біопаливо
котли, печі
база компаній
замовити
як зробити?
статті
відео
карти
Впливає на клімат, шкодить птахам, призводить до підвищень тарифів та зростання цін на продукти.Традиційні види енергетики забезпечують людство електрикою і теплоносіями, але при цьому завдають істотної шкоди навколишньому середовищу. Так, гідроелектростанції руйнують природний ландшафт, заважають природному перебігу річок, виводять з госпоберту великі площі родючих земель. ТЕС споживають величезні кількості природного палива, а імідж АЕС серйозно похитнули аварії в Чорнобилі та Фукусімі. Альтернативою такому стану справ може стати розвиток альтернативної енергетики, яка використовує енергію сонця, вітру і води, а також біопаливо з органічних відходів або спеціально вирощуваних рослин.
Але в Україні поки не видно, щоб альтернативна енергетика помітно потісняла традиційну. Ми вирішили розібратися, чи тільки в нашій відсталості справа, або тому є і більш об'єктивні причини. І чи справді "зелена" енергія безпечна для навколишнього середовища. За відповідями ми звернулися до президента Київського міжнародного енергетичного клубу Олександру Тодійчуку, директора з інформації та зв'язків з громадськістю асоціації "Український ядерний форум" Ольги Кошарної і президенту "Енергетичної асоціації України" Василю Котко.
СМИСЛ: ДОБРЕ ЗАБУТЕ СТАРЕ
"Альтернативна енергетика", або, як її ще називають, нетрадиційна – вираз сам по собі досить умовний. Під ним мається на увазі ряд способів отримання або використання енергії, об'єднаних лише тим, що вони поширені не так широко, як ті, що прийнято називати традиційними.
Але, як каже Олександр Тодійчук, традиційні джерела енергії свого часу теж були нетрадиційними. Колись нетрадиційною була енергетика на основі нафти. Потім з'явився ще одне унікальне джерело – газ. Потім – атом.
З іншого боку, якщо уважно придивитися до деяких альтернативних джерел енергії, то з'ясується, що їх-то людина якраз використовує з незапам'ятних часів. Що нетрадиційного у вітроенергетиці, якщо під вітрилом ходили ще первісні племена, а вітряні млини в країнах Сходу були відомі до Різдва Христового? Приблизно з тих же часів (з водяних млинів, що використовуються в Римській імперії) веде історію і мала гідроенергетика. Звичайно, скептики скажуть, що перше багаття не можна вважати прем'єрою усвідомленого використання біопалива, адже у вогонь кидали просто дрова, а не витончений продукт на зразок сучасних паливних брикетів або рідких видів біопалива. Але ще древні скотарі степових районів заготовляли на зимові холоди паливо у вигляді тих же брикетів з меленої соломи і висушених "коржів" худоби.
В якості синоніму альтернативної енергетики часто використовується "енергетика на поновлюваних джерелах" або "зелена енергетика". Строго кажучи, відновлювальна енергія такою теж не є: в основі більшості її видів лежить так чи інакше перетворена енергія Сонця, а як випливає з нинішніх наукових уявлень, запаси палива для гігантського сонячного термоядерного "багаття" ніяк не поповнюються і з часом будуть вичерпані. Як би там не було, в минулому році п'ята частина світового споживання енергії прийшла саме "зеленим" шляхом.
ТО ГУСТО, ТО ПУСТО: ТЕХНОЛОГІЧНА СКЛАДНІСТЬ
Щоб з'ясувати, наскільки просто замінити традиційні види енергії альтернативними, подивимося на особливості роботи атомних електростанцій. "Якщо енергоблок вийшов на номінальну потужність, для безпечної роботи цю потужність можна ні зменшувати, ні збільшувати. Він працює в так званому базовому режимі, тобто рівно, – пояснює Ольга Кошарна. – Але електроенергія споживається нерівномірно: є пікові години (з 7 до 10-11 ранку і з 18 до 21 годин вечора). У цих випадках в енергосистему повинна надходити електроенергія від так званих маневрених потужностей". В якості останніх можуть виступати гідро- або (набагато частіше) теплоелектростанції. На Заході вони з міркувань екологічності працюють на газі як найбільш "чистому" паливі, у нас часто використовують вугілля. "Діємо за примітивним методом: підкинули вуглинки в ТЕЦ, підняли потужність, щоб перекрити пікове споживання. Не стали підкидати – потужність впала", – говорить Ольга Кошарна.
Зверніть увагу: у випадку з АЕС за рахунок маневрених потужностей компенсується тільки різниця між піковим споживанням і тим, що станція дає в базовому режимі.
НЕСТАБІЛЬНІСТЬ. Тепер уявімо, що електропостачання якійсь місцевості потрібно перевести на поновлювані джерела енергії. Побудували, наприклад, потужну сонячну електростанцію натомість "небезпечної" атомної. Вночі енергію ми не отримаємо – це зрозуміло. "З її виробленням можуть бути проблеми і вдень – адже сонце світить не постійно. Хтось повинен "підхоплювати" виробку, коли вона падає, – каже Василь Котко. – І що робити з вечірнім піком? Його доведеться повністю забезпечувати з якихось інших джерел. Тобто, поряд з сонячною електростанцією доведеться ставити теплову, здатну повністю покрити пікове споживання. Фактично доводиться дублювати потужності, які потім будуть довго байдикувати. Та ж проблема і з вітровими станціями".
