Белорусская альтернативная энергетика: с квотами на ветер и солнце. Альтернативная энергетика в Беларуси: накануне больших перемен? Альтернативные источники энергии и возможности их использования в беларуси
Сотни частных коттеджей и дач в Беларуси уже используют альтернативные источники энергии, но пока они доступны лишь очень состоятельным гражданам. Еще недавно установить ветряк или солнечную батарею было большой проблемой. Их просто негде было взять. Сегодня оборудование для использования природной энергии предлагают десятки фирм, но даже сами продавцы откровенно говорят, что в наших условиях оно может окупаться десятки лет.
Те, кто считает природную энергию бесплатной, глубоко заблуждаются. Практически все оборудование поступает к нам из-за границы и проходит долгую цепочку наценок. К стоимости прибавляется таможенная пошлина, НДС, надбавка поставщика, фирмы, которая возьмется за монтаж. В итоге белорусскому потребителю любая установка, будь то ветряк или солнечная панель, обойдется значительно дороже, чем европейцу. Поэтому при покупке бытовой техники обязательно обращайте внимание на потребляемую мощность данным прибором. На первый взгляд, такие небольшие, но нужные приборы, как блендеры , при правильном выборе модели, помогут Вам рационально и бережно использовать электрическую энергию.
Но это не значит, что на возобновляемой энергетике для частных потребителей в Беларуси можно поставить крест. Есть случаи, когда обойтись без альтернативных источников практически невозможно.
Отопление из скважины
Самый популярный вид альтернативной энергии у владельцев частных домов — геотермальная. Для ее получения бурится скважина и устанавливается тепловой насос. Системе достаточно закачать из недр жидкость температурой всего около десяти градусов, а специальные тепловые насосы способны забрать у нее энергию и нагреть воду в доме до температуры 50—60 градусов. Поясняя принцип работы тепловых насосов, эксперты часто используют выражение “холодильник наоборот”. Закаченная из недр вода охлаждается на несколько градусов, а освобожденная при этом энергия используется для отопления коттеджа или подогрева воды в кране.
По экспертным оценкам, в частном секторе Беларуси установлено несколько сотен тепловых насосов. Их владельцы отапливают свои дома и получают горячую воду без использования газа, дров и другого топлива. Единственный ресурс, который им приходится затрачивать — электроэнергия для работы оборудования. Одного киловатта достаточно, чтобы добыть из-под земли 4—5 киловатт тепловой энергии.
Найти фирму, готовую установить такое оборудование, не составит труда. Некоторые из них работают с клиентами во всех регионах страны. Сложность возникнет скорее с ценой. Геотермальное отопление для коттеджа площадью 150 квадратных метров с установкой немецкого оборудования обойдется примерно в 20—25 тысяч евро. Срок службы оборудования — более 30 лет. Но при действующих ценах на энергоносители примерно таким же будет и срок окупаемости.
— Интерес к использованию возобновляемой энергии в Беларуси очень высок, но мы призываем наших клиентов реально смотреть на вещи и не гнаться за европейской модой, — говорит Владимир Потещенко, заместитель директора одной из минских фирм, поставляющих на наш рынок энергосберегающее оборудование, в том числе тепловые насосы и солнечные коллекторы. — Экономически возобновляемые источники оправданны лишь в том случае, если рядом нет газопровода или электросетей. Таких заказов к нам поступает лишь пять процентов от общего количества.
Солнечная арифметика
В нашей стране в среднем 51 ясный день в году. А на один квадратный метр земли в год поступает примерно тысяча киловатт солнечной энергии, что эквивалентно 100 литрам дизельного топлива или 100 кубометрам природного газа. Тем не менее солнечные батареи на крышах наших домов можно встретить нечасто. Но при желании установить их можно. Цена системы из двух батарей, аккумуляторов и блока управления европейского производства доходит до 30 тысяч евро. На солнечные батареи поступают лишь единичные заказы. Зато активно начали использовать энергию светила государственные и частные предприятия в местах, где нет электросетей.
