭС в Канаде, а затем транспортироваться в Европу. То, что водород можно получать на децентрализованных установках с оспользованием возобновляемой энергии или получать его из биомассы, до сих пор не принималось в расчет.

Такую возможность необходимо учесть еще и потому, что цепь получения водорода уже не будет такой же длинной, как и цепь получения энергии из ископаемых или ядерных источников. Цепь централизованного получения водорода началась бы с производства электроэнергии на большой ГЭС или на солнечно-термической электростанции. Оттуда ее необходимо подвести по проводам высокого напряжения к электролитической установке. Там осуществляется получение водорода и затем его преобразование в сжиженный водород, удобный для транспортировки. Затем водород необходимо было бы хранить в огромных контейнерах в непосредственной близости от портов. Затем следует погрузка на суда и транспортировка в порт назначения, где водород снова помещается на хранение. Затем начинается дальнейшее распределение между электростанциями, заправочными станциями и домашними хозяйствами, где снова должно быть обеспечено хранение до момента непосредственного использования. Включая преобразование, эта цепь состоит их 11 звеньев. Если же водород производится региональными электроэнергетическими установками, цепь укорачивается, так как электролиз, сжижение и сохранение происходят в сжатых локальных масштабах, и даже производство электроэнергии и электролиз водорода могут быть непосредственно скомбинированы друг с другом. При этом отпадает необходимость в широкой инфраструктуре перевозок водорода по всему земному шару.

Экономическая логика цепей солнечных ресурсов

Из различия между цепями использования и обеспечения ископаемой и солнечной энергией неизбежно следуют совершенно различные возможности экономической оптимизации, включая эффективность ресурсов, их доступность и финансирование. Наряду с совершенно противоположными последствиями для окружающей среды при использовании ископаемых и солнечных ресурсов различие цепей показывает, какой ошибкой является оценка экономических возможностей энергоносителей только на основе инвестиционных вкладов в преобразующие технологии. Эти ложные заключения

76

объясняют стереотипное негативное восприятие потенциала возобновляемых ресурсов.

На рис.1 сопоставлены цепи получения энергии из ископаемых и солнечных источников. Изданного сопоставления видно, что:

1. Чем короче цепь, тем больше шансов снизить затраты на получение энергии. При усовершенствовании преобразующих технологий и их широком внедрении, они станут не только самыми экологичными возможностями удовлетворения потребностей в энергии, но и потенциально самыми продуктивными, и значит — самыми экономичными. Необходимым условием является не только признание этих преимуществ, но и развитие соответствующих технических концепций и систем использования. До сих пор это происходило в незначительных масштабах, и именно поэтому потенциально самое большое экономическое преимущество возобновляемых видов энергии оставалось нераскрытым.

До тех пор, пока возобновляемые виды энергии являются интегрированным элементом традиционного энергоснабжения, производители и потребители будут оплачивать ископаемые цепи и, тем самым, добровольно отказываться от потенциального экономического преимущества солнечных. Изолированная замена отдельных элементов существующей структуры энергоснабжения элементами той же структуры возобновляемых видов энергии подставляет подножку развитию последних и заставляет их еще долгое время играть вторые роли в энергоснабжении. Структура снабжения для возобновляемых видов энергии будет в этом случае копией той же структуры для ископаемой энергии — а это ложный путь. Поскольку, например, более половины затрат на электроснабжение приходятся на постройку, поддержание в дееспособном состоянии и работу электросетей, именно в исключении этих звеньев и состоят огромные шансы для более высокой экономической эффективности электрической энергии, полученной из возобновляемых источников.

Экономичность последних состоит не в использовании электростанций большой мощности с разветвленной сетевой инфраструктурой. Это довод не против больших солнечно-тепловых электростанций, а против попыток поддерживать с их помощью межрегиональное или даже международное электроснабжение. Цель внедрения солнечных электростанций — это энергоснабжение крупных городов в районах, прилегающих к электростанции, как это, например, происходит в Каире, который снабжается электростанцией из расположенной поблизости пустыни.

2. Преимущество коротких, частично упраздненных энергоцепей становится тем самым критерием выбора между различными техноло-

77

22- аэ о с

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   25

Похожие:

Восход солнца в мировой экономике iconНо и это еще не все. Никита бродил по послерабочему городу, пятничному,...
Может быть даже, если все получится, слегка ликовать. Застать восход солнца на одной из площадей, чтобы лично поприветствовать наступающую...

Восход солнца в мировой экономике iconЗаконодательством. Образец заполнения платежного поручения
Сумма третейского сбора, подлежащая уплате при подаче искового заявления в Третейский суд при фгуп нии «Восход», определяется в соответствии...

Восход солнца в мировой экономике iconС. В. Кортунов россия в мировой политике после кризиса1
...

Восход солнца в мировой экономике iconРоль нефти в мировой экономике 41
В своём исследовании я буду рассматривать два основных блока, применительно к нефтяной промышленности: экономический и технологический,...

Восход солнца в мировой экономике iconПравительство Российской Федерации Федеральное государственное автономное...
Роль Китая в современной мировой экономике. Место постсоветского пространства в региональной экономической стратегии Китая. 7

Восход солнца в мировой экономике iconС. В. Кортунов
...

Восход солнца в мировой экономике iconС. В. Кортунов национальные интересы россии в мире
Научный рецензент – профессор кафедры мировой политики факультета мировой экономики и мировой политики гу-вшэ м. З. Шкундин

Восход солнца в мировой экономике iconПравительство Российской Федерации Федеральное государственное автономное...
Факультет мировой экономики и мировой политики отделение «Регионоведение» Кафедра мировой политики

Восход солнца в мировой экономике iconПравительство Российской Федерации Федеральное государственное автономное...
Факультет «Мировой экономики и мировой политики» Отделение «Мировой экономики» Кафедра «Международного бизнеса»

Восход солнца в мировой экономике iconПравительство Российской Федерации Федеральное государственное автономное...
Факультет «Мировой экономики и мировой политики» Отделение «Мировой экономики» Кафедра «Международного бизнеса»

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:


Все бланки и формы на filling-form.ru




При копировании материала укажите ссылку © 2019
контакты
filling-form.ru

Поиск