Производство электроэнергии на базе возобновляемых источников

Выработка электроэнергии на базе возобновляемых источников является значимой составной частью мирового энергопроизводства. В течение 2005 года (рис. 4) оно составило 3283ТВт-ч, или 18,1 % мирового производства, что превышает выработку электроэнергии на атомных электростанциях (15,2% в 2005), но значительно ниже выработки тепловых электростанций на ископаемых топливах(66,4%).

Исключая гидроэнергетику, производство электроэнергии на базе иных возобновляемых источников достигает 1,88% от суммарного мирового(341,45 ТВт-ч) в 2005 году. В таблице 1 приведена структура мирового производства электроэнергии на базе возобновляемых источников по видам источников в 2005 году.

Гидроэнергетика, как и в прошлые годы, занимает лидирующие позиции в суммарном производстве электроэнергии на базе возобновляемых источников со своими 89,5%.

Биомасса (и отходы, не подлежащие вторичному использованию) находится на второй позиции с 5,6%, ветроэнергетика дает 3%, использование геотермальных источников выходит на уровень 1,7%.

Производство электроэнергии полупроводниковыми фотопреобразователями в основном сконцентрировано в трех странах - Соединенные Штаты Америки, Япония и Германия - и составляет 0,1% от суммарного производства на базе возобновляемых источников.

Распределение объемов выработки по годам и типам источников, включая базу традиционной электроэнергетики, приведено в таблице 2.

Ситуация с производством электроэнергии на базе возобновляемых первичных источников улучшилась, начиная с 2004 года с увеличением своей доли в общем производстве электроэнергии на 0,3% между 2003 и 2005 годами.

Это увеличение, наблюдавшееся в 2004 году, подтвердилось в 2005 и обозначило замедление постоянного увеличения традиционной части электроэнергетики, которая выросла на 2,3% между 1995 и 2003 годами.

Улучшение ситуации в конце периода более заметно, чем рост традиционной электроэнергетики в ходе последних лет. Между 1995 и 2001 годами прирост выработки «зеленой» энергетики составил 3,0% в год и 4,1% между 2004 и 2005 годами.

Это изменение, благоприятное для возобновляемой энергетики, в конце последнего десятилетия объясняется не только значительным вкладом роста гидроэнергетики (+244,6 ТВт·ч с 2003 по 2005 год), но и подтверждением роста мощностей в других видах возобновляемой электроэнергетики (+60 ТВт·ч). В частности,ветроэнергетика прибавила 31,3 ТВт·ч, а энергетика на базе биомассы - 21,2ТВт·ч. Дополнительный вклад возобновляемой энергетики с 1995 года возрос на 609,6 ТВт·ч, что соответствует приблизительно суммарному производству электроэнергии в такой стране, как Канада.

Значительный вклад гидроэнергетики, которая медленно развивалась в течение рассматриваемого периода (+1,5% в среднем в год), скрывает динамику развития других направлений возобновляемой энергетики. Без гидроэнергетики рост производства электроэнергии на базе возобновляемых источников за последнее десятилетие составляет 8,5% в год, что более чем вдвое превышает темпы роста традиционного сектора. Доля возобновляемых источников в суммарном производстве электроэнергии в мире выросла с 1,1% в 1995 году до 1,9% в2005 году.

Детальный анализ по направлениям показывает, что наиболее активно в указанный период времени развивалась ветроэнергетика.

Среднегодовой прирост выработки электроэнергии на ветроэлектростанциях (рис. 5) составил28,4%. Солнечная электроэнергетика, прибавляла каждый год по 19,5%, занимая второе место. Этот прирост отмечен с учетом ге-лиотермодинамических электростанций, выработка которых возрастала в среднем на 1,9% в год.Среднегодовой рост выработки электроэнергии полупроводниковыми фотопреобразователями составил около 31,6%.

Различные направления переработки биомассы в электроэнергию также развивались более быстрыми темпами, чем традиционная электроэнергетика.Твердая биомасса, которая на 75% обеспечивает производство электроэнергии данного направления, показала среднегодовой прирост использования порядка 4,7%. Этот прирост достигнут благодаря электростанциям, использующим биомассу и построенным по принципу когенерации*, который

позволяет одновременно с выработкой электроэнергии запитывать теплосети или производить пар для технологических целей.

Развитие производства биогаза особенно значительно (1,51%в среднем в год), благодаря все более широкому применению биомето-ногенеза как средства переработки отходов. Использование электроэнергии, производимой электростанциями, сжигающими органические отходы,также возрастало на 5,5% в год.

Экспоненциальный рост направления по выработке жидкого биотоплива (+216,7% в год) объясняется исключительно очень незначительным производством в начале рассматриваемого периода. Это направление скорее предназначено для производства горючего для транспортных средств (биодиезель - заменитель соляры, биоэтанол и т. д.). Зато рост производства электроэнергии на основе геотермальных источников несколько превосходит показатель традиционной электроэнергетики (+4% против +3,9%).

Два основных фактора определяли этот рост в последнее десятилетие. На первом месте значительный прогресс в области технологий энергетики возобновляемых источников. Это наверняка привлекло новых инвесторов, заинтересованных перспективами развития, приводящими, в свою очередь, к более активному технологическому соперничеству. Эти инвесторы в настоящее время появились не только в Европе, Америке и Японии, но и в Китае, на Тайване, в Индии и Бразилии.

В настоящее время мы присутствуем при настоящей глобализации индустрии возобновляемых источников энергии,которая вскоре будет более активно развиваться на мировом уровне.

На втором месте стоят вопросы глобальной экологии, а именно угроза климатических изменений, которая усилила политическую волю многих промышленно развитых стран к поддержке развития чистых источников энергии. Эта воля выражается в амбициозных проектах возобновляемой энергетики и разработке специфического регламентирующего инструментария,призванного способствовать их воплощению в жизнь (гарантированные цены, «зеленые» сертификаты, квоты, льготное налогообложение и т.д.).

Верно, что на фоне традиционной электроэнергетики доля возобновляемых источников (не считая гидроэнергетики) пока невелика.

Разная конкурентоспособность, большое количество стран, базирующихся на ископаемых видах топлива, противоречия финансирования и очень низкие цены на ископаемые топлива в течение рассматриваемого периода времени, без сомнения,объясняют эту ситуацию.

В то же время если большинство направлений возобновляемой энергетики нерентабельны при действующих ценах, то они уверенно приближаются к порогу рентабельности. Увеличение их доли в мировом производстве электроэнергии показывает все более и более заметный интерес к этим новым направлениям. Они доказали свое право на присутствие в мировой энергетике. Их потенциал начал развиваться, и их конкурентоспособность возрастает.

Подготовлено по материалам лаборатории Observ'ER (Франция)

La production d'électricité d'origine renouvelable dans le monde

Collection chiffres et statistiques

Huitième inventaire -Edition 2006

Тепловая энергия

Теплова́я эне́ргия — форма энергии, связанная с движением атомов, молекул или других частиц, из которых состоит тело. По сути, тепловая энергия — это суммарная кинетическая энергия структурных элементов вещества (будь то атомы, молекулы или заряженные частицы). Тепловая энергия системы плюс потенциальная энергия межатомных взаимодействий называется внутренней энергией системы.

Тепловая энергия может выделяться благодаря химическим реакциям (горение), ядерным реакциям (деление ядра, ядерный синтез), механическим взаимодействиям (трение). Теплота может передаваться между телами с помощью теплопроводности, конвекции или излучения.