Альтернативні джерела енергії
Питання про “м’яких” джерелах енергії не простий. Їх називають ще альтернативними, протиставляючи традиційним забруднюючим – вугіллю, нафти, газу (37). Найбільший радянський фізик академік П. П. Капіца вважав, що альтернативні джерела в доступному для огляду майбутньому не зможуть серйозно потіснити традиційні енергоносії. Мабуть, така точка зору справедлива, хоча важливу роль при цьому можуть зіграти ціни на нафту.
По-перше, невірно говорити про абсолютну екологічну чистоту альтернативних джерел. Наприклад, для споруди СЕС (станції на сонячній енергії) необхідна велика кількість дзеркал, металу та інших матеріалів, і якщо включити “екологічні витрати” на їх виробництво, картина буде іншою. По-друге, слід враховувати витрати, неминучі при відчуженні земель під будівництво станцій цих типів (табл. 13).
Площі відчужених земель (в середньому), необхідні для виробництва 1 МВт електроенергії в рік на електростанціях різного типу
Тип станцій Площа, м2
АЕС 630
ТЕС
На рідкому паливі 870
На природному газі 1500
На вугіллі 2400
Сонячні електростанції 100000
ГЕС 265000
Вітроенергетичні станції 1700000
Потретє, і це найважливіше, – собівартість енергії на альтернативних станціях залишається вкрай високою, проте для різних видів станцій розрив дуже різниться.
Вітрова енергія ближче інших альтернативних видів підійшла до порогу рентабельності. Штат Каліфорнія вже став найбільшим у світі районом розвитку вітрової енергетики. За ним слідує західне узбережжя Ютландского півострова, де ФРН і Данія створили свої “вітрові парки”. У 1995 р потужність подібних станцій в Північній Америці досягла 1000-1600 МВт, в Західній Європі – 1000-1500 МВт. Помітну частку ВЕС досягнуто до 2000 р в Данії – до 10%. Загальна кількість таких установок в світі складає 20 тисяч, причому енергія вітру в цих районах стає майже конкурентоспроможною (1 кВт’г обходиться в 6-8 центів). Данія – один з піонерів вітрової енергетики – перетворилася на найбільшого експортера турбін середньої потужності і продає їх в ту ж Каліфорнію. Індія в другій половині 90-х років планує довести цей сектор до 5 млн кВт. Великий план створення вітрових станцій прийнятий і в КНР. Однак для заміни атомного реактора теплової потужності в 1 млн кВт найбільшими за сьогоднішніми поняттями вітроустановками (потужністю в 100 кВт) їх потрібно 10 тисяч, що не дуже рівноцінно, так як вітер дме зовсім не круглий рік навіть в найбільш “продуваються” районах.
У провідних країнах світу все більш пильну увагу привертає геліоенергетика. Світовий рекорд ефективності сонячних батарей був досягнутий спочатку в Стенфордському університеті США (Каліфорнія), де 28,5% сонячної енергії, що падає на батарею, перетворювалося в електричну. Пізніше цей рекорд на 2% був перекритий вченими з ПалоАльто (в “Кремнієвій долині” – найбільшому научнопроізводственном комплексі світу).
Найбільші СЕС побудовані теж в Каліфорнії, їх типова потужність невелика (30 тис. КВт), а технологія проста – системи увігнутих сонячних рефлекторів, що нагріваються до 100-400 “С. Одна така станція здатна забезпечувати енергією до 10 тис. Американських будинків. В пустелі Мохаве, де знаходиться тренувальний центр авіакосмічної промисловості США, працює СЕС потужністю 355 МВт, т. е. приблизно такий же, як середня станція на вугіллі або мазуті.
Якщо в 1970 р вартість 1 кВт “ч на СЕС була неймовірно високою і абсолютно неконкурентоспроможною – 60 дол., То в 1980 році вона знизилася до 1 дол., А в 1990 р.- до 30 центів, однак і зараз перевищує вартість енергії на газовій станції в 5 разів.
Однак в цілому розвиток геліоенергетики в світі йде повільно, в основному через високу вартість сонячних елементів.
Геотермальна енергія за часом використання – найбільш старий джерело альтернативної енергії. У 1994 р в світі працювало 330 блоків таких станцій і тут домінували США (168 блоків на “родовищах” гейзер в долині гейзерів, Імперіал Веллі і ін.). Друге місце займала Італія, але в останні роки її обігнали КНР і Мексика. Найбільша частка використовуваної геотермальної енергії припадає на країни Латинської Америки, але і вона становить трохи більше 1%.
У Росії перспективними в цьому сенсі районами є Камчатка і Курильські острови. З 60х років на Камчатці успішно працює повністю автоматизована Паужетская ГеоТЕС потужністю 11 МВт, на Курилах – станція на о. Кунашир. Такі станції можуть бути конкурентоспроможними лише в районах з високою відпускною ціною на електроенергію, а на Камчатці і Курилах вона дуже висока через дальності перевезень палива і відсутності залізниць.
Приливні станції – найдорожчі споруди і поки це тільки потенційне джерело енергії. Районами їх спорудження можуть стати затоки і гирла річок з дуже високим рівнем припливів. У затоці Фанді (Канада) він досягає 16,2 м, в гирлі р. Северн (Великобританія) – 14,5 м, в порту Гранвиль (Франція) – 14,7 м.
У Франції працює велика ПЕС на р. Рані потужністю 240 МВт, 25летній досвід її експлу