Среди частных потребителей больше распространены солнечные коллекторы для нагрева воды. Накопленная энергия аккумулируется в специальных бойлерах, поэтому пользоваться теплой водой можно даже ночью. Коллекторы приносят эффект летом и в межсезонье. Причем они улавливают солнечное тепло даже в пасмурную погоду, но с меньшей эффективностью.
Для небольшого частного дома достаточно двух солнечных установок. Они монтируются на крыше и могут обеспечить до 70 процентов потребности в горячей воде семьи из 3—4 человек. Стоят коллекторы 12—16 миллионов рублей. По мнению специалистов, это наиболее доступный и быстроокупаемый вариант использования возобновляемой энергии в нашей стране.
— Подогревать воду от солнца мы решили совершенно случайно после просмотра ролика на “Евроньюс”, — делится опытом Дмитрий Барбарчик, владелец коттеджа в частном секторе Бреста. — Давно хотели внести свой вклад в развитие “зеленого” направления, и два года назад на нашей крыше появились два солнечных коллектора немецкого производства. Продавец обещал, что их можно использовать для подогрева воды и зимой, но на практике это не подтвердилось. В холодную пасмурную погоду автоматически включается электрический бойлер, так что горячая вода в доме есть всегда. Зато практически все лето мы используем энергию солнца, чем я лично очень горжусь.
Навстречу ветру
В таких странах, как Дания, Германия, Австрия, “ветряки” стали частью местного пейзажа. У нас в частном секторе их можно встретить лишь в самодельном исполнении. Но скоро ситуация может поменяться — на то есть две веские причины. Во-первых, завод в городе Барань (Оршанский район) выпустил опытный образец отечественной ветроустановки для обеспечения электроэнергией частных коттеджей. Он проходит испытания и уже в этом году должен поступить в продажу. А во-вторых, Европа обновляет свой ветропарк и бывшие в употреблении агрегаты начали поступать в том числе и на наш рынок. Цена их значительно ниже новых. Один киловатт установленной мощности стоит примерно 1000—1200 евро. Для обеспечения частного дома электроэнергией от ветра придется потратить не менее 10 тысяч евро.
— К нам часто обращаются люди, которые купили за рубежом ветроагрегат или солнечную батарею, а они практически не работают в наших условиях, — отметил исполнительный директор ассоциации “Возобновляемая энергетика” Владимир Нистюк. — Поэтому перед тем как устанавливать оборудование, необходимо изучить особенности местности и проконсультироваться с опытными специалистами, иначе траты будут бессмысленными. А вообще вначале нужно утеплить стены современными материалами и приобрести энергоэффективные бытовые приборы. Бессмысленно обеспечивать коттедж возобновляемыми источниками энергии, если в нем промерзают стены и используются “лампочки Ильича”.
В перспективе 25—30 процентов энергии Беларусь сможет получать из возобновляемых источников, уверен специалист, но без государственной поддержки достичь такого высокого показателя невозможно. К примеру, в европейских странах на покупку оборудования для использования возобновляемой энергии выделяются субсидии, беспроцентные кредиты, предусмотрены налоговые льготы. Таким образом государство инвестирует в свою энергетическую безопасность и обеспечивает устойчивое развитие. К сожалению, у нас пока ситуация обратная. К примеру, тепловые насосы облагаются пятнадцатипроцентной таможенной пошлиной, по полной снимается и НДС. А владельцы коттеджей скрывают, что они используют геотермальную энергию опасаясь, что Энергонадзор им в разы повысит тариф, посчитав, что дом отапливается электричеством.
Остается надеяться, что со временем ситуация изменится и помимо экологических появятся и весомые экономические стимулы использовать возобновляемые источники энергии. В начале своего появления и мобильные телефоны размером с кирпич стоили более тысячи долларов. Буквально за пару лет они подешевели в десять раз. Можно предположить, что такой же обвал цен произойдет и в “зеленой” энергетике и уже через лет пять обычный белорус сможет посмотреть на тепловой насос или солнечную батарею как потребитель.
