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无线电电子与电气工程百科全书 可再生能源：进步趋势还是积极公关？ 无线电电子电气工程百科全书
可再生能源的潜力是巨大的。 因此，仅太阳每天向地球发送的能量就比全球所有人口一年使用的能量多 20 倍。 人类早就学会了如何提取这种能量，技术进步使得可再生能源的使用越来越有效。
全俄报纸“Energetika”（5 年 2011 月 XNUMX 日）刊登了 A. Perov 的一篇文章，文章标题放在标题中。 信息呈现的偏见和对事实的简单操纵让人有理由思考这种材料的宣传性质。 这个问题的提法本身就令人惊讶：可再生能源是中世纪的命运。 这篇文章介绍了一些事实并得出了某些结论，作为可再生能源领域的专家，我不同意这些结论。 我将为读者提供不同的观点。 A. Perov 的文章包含几个主要论点：
现在分别为每篇论文。 绿色能源对消费者来说是昂贵的 在考虑消费者的绿色能源成本时，需要回答两个问题。 首先，我们国家没有可再生能源部门的电力成本是多少？ 其次，使用现代技术从可再生能源发电的成本是多少？ 据了解，在过去的10年里，俄罗斯的电力价格上涨了三倍以上。 据专家预测，到2014年电价将上涨2倍。 由于该行业向“人工控制”过渡，情况变得简直荒谬：能源资源过剩的俄罗斯的电价不仅比大多数能源资源国家贵，而且接近国家能源原材料严重短缺的水平。 这是德米特里·梅德韦杰夫总统在国务院主席团会议上指出的，并以库尔斯克地区为例，2011 年 6 月，该地区的低电压企业每 1 千瓦时支付约 11 卢布。 “即使在意大利这个西欧电力问题最严重的国家，这个水平也是 11,5-XNUMX 欧分，”他说。 即使在今天，俄罗斯的电价与美国、法国和英国的电价相当或更高。 普遍认为，由于能源关税低，俄罗斯可再生能源的发展无利可图，这是不正确的。 一方面，绿色能源技术在过去10年取得了突破。 因此，风力发电厂的具体成本已从每 5000 千瓦 1000 美元降至 1 美元，电力生产的“净”成本（不包括投资部分）已经处于每千瓦时 30-40 戈比的水平。 投资回收期约为 10 年的小型水电站建设项目提供的电力成本为每千瓦时 1,5-2 卢布，而地热电站的成本为每千瓦时 3-3,5 卢布。 光伏模块仍然相当昂贵：但可再生能源的这一方向被认为是最有前途的。 该领域的研发项目每年融资超过10亿美元。 专家预计，在未来 3-4 年内，光伏转换器的效率将与其他发电技术相当。 另一方面，环保要求的趋严和能源资源成本的上升导致传统发电设施建设成本大幅增加。 在过去五年中，建造传统火力发电厂的成本从每 1000 千瓦 1200-1 美元增加到 2500-3000 美元/千瓦。 连接到 RES 网络可以降低电力成本。 例如，在 2009 年的西班牙，风力和水力发电达到最大时的电力成本为每千瓦时 17 欧分。 相比之下，当时西班牙的年平均电价在每千瓦时 37 至 42 欧分之间波动。 由于对冗余配电方案的特殊要求，核电机组的并网成本与机组本身的成本相当。 日本福岛一号的悲惨事件无疑将导致对核电站安全的更严格要求，从而增加建设和运营的总成本。 还有一个事实，文章作者没有提及，但燃料和能源领域的专家们都知道——这就是国家对传统能源的支持。 据国际能源署估计，目前俄罗斯支持和刺激能源部门的措施总额约为40亿美元。 投资公司Troika Dialog估计OAO Gazprom的交叉补贴规模约为70亿美元。 卢布（按 1 年价格计算为 40 亿美元）。 由于发达国家和俄罗斯使用不同的方法评估可再生能源开发的单个项目和综合计划，因此出现了关于 RES 有效性的争议。 在我国，评估的是单个项目的短期经济成果，而忽略了碳氢化合物和核能活动的安全和环境后果。 这种类型的分析没有考虑与燃料价格、未来环境和医疗保健成本相关的未来风险。 在俄罗斯工业的现代史上，尚未出现对与可再生能源设备生产相关的行业技术发展前景的客观分析。 结论：“绿色”电力对消费者来说并不昂贵。 绝对不会比核电或燃煤电贵。 技术正在开发并使可再生能源更高效、更便宜，而煤炭和核电站由于环境和安全要求的收紧而变得越来越昂贵。 “绿色”能源不会取代传统能源 就其本身而言，文章作者 A. Perov 所使用的可再生能源和传统能源的直接对立是不正确的。 当然，目前的技术发展水平、获取能源的既定做法、足够数量的碳氢化合物的可用性仍然是大规模引入可再生能源的限制。 但欧洲、美国和中国大量使用可再生能源的做法已经存在了 20 多年，油气藏，尤其是廉价油气藏正在减少。 因此，能源领域的客观趋势是开发包括可再生能源在内的能源生产新技术。 据国际专家称，RES 已经可以在四个领域替代化石燃料：发电、烹饪和空间供暖、汽车燃料生产、对偏远消费者和农村地区的自主能源供应。 与传统的 CCGT 和 GTP 相比，RES 的弱点是更高的特定资本投资。 这是由于设备的资本密集度高，需要建立大面积的发电厂来“拦截”所用能源的流动（太阳能装置的接收面、风轮的面积、延伸的潮汐坝发电厂等），能量转换和积累的额外成本。 可再生能源在现阶段技术发展阶段的缺点还应该包括与不可能不断地将电力生产与其消耗（负荷计划）配对或将基于可再生能源的发电厂整合到一个公共电网中相关的困难。 这些问题在现代变频器和储能设备的帮助下得以解决。 为了避免综合能源系统参数（主要是频率）的变化，未受监管的发电厂（风能和太阳能发电厂）的份额不应超过，根据电力调度领域的专家，10-15%总容量。 尽管在丹麦，RES 在总电力平衡中的份额在某些月份高达 50%，但在一天之内，尤其是在夜间，它达到了 100%。 在西班牙，这些数字分别为 30% 和 50%。 RES对全球能源平衡的贡献仍然很小，约占最终能源消费的20%。 与此同时，传统方法使用的生物质能和水力发电的份额占大部分——约 17%，非传统 RES 的份额——约 3%。 但能源的未来与非传统可再生能源息息相关。 可再生能源和储能技术的大规模发展将意味着集中式大规模能源的份额下降。 对于社会而言，这将意味着独立于大型能源公司，并提高电力供应的可靠性。 电力行业可再生能源的加速发展，需要对“基本负荷”的概念进行修订，向“分布式负荷”的概念过渡。 从技术上讲，拒绝“基本负载”是可能的。 这将意味着电力供应商的权力下放。 预计到 2030 年，可再生能源正在积极发展的发达国家将出现基础发电（核电站、煤炭）之间的冲突。 但这场冲突的预兆已经被观察到。 A. Petrov 的文章证实了这一点。 一般的结论是显而易见的。 科技进步、新技术、新材料的出现，不断提高可再生能源的竞争力，已经在大量替代传统能源。 舆论正在“转向”“分布式能源”，其中主要位置将被RES占据。 从环境的角度来看，“绿色”能源并不完美 文章 A. Perov 的作者在阐述了这篇论文后，使用了对信息的直接操作。 举例说明“绿色”燃料 - 乙醇可能造成的危害以及在为其种植原料时土地利用性质的变化，作者质疑可再生能源的“环境完整性”。 除了这些论点之外，还可以加上大面积洪水泛滥的问题，以及在建造大型水力发电厂期间需要重新安置大量人口、回收风力涡轮机叶片的问题等。 但所有这些问题，与核电厂和燃煤电厂造成的环境污染造成的环境后果相比，似乎都是技术上的难点。 