Звичайно, це дуже спрощений приклад: для того й існує єдина енергосистема, щоб недопрацювання в одному місці компенсувати переробкою в іншому. Теоретично, чим більше виробників включені в неї, тим ширші можливості для маневру і стабільніше працює система в цілому. Можна напружити фантазію і уявити собі глобальну енергосистему майбутнього, коли в одній частині земної кулі ніч, в іншій – яскравий полудень, тут – зима, там – літо, тут – штиль, там – потужний вітер, а значить, виробляти енергію можна постійно. І все було б чудово, якщо абстрагуватися від втрат при передачі енергії на великі відстані, вартості такої передачі та складності управління подібною системою.
УПРАВЛІННЯ. Навіть у межах не дуже великої в глобальному масштабі і високо розвинутої в технологічному сенсі Німеччини з керуванням такою системою виходить поки не дуже. Ця країна вирішила відмовитися від своїх атомних електростанцій і до 2050 року довести частку від поновлюваних джерел енергії до 80%. "У Німеччині йдуть дебати з приводу того, що повне виведення з експлуатації всіх АЕС не дозволить виконати зобов'язання перед ЄС щодо зменшення викидів парникових газів, адже навіть замінивши атомні станції вітровими, доведеться використовувати ТЕС в якості маневрених потужностей, – говорить Ольга Кошарна. – Енергосистема Німеччини сьогодні управляється майже вручну, бо ще не зовсім сформовані так звані "розумні" мережі, які дозволяють управляти системою з мінімальною участю людини". Так, на півночі Німеччини біля берегів Балтики розташовано безліч вітрових електростанцій, де енергія виробляється в надлишку. Надлишки доводиться продавати сусіднім країнам за цінами нижче внутрішньонімецьких або взагалі скидати безкоштовно. У той же час є промисловий Південь, де енергія в дефіциті і який забезпечували саме атомні станції. Як перекинути електроенергію з півночі на південь, та ще й в автоматичному режимі, – поки не зовсім зрозуміло.
У підсумку продуктивність альтернативних джерел енергії виявляється куди нижче, ніж традиційних. Так, за словами Василя Котка, в Україні зараз коефіцієнт використання потужності атомної станції – приблизно 70%, а сонячних – всього 14%. У цьому одна з причин, чому альтернативна енергія виявляється помітно дорожче традиційної.
ТАРИФИ: ЯК ПЛАТИТИ ЗА РАХУНКАМИ У ДВАДЦЯТЬ РАЗІВ БІЛЬШЕ
Якщо розглядати об'єднану енергосистему як підприємство, яке купує електроенергію у виробників і продає її споживачам, то зв'язуватися з "зеленою енергетикою" йому особливого резону немає. По-перше, це досить клопітно через нестабільність вироблення енергії. По-друге, це ще й дорожче. Не тільки через собівартість самої енергії, а й через необхідність тримати напоготові резервні потужності. Який же нормальний торговець-посередник буде купувати більш дорогий, більш незручний в обігу товар, який до того ж вимагає додаткових витрат, якщо навколо надлишок дешевого і "безпроблемного"? З іншого боку, глобальною тенденцією останніх десятиліть став розвиток відновлюваної енергетики. Причини – зростання стурбованості станом навколишнього середовища і сумна перспектива вичерпання традиційних джерел енергії (нафти, газу і вугілля).
СТИМУЛЮВАННЯ. У підсумку в світі прийшли до кількох варіантів стимулювання інвестицій в "зелену енергетику". Серед найбільш поширених – гарантія підключення такого об'єкта до загальної енергетичної системи, довгостроковий контракт на покупку всієї виробленої електроенергії і гарантія того, що ця енергія буде покупатися за пільговими цінами, які вищі, ніж для "традиційних" виробників. Це робиться для того, щоб забезпечити рентабельність проекту і його швидку окупність. Ці пільгові ціни і прийнято називати "зеленим тарифом". Україна теж пішла по такому шляху, але привнесла в нього свій власний колорит. У результаті, наприклад, ціна сонячної електрики українського виробництва виявилася найвищою в світі – майже в чотири рази вище, ніж у Німеччині. Можна припустити, що влада нашої країни просто відзначилася найбільшою далекоглядністю, турботою про прогрес та екологію. Але серед фахівців поширена інша думка. "Це тому, що великі олігархічні структури, які взяли під контроль цей вид енергії, мали можливість адміністративного впливу, – говорить Олександр Тодійчук, – і вирішили створити собі хороші умови". Якщо конкретніше, то левову частку сонячної електроенергії в країні виробляє компанія, яку пов'язують з великими представниками влади, що пішла після Майдану. В інших видах альтернативної енергетики ці товариші, мабуть, були зацікавлені в меншій мірі, тому там тарифи в кілька разів нижчі.
"Але зараз енергоринок не може платити стільки за 1 кВт-год сонячної електроенергії, – каже Ольга Кошарна. – Тим більше що у нас і без того структура цін на ринку перекошена. У нас промисловість платить за 1 кВт-год 1,30 грн, населення – 30 коп., а середньооптова ціна – 90 коп. Це називається перехресним субсидуванням, коли одним споживачам за рахунок інших відшкодовують гроші. За підсумками 2013 року обсяг перехресного субсидування становив понад 36 млрд грн. Фактично виходить так: промисловість, якій і так зараз складно, платить за всіх. Чи може вона при цьому бути конкурентоспроможною?".
Поки в економіці (хоча б зовні) все було більш-менш благополучно, ці цінові перекоси великою проблемою не були. А от зараз ні державному бюджету, ні економіці в цілому подібні переплати дріб'язковими вже не здаються. Уряд намагався знизити "зелені тарифи", особливо на сонячну енергію. Але піднявся могутній вал заперечень, та й пільги чітко прописані в законі, який може змінити тільки парламент. Так що, за словами експертів, зараз влада бореться з переплатами за "зелену енергію" адміністративними методами: під різними приводами намагається дорогу сонячну енергію не купувати.
Серед головних доводів за активний розвиток альтернативної енергетики – формула "зелена" енергетика = чиста енергетика ". Але чи так це?
Шило на мило. "Теплова енергетика виробляє в Україні до 80% викидів парникових газів, – розповідає Кошарна. – А якщо говорити про електростанції, що працюють на вугіллі, то тут викидаються ще й шкідливі речовини на зразок окислів сірки, азоту. Більш того, радіоактивного вуглецю у викидах вугільних електростанцій незмірно більше, ніж у тих, які віддають навколишньому середовищу атомні електростанції". Саме теплову енергетику і слід було б в першу чергу заміщати альтернативною. Але великі "зелені" об'єкти вимагають наявності і теплових електростанцій в якості маневрених потужностей.
Інша поширена ідея – будувати "зелені" об'єкти замість АЕС, які нібито треба поступово виводити з експлуатації через небезпеку "мирного атома". Але замінивши атомну станцію еквівалентними їй за продуктивністю вітровими або сонячними, знову-таки доведеться будувати додпотужності. І збільшити кількість спалюваного вугілля чи газу, а з ними – об’єм шкідливих викидів. Вийде, що екологічно ми не виграємо, тим більше що в Україні АЕС викидають менше 15% шкідливих речовин від дозволеного нормами. А що стосується небезпеки АЕС, то, за словами Ольги Кошарної, Чорнобильська катастрофа стала суворим уроком для всього світу, який привів до вироблення абсолютно нових підходів до забезпечення безпеки. Є й проблема відпрацьованого палива. Але Кошарна пропонує розглядати його не як відходи, а як цінна сировина для майбутніх поколінь реакторів. Тому Україна і будуватиме на своїй території централізоване сховище для відпрацьованого ядерного палива (будівництво планують розпочати як мінімум в 2015-му).
ЗАБРУДНЕННЯ. Втім, утилізувати потрібно не тільки відпрацьоване ядерне паливо, але й фотоелементи, використовувані в сонячних батареях. А вони містять небезпечні речовини на зразок токсичного кадмію. Вітрові електростанції "радують" іншим типом забруднення – шумовим. Причому крім звуку в чутному діапазоні вони генерують ще й інфразвук. Людина його не чує, зате його чують і бояться птахи, які переселяються подалі від таких сусідів. Деякі вчені вважають, що цей звук може викликати у людини панічні атаки.
ГОЛОД. За даними ООН, торік від хронічного недоїдання страждав кожен восьмий чоловік у світі – всього голодуючих нарахували понад 840 млн. І при цьому вже десятки років серед основних причин глобального дефіциту їжі і високих цін на неї називають масове використання сільгоспкультур для виробництва біопалива. Образно кажучи, мільйони гектарів родючих земель замість того, щоб годувати людей, наповнюють баки автомобілів.
Вільна земля потрібна і для будівництва сонячних електростанцій. Так, якщо взяти кримські сонячні електростанції, то на кожен 1 МВт проектної потужності потрібна площа в 2 га. Тобто на 1 кв. км можна отримати 50 МВт при піковому виробленні. Якщо говорити про вітрові електростанції, то на 1 кв. км можна забезпечити близько 10-15 МВт. А ось реально діюча атомна електростанція, площа якої трохи менше 0,5 кв. км, має потужність 4000 МВт.
КЛІМАТ. Вітрогенератори виробляють енергію за рахунок відбору її частини у вітру. Чому швидкість вітру повинна хоч трохи, але падати. Питання лише в тому, скільки буде цих електростанцій, які площі вони займатимуть і коли середня швидкість вітру істотно знизиться і призведе до зміни клімату.
І зовсім страшилку можна розповісти про приливні станції. Виявляється, вони ... гальмують обертання Землі. Правда, це гальмування настільки мізерне, що помітити його зможуть хіба що наші нащадки через тисячі років.