Получение энергии из возобновляемых источников – довольно молодое направление в нашей стране. Однако оно уже успело доказать свою . Тем не менее, будущее отечественной альтернативной энергетики туманно: после ввода в эксплуатацию Белорусской АЭС наша страна начнет производить намного больше электроэнергии, чем способна потреблять.
В своем выступлении, которое открыло пресс-конференцию, посвященную использованию ВИЭ, заместитель министра энергетики РБ Ольга Прудникова дала понять, что на государственном уровне отдают себе отчет в том, что проблема существует и ее придется как-то решать. Сегодня энергопотребление в Беларуси растет не теми темпами, которые прогнозировались при принятии решения о строительстве Белорусской АЭС. По оценкам специалистов, к 2020 году оно должно было выйти на уровень 47 млрд кВт⋅ч. В таком случае и атомная станция, и ВИЭ могли бы гармонично вписаться в общую картину энергопотребления. Сегодня оно находится на уровне 36,8 млрд. Чтобы увеличить этот показатель, было решено массово внедрять мощные электрокотлы, которые будут использоваться для получения тепловой энергии. Однако Ольга Прудникова признала, что этого будет недостаточно.
Другой проблемой, которой она уделила внимание в своем выступлении, стали тарифы на покупку электроэнергии, произведенной с использованием возобновляемых источников. Сегодня средняя цена, которую платит государство, приближается к 22 центам за кВт⋅ч. При этом ее себестоимость составляет от 2 до 4 центов. При использовании традиционных видов топлива данный показатель достигает 5 центов.
В итоге разницу покрывают потребители. Ольга Прудникова полагает, что с учетом совершенствования технологий, которые позволили снизить себестоимость получаемой энергии, имеет смысл снизить и закупочную цену. Это позволило бы обеспечить равные условия для конкуренции на рынке электроэнергии, который планируется создать на территории Беларуси уже в ближайшем будущем. Это мнение поддержал начальник отдела регулирования воздействий на атмосферный воздух и озоновый слой Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды РБ Андрей Пилипчук. По его словам, необходимость в субсидиях отпала, поскольку себестоимость энергии, получаемой из возобновляемых источников, стала заметно ниже. В связи с этим закупочная цена на уровне 7,9-8,9 центов за кВт⋅ч была справедливой для всех участников рынка. Андрей Пилипчук также отметил, что альтернативная энергетика дает Беларуси ежегодно 700 млн кВт⋅ч. Согласно Концепции энергетической безопасности, к 2035 году эта цифра должна возрасти до 2,7 млрд кВт⋅ч. Чтобы такое стало возможным, необходимо постепенно замещать с помощью ВИЭ высокоуглеродные виды топлива (уголь, мазут и торф), чья доля в энергетическом балансе нашей страны на сегодняшний день составляет порядка 1,5 млрд кВт⋅ч. Это в том числе позволило бы выполнить обязательства, взятые нашей страной в рамках Парижского соглашения: сбалансировать выбросы и поглощение парниковых газов (55% от их общего объема дает именно энергетическая отрасль)
Идеальное соотношение между источниками электроэнергии, рассчитанное международными экспертами, выглядит следующим образом: 25% должны давать атомные станции, 25% – природный газ, 25% – переработка отходов и 25% – возобновляемые источники. Страны, которые достигнут этого баланса, обеспечат свою энергетическую безопасность. Андрей Пилипучк отметил, что в этом плане нам есть над чем работать. Так, доля ВИЭ и отходов составляет примерно по одному проценту. 95% приходятся именно на природный газ, который является дорогостоящим импортным топливом.
В своем выступлении заместитель директора Департамента по энергоэффективности Владимир Комашко много внимания уделил использованию древесной биомассы в качестве возобновляемого источника энергии. Природные условия и традиции Беларуси говорят о том, что данный вид топлива является очень перспективным. В продолжение этой темы Владимир Комашко призвал развивать энергетическую систему, исходя из реалий, которые сложились в той или иной стране, а не перенимать слепо опыт других стран, каким бы успешным он ни казался на первый взгляд.