对“绿色”能源和“低碳”能源的需求出现并持续存在，并不是像笔者认为的国际协会要发展新产业，而是作为对全球环境污染和能源公司垄断的公众回应。 可再生能源在全球范围内优于燃料能源的另一个重要论据是能源效率。 事实上，考虑到设备和材料、运输和施工以及安装工程。 因此，向可再生能源的逐步过渡同时意味着人类向能源效率的新水平过渡。 俄罗斯“绿色”能源的前景 基于“廉价”的能源资源，“廉价”的能源如何让我们付出代价，我在文章的第一部分已经说过了。 俄罗斯在整个可再生能源领域拥有巨大的资源。 TACIS 项目“俄罗斯可再生能源发展前景”的结果报告提供了某些类型可再生能源的总潜力、技术潜力和生产潜力的估计。 因此，用于产生热能的太阳能生产潜力估计为 1,4-1,7 百万吨标准煤。 每年，这足以以每 12 Gcal 不到 14 卢布的价格为 2000-1 百万人提供质量合格的热水。 用于发电的生产风能潜力估计为 36 万吨标准煤。 每年或 120 亿千瓦时，价格约为每千瓦时 2-2,5 卢布。 对太阳能、风能、水能和地热能以及生物质能、废水等的生产潜力进行总体评估。 超过250亿吨标准煤每年，约占俄罗斯每年消耗的所有一次能源资源的 30%。 应当指出，对俄罗斯非传统可再生能源潜力的详细计算是在 XNUMX 世纪末进行的。 迄今为止，它们似乎随着可再生能源技术效率的提高而增加。 尽管可以使用传统能源，但俄罗斯对使用非传统可再生能源很感兴趣。 后者可能有几个应用领域。 首先，它是北部和其他没有连接公共电网的偏远地区的电力供应，那里有超过 10 万人口。 总体而言，“北送”预估油品7万吨，煤炭23万吨。 同时，燃料通过水路、公路甚至航空运输。 这种燃料供应每年使国家损失 500 亿卢布。 这些地区的电力生产成本超过每千瓦时 10 甚至 50 卢布，每 3000 Gcal 的热生产成本为 1 卢布，这使得可再生能源技术的使用具有商业吸引力。 提高能源匮乏地区的发电能力是俄罗斯可能使用非传统可再生能源的另一个领域。 超过 15 万俄罗斯人生活在集中供电不可靠且消费者经常断网的地方。 紧急停工扰乱城乡生活，给工农业生产造成巨大损失。 使用当地的非传统可再生能源，主要是风力发电、小型水力发电厂和生物质能，将避免此类损失，同时减少对进口燃料的需求。 向农村地区分散供电和供热，包括偏远的孤立定居点、家庭农场、个别乡间别墅也是使用非传统可再生能源的有前途的领域。 此外，这通常是供应它们的唯一途径。 非传统 RES 的潜在消费者还可能包括林业和渔业、气象、通信、考古和地质站、雷达、灯塔、海上石油和天然气平台。 气候变化与燃烧碳氢化合物的后果以及二氧化碳和其他温室气体的释放直接相关。 在俄罗斯，约 85% 的人为温室气体排放来自能源部门，包括能源、交通、工业和公用事业。 通过广泛采用非传统可再生能源（太阳能集热器、生物发电机、热泵、风力涡轮机），可以改善度假村和其他公共娱乐场所以及环境状况恶劣的城市的生态状况， ETC。）。 俄罗斯发展可再生能源的主要动机应该是确保俄罗斯联邦和国家主体的燃料和能源平衡多样化。 从长远来看，这种多样化应该成为能源安全概念的一个要素。 俄罗斯完全有机会创造最佳多样化的燃料和能源平衡，其中平等份额将落在热气和煤炭发电、核电站和可再生能源上。 有必要谈谈RES开发的国际化方面。 俄罗斯保持着世界能源大国的地位。 八国集团内部的合作经验表明，如果不发展可再生能源，就无法解决全球和欧洲的能源问题。 2000年189月，8个联合国成员国通过了《千年宣言》，其中提出了7个目标，其中XNUMX个与可再生能源的使用有关。 今天，很明显俄罗斯没有生产可再生能源设备。 但是，生产、技术和技术积压的订单得到了保留。 目前，Nitol和Hevel（太阳能）、Russian Technology and New Wind（风能）、Institute for High Temperatures（地热能）等公司的技术项目在俄罗斯RES市场积极推进，A-Energy（生物能源） ）， ETC。 我相信外国合作伙伴的经验将得到充分的需求。 值得注意的是，可再生能源技术是许多科学领域和技术的最新成果：气象学、空气动力学、电力工业、热力工程、发电机和涡轮机构造、微电子学、电力电子学、纳米技术、材料科学等。 反过来，科学密集型技术的发展通过维持和扩大能源部门的科学、工业和运营基础设施创造更多就业机会，以及创造出口科学技术的可能性，从而产生显着的社会和宏观经济影响。密集型设备。 因此，例如，风能本身的 1 个工作岗位伴随着相关行业创造 4-5 个工作岗位。 在俄罗斯，社会方面特别重要，因为。 偏远地区建设电厂为当地工业发展提供了基础，当地可再生能源锅炉房的建设为冬季供热的可靠性提供了额外保障。 尽管如此，俄罗斯的局势正在发生变化。 燃料和能源价格正在上涨，环境要求和安全标准正在收紧。 2009 年 2030 月，俄罗斯联邦政府通过了到 2030 年的俄罗斯新能源战略，其中相当重视替代能源的发展前景。 根据这份文件，到 10 年，非传统可再生能源在国内能源平衡中的份额应至少达到 100%，即约 XNUMX 亿千瓦时。 文章 A. Perov 的作者提出了一个反问：“实际上，俄罗斯能源消费者的收益是什么，他们将被迫自掏腰包加入‘进步趋势’？具有讽刺意味的是作者不清楚是否看一下汽车行业的最新经验，国家的努力导致俄罗斯汽车行业采用西方技术，该国居民有机会以更便宜、更安全的方式驾驶和更经济的汽车。 因此得出结论。 俄罗斯需要开发RES。 要么以国有企业实施的项目形式，要么以公私合作原则实施的示范项目形式，要么通过相关立法大规模引进可再生能源。 可再生能源是广义上科学综合体和工业的新技术和真正的现代化，它是燃料和能源平衡的多样化以及个别地区和整个国家的能源安全，它是碳氢化合物的保存子孙后代会发现它更合理的用途，它是我们城市的生态以及我们和我们孩子的健康，这是我们生活的新质量。 结论 全球能源行业正处于十字路口。 经济对能源的需求越来越大，而传统能源所依赖的化石燃料并不是无限的。 碳氢化合物的使用已达到巨大的比例，对环境造成重大危害，影响人们的生活质量，这加剧了化石燃料成本的上涨。 RES 是一个巨大的增长市场，年营业额超过 50 亿欧元，在教育、科学和工业领域具有强大的乘数效应。 世界正在扩大和加速向全球能源新技术平台过渡的进程，其中可再生能源将占据重要地位，份额将达到30-35%，所有无碳技术将占60%以上. 俄罗斯需要制定一项新任务——优化各地区的燃料和能源平衡，同时提高人民的生活质量。 这个问题在可再生能源和当地燃料的广泛使用的帮助下得以解决。 在应用技术方面，俄罗斯落后发达国家10-20年。 但是通过合理利用国家和企业的资源，我们可以掌握西方现有技术，支持我们自己开发最新技术，也可以资助对未来能源有前途领域的研究。 俄罗斯发展可再生能源的时机已到。 为此存在所有先决条件，并且需要推动 - 通过立法框架。 否则，俄罗斯的“中世纪”将以低效率的生命支持系统、无视环境问题和人们无与伦比的低质量生活形式出现。 作者：安德烈·库拉科夫（Andrey Kulakov），全俄公共组织“商业俄罗斯”“可再生能源和替代能源供应系统”工业部门负责人； 出版物：AEnergy.ru。
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