Окружающая среда | Охрана природных ресурсов

15 августа 2008 года

Возобновляемые источники энергии: стремление к получению неистощимой энергии

(Возобновляемые источники энергии не являются панацеей, но они будут полезны)

 
Изображенная художником солнечная электростанция
Изображенная художником солнечная электростанция. С разрешения Уэйд Ньюхаус /"Стерлинг энерджи системз инкорпорейтед"

Майкл Экхарт

Значительное расширение масштабов возобновляемых источников энергии во всем мире потребует проведения инновационных стратегий со стороны правительств, наличия стабильного и предсказуемого инвестиционного климата и передачи технологий развивающимся странам.

Майкл Экхарт - президент Американского совета по возобновляемым источникам энергии, некоммерческой организации в г. Вашингтоне. Сотрудники этой организации Питер Гейдж и Камерон Маккартер также внесли вклад в написание этой статьи.

Сектор источников возобновляемой энергии близок к тому, чтобы миновать критическую точку. Существующие как коммерческие и конкурентоспособные во многих местах, возобновляемые источники энергии еще больше будут содействовать национальным интересам США, помогая положить конец нашему постоянному использованию нефти и приступить к решению вопроса о глобальном потеплении климата. Эта отрасль готова начать выполнение Этапа II, а именно применять на рынке результаты проводимых Америкой в течение 30 лет научных исследований и конструкторских разработок, а также различных демонстраций технологий возобновляемых источников энергии, инвестиции в которые составили 15 миллиардов долларов.

Движущие силы рынка

Имеются три основные движущие силы, заставляющие рынок использовать возобновляемые источники энергии. Первой из них является национальная энергетическая безопасность. Текущие прогнозы показывают, что в США потребление нефти увеличивается и обгоняет вялые кривые роста добычи нефти внутри страны, что все больше увеличивает зависимость Соединенных Штатов от иностранных нефтяных рынков. А это может привести к тому, что экономика США будет уязвимой к перебоям в импорте нефти.

Кроме того, быстрый рост развивающихся стран, таких как Китай и Индия, создает все большую напряженность на мировых нефтяных рынках, что представляет собой проблему, которая, по всей вероятности, со временем будет обостряться. Последствия этого видны уже сегодня: В середине июня 2006 года цена на нефть превысила 70 долларов США за баррель, в то время как лишь несколько лет назад она составляла 30 долларов США. Возобновляемые источники энергии могут помочь Соединенным Штатам в том, чтобы они стали больше полагаться на источники энергии внутри страны, что сократит масштабы нашей потребности в нефти или же уменьшит рост нашего потребления этого вида топлива.

Второй основной движущей силой перехода на возобновляемые источники энергии является выражение беспокойства по поводу изменения климата. Источники возобновляемой энергии помогают обеспечить наши энергетические потребности, сокращая в то же время наши выбросы парниковых газов в атмосферу. Согласно сообщениям прессы, более 2000 ученых пришли к общему выводу о том, что парниковые газы, такие как двуокись углерода (углекислый газ) и метан все больше и больше накапливаются в тонком атмосферном слое Земли, и что это повышенное содержание парниковых газов в атмосфере приводит к повышению температур на всем земном шаре. Многие из упомянутых ученых полагают, что подобное повышение температур предвещает негативные и потенциально катастрофические последствия, а также что наступило время для принятия соответствующих мер с целью решения данной проблемы. По мнению этих ученых, можно было бы приступить к принятию конкретных мер, которые являются осуществимыми. Использование безуглеродистых возобновляемых источников энергии является одной из таких мер.

Третьей движущей рыночной силой является себестоимость возобновляемых источников энергии, которая уменьшается на протяжении десятилетий, и которая, согласно имеющимся прогнозам, применительно к некоторым возобновляемым источникам энергии будет продолжать сокращаться, как показано на приводимом выше рисунке. Снижающиеся издержки возобновляемых источников энергии могут объясняться наличием усовершенствований в технологиях получения этих возобновляемых источников энергии. По мере приобретения зрелости данной отраслью издержки будут продолжать снижаться.

Переход к применению энергии из возобновляемых источников

Неравное распределение возобновляемых энергетических ресурсов на территории Соединенных Штатов затрудняет наличие единой широкомасштабной национальной политики в этой области. Солнечная энергия больше всего используется на Юге-западе этой страны; энергия ветра наиболее широко применяется в районе Великих равнин, на горных хребтах и на расстоянии от берега, а геотермальная энергия используется на Западе. Биомасса имеется в наличии на всей территории страны, но имеет разные формы в зависимости от региона. Различные виды биологического топлива производятся в сельскохозяйственных штатах, но они потребляются в больших городах, в которых действуют ограничения, имеющие своей целью сохранение высокого качества воздуха.

На территории Америки имеется множество локальных рынков возобновляемых источников энергии, причем для каждого из них характерны уникальные ресурсы, экономика, культура и политика. Несколько штатов лидируют в секторе возобновляемых источников энергии. Почти половина из них используют систему стандартов возобновляемой энергетики, то есть стремятся решать определенные задачи, которые поставлены перед производством возобновляемой энергии. Применение этих стандартов на уровне штата требует от коммунальных предпр?ятий/компаний обеспечения какого-то конкретного количества энергии, получаемого из возобновляемых источников, к намеченному сроку, немедленно создавая, таким образом, новый спрос на этот вид энергии.

В других странах Европейский Союз предпринял меры, направленные на содействие использованию возобновляемых источников энергии, и является одним из инициаторов проведения инновационной политики. Германия, Испания и ряд других стран ввели в практику новые тарифы на подачу электроэнергии - цену за единицу электрической энергии, которую коммунальные предприятия обязаны платить за электричество из возобновляемых источников, получаемое от частных производителей. В то же время в Финляндии, Греции и Соединенном Королевстве имеются гранты, налоговые стимулы и предписания для людей, которые призваны побудить их производить или использовать экологически безопасные источники энергии.

Прилагались и прилагаются серьезные усилия по налаживанию производства возобновляемой энергии в развивающихся странах. При этом применяется финансирование, предоставляемое Агентством США по международному развитию и многими донорскими агентствами. Соответствующую финансовую поддержку оказывают также Всемирный банк, европейские и другие банки регионального развития и частный сектор. Индия была одной из первых стран, которая решила широко использовать возобновляемые источники энергии, и в настоящее время активно применяет энергию ветра, солнечную энергию, гидроэнергетику и энергию биомассы. Бразилия одной из первых стала использовать этанол на основе переработки сахаросодержащих культур. В Южной Индии, Шри-Ланке и Бангладеш сформировались рынки для применения солнечного фотоэлектричества с целью обслуживания домов, не входящих в систему электроснабжения. В Китае создана отрасль промышленности по нагреванию воды путем использования солнечной энергии, которая ежегодно приносит доход в 3 миллиарда долларов США.

Энергия ветра

В Соединенных Штатах энергия ветра занимает первое место в крупном производстве электроэнергии из возобновляемых источников. По данным Американской ассоциации энергии ветра, в начале 2006 года общая установленная мощность энергии ветра в США составила 9149 мегаватт. Значительная часть этой энергии - 2420 мегаватт - была получена в 2005 году, и по предварительным подсчетам, в 2006 году планируется получить еще 3000 мегаватт. Благодаря последним технологическим достижениям, конкурентоспособность цены ветровой энергии по сравнению с ценой природного газа повысилась, что обеспечивает рост ее производства. Кроме того, федеральное правительство США предлагает компаниям налоговую скидку при производстве энергии ветра в размере приблизительно 1,9 цента на ватт-час. Это было и остается значительным стимулом привлечения инвесторов, ориентирующихся на налоговую скидку, таких как коммунальные компании, к приобретению ветровых электростанций.

Первый рынок ветровой энергии сложился в Дании в девяностых годах прошлого века. Затем примеру Дании последовала Германия. В настоящее время постоянные и активные рынки сформировались в Испании, Италии, Франции, Соединенном Королевстве и Индии. Однако ветровая энергия имеется практически повсюду.

Солнечная энергия

Солнечная фотоэлектрическая энергетика, представляющая собой глобальную индустрию с годовым объемом производства 12 миллиардов долларов США, является ведущей при распределении электроэнергии, полученной из возобновляемых источников. Иными словами, потребители, которые сами производят тепло или электроэнергию для своих собственных нужд, направляют полученные ими избытки электроэнергии коммунальным предприятиям. В последнее время эта индустрия особенно быстро растет в Японии, Германии и Испании.

В 2005 году в Законе об энергетической политике США была установлена 30-процентная федеральная налоговая скидка для систем, использующих энергию солнца, покупаемых в Соединенных Штатах и применяемых как в жилых помещениях, так и на предприятиях. И это в дополнение к существенным субсидиям в таких штатах, как Калифорния и Нью-Джерси.

В развивающихся странах внедрение солнечной фотоэлектрической энергетики сталкивается с определенными трудностями, поскольку она требует наличия соответствующей местной инфраструктуры компаний для того, чтобы можно было продавать, устанавливать и обслуживать необходимое оборудование, а также нуждается в финансировании, которое часто отсутствует. Однако рынки этой энергетики растут в Индии, Шри-Ланке, Бангладеш, Марокко, Кении, ЮАР и в других странах.

Различные виды биологического топлива

Различные виды биологического топлива, в основном этанол, получаемый на основе кукурузы, предоставят в ближайшие несколько лет самые широкие возможности в области возобновляемых источников энергии. Самые новые доказательства, предоставленные Национальной лабораторией Лоренса Беркли, опровергают устаревшие представления, сложившиеся в семидесятых годах прошлого столетия, о том, что в связи с наличием энергоемкого производства, природоохранные выгоды этанола, получаемого на основе кукурузы, равны нулю. В настоящее время представляется, что производство этанола на основе кукурузы, требует гораздо меньше нефти, чем для производства бензина, а также что выбросы парниковых газов в атмосферу при получении такого этанола являются приблизительно на 15-20 процентов меньше, чем при получении бензина. Новая технология производства этанола, получаемого из целлюлозы, еще более существенно сокращает как масштабы выбросов парниковых газов в атмосферу, так и затраты нефти. В условиях замены этанолом метилового трибутилового эфира (химического соединения, используемого в качестве компонента топлива в бензине, который запрещен в 22 штатах) спрос на этанол быстро растет. В 2006 году в Соединенных Штатах будет произведено более 4,7 миллиарда галлонов (17,9 миллиардов литров) этанола, и в этой стране создаются перерабатывающие мощности для получения 2 миллиардов галлонов (7,6 миллиардов литров) этого вида биологического топлива в год.

Изготовители автомобилей заметили интерес, проявляемый в последнее время по отношению к различным видам биологического топлива. Так, например, "Дженерал моторс" производит сейчас девять моделей автомобилей, в которых может использоваться топливо Е85, представляющее собой смесь, состоящую из 85 процентов этанола и 15 процентов бензина.

Инвестиции

В настоящее время большие суммы вкладываются в компании и проекты, связанные с использованием возобновляемых источников энергии. По данным компаний "Прайсвотерхаус Куперс" и "Томсон венчюр экономикс", а также Национальной ассоциации венчурного капитала, в 2005 году венчурный капитал, вложенный в компании, связанные с использованием энергии из нетрадиционных (альтернативных) источников, составил около 181 миллиона долларов, что на 78 миллионов долларов США больше, чем в прошлом году.

Основные лидеры этой отрасли стали замечать широкие возможности данного растущего рынка и оказывают ему поддержку. Так, например, недавно компания "Дженерал электрик" инвестировала 51 миллион долларов в проект использования энергии ветра мощностью 50 мегаватт в Калифорнии, а компания с ограниченной ответственностью "Кэскейд инвестмент" вложила 84 миллиона долларов в компанию "Пасифик этанол", которая производит и продает на рынке возобновляемые источники топлива. Быстрый рост этого рынка создал благоприятные условия инвесторам, располагающ?м теперь в результате упомянутого роста широкими возможностями получения значительных прибылей, но в то же время увеличил масштабы рисков в этой индустрии, годовой объем производства которой составляет 50 миллиардов долларов.

Национальные и глобальные выгоды

Возобновляемые источники энергии представляют собой широкую категорию природных источников, которые обладают энергией естественным образом. Несмотря на то, что возобновляемые источники энергии не являются волшебной палочкой, позволяющей решить все вопросы получения энергии, чем больше мы используем эти источники, тем богаче мы становимся в результате сокращения импорта нефти, уменьшения масштабов загрязнения окружающей среды и выбросов в атмосферу парниковых газов, и тем больше увеличивается число рабочих мест.

Возобновляемые источники энергии могут обеспечить значительные возможности развивающимся странам и сельским районам. Так, например, предоставив новые рабочие места и новые источники дохода фермерам и работникам на ранчо, ветровая электростанция "Колорадо Грин" в г. Ламаре, шт. Колорадо, позволила расширить масштабы налоговой базы местного округа на 29 процентов, ежегодно добавлять в общий школьный фонд 917 000 долларов США и увеличить финансирование медицинского центра этого округа на 189 000 долларов США.

Источники возобновляемой энергии обладают большим потенциалом. Они способствуют удовлетворению потребностей Америки в обеспечении соответствующего спроса, создании более чистой окружающей среды, хороших рабочих мест и благоприятных возможностей инвестирования. Сельское население Америки получит самые большие выгоды от создания и развития возобновляемых источников энергии.

Подобное развитие также дает сельскому населению всего мира возможность получения доступа к современным формам энергии. Ветровые, солнечные и геотермальные электростанции, небольшие гидроэлектростанции, а также энергия биомассы могут давать электричество сельским коммунальным службам и деревням. Солнечная фотоэлектрическая энергетика и солнечный водяной обогрев могут обеспечить современные источники энергии в домах рядовых сельских жителей.

Перспективы

Перспектива использования возобновляемых источников энергии в Соединенных Штатах и во всем мире положительно оценивается и набирает темпы. Это представляет собой сложную задачу для разработчиков государственной политики. Им приходится полагаться при планировании и проектировании на компьютерные модели, которые быстро устаревают, поскольку цены на нефть быстро растут, а спрос на возобновляемые источники энергии растет еще быстрее. Так, например, несмотря на то, что согласно официальным прогнозам США, предоставленным Информационным агентством энергетики, к 2030 году на возобновляемые источники энергии будет приходиться около 10 процентов энергоснабжения США, различные промышленные группы настроены более оптимистично. Коалиция "Энергетика будущего" предусматривает, что к 2025 году возобновляемые источники энергии составят 25 процентов энергоснабжения США, а Американский совет по возобновляемым источникам энергии считает, что этот потенциал будет равняться 20 процентам, 30 процентам и 40 процентам соответственно к 2020 году, 2030 году и 2040 году.

Для того чтобы это стало реальностью, договорные цены на энергоносители должны оставаться высокими, издержки производства возобновляемых источников энергии должны продолжать сокращаться, и государственная политика должна оставаться стабильной и предсказуемой с тем, чтобы побуждать кредиторов и инвесторов продолжать финансирование систем возобновляемых источников энергии. Международное сотрудничество необходимо для передачи новых технологий развивающимся странам.

Мнения, высказываемые в данной статье, не обязательно отражают взгляды или политику правительства США.