По поводу системы квот, существующих в области альтернативной энергетики, он заметил, что данная мера используется для регулирования не столько энергетики как таковой, сколько бизнеса. Производители электроэнергии из возобновляемых источников рассматривают ее как товар, который необходимо выгодно продать. Государство со своей стороны решает, нужен ему этот товар или нет.
На общем оптимистичном фоне пресс-конференции выделилось выступление Владимира Нистюка, которые является исполнительным директором ассоциации «Возобновляемая энергетика». Он в первую очередь посетовал на то, что государственные органы недостаточно привлекают специалистов к разработке нормативно-правовой базы в этой области. По мнению Владимира Нистюка, каждые два года менять правила игры в такой сложной области, как энергетика, – значит нанести большой ущерб инвестиционному климату.
Он также привел в качестве примера существующих проблем ситуацию, когда компания «Белоруснефть» (государственное предприятие, которое не входит в состав объединения «Белэнерго») получает возможность построить солнечную электростанцию мощностью 50 мВт и продавать электроэнергию со льготными коэффициентами.
После окончания пресс-конференции осталось впечатление, что альтернативную энергетику в Беларуси ожидают большие перемены, но даже те, кто является их инициатором, пока не знают, как именно будет развиваться эта отрасль.
О дно из направлений работы и услуг компании ОДО «ЭНЭКА» является область нетрадиционной энергетики. Эта тема является энергобезопасной и эффективной для Беларуси и, соответственно, в области проектирования становится все более актуальной. Мы стараемся идти в ногу со временем, участвуя первыми в реализации энергоэффективных проектов. В своей колонке новостей мы стараемся осведомлять о проектах компании ОДО «ЭНЭКА» в области альтернативной энергетики, т.к. считаем опыт проектирования в данной области не менее важным, чем реализация и потенциал развития.
Беларусь сейчас является одной из немногих стран постсоветского пространства с подобным багажом знаний. Несмотря на небольшой потенциал развития возобновляемых источников энергии и дефицита инвестиционных ресурсов, в нашей стране уже восстановлены мини-ГЭС, действуют комплексы на биогазе и свалочном газе, активно развивается ветроэнергетика.
О том, что развитие данного направления - правильный курс в политике развития энергетики не только для Беларуси, а и для любой страны, свидетельствует и интерес Российской Федерации к этой теме.
25-28 октября в Кисловодске проходила конференция «Энергия доступна», посвященная развитию нетрадиционной энергетики в России. Управляющий компании ОДО «ЭНЭКА» Кузьмич Г.В. был приглашен в качестве эксперта по проектированию объектов альтернативной энергетики. Об опыте и перспективах строительства мини-ТЭЦ на природном газе и ветроустановок в Беларуси управляющий ОДО «ЭНЭКА» Кузьмич Г.В.:
Кузьмич Г.В.: Проблемы с энергоснабжением есть даже в такой богатой природными ресурсами стране как Россия. Такой большой стране экономически сложно обеспечить каждый регион объектами традиционной энергетики (котельные, электросети, трансформаторы). Это влечет за собой расходы не только на строительство новых энергоисточников, но и на прокладку газопроводов, организацию инфраструктуры (устройство хранилищ отходов, подъездных путей и т.д.), подключение к энергосетям. Решение вопроса об энергоснабжении каждого региона может быть в автономных источниках энергии. Специалисты в области энергетики уже давно нашли решение этой задачи: источниками электроэнергии для сельских хозяйств могут стать альтернативные источники энергии. Только биогазовый потенциал России по предварительным оценкам составляет 81 млн. т у.т. Этого достаточно, чтобы обеспечить сельские районы электроэнергией и теплом. -Скажите, какие вопросы Вы освещали на конференции для наших российских коллег?
Для России опыт внедрения возобновляемых источников энергии пока еще новый, в то время как многие страны СНГ уже имеют практику их применения. Как и в любом деле, в начале очень трудно перейти от теории к фактам. Для правильного развития направления альтернативной энергетики необходима развитая законодательная база, поиск инвестиций для таких проектов, проектирование, монтаж и правильная последующая эксплуатация. В Беларуси первые шаги в реализации проектов нетрадиционных источников энергии тоже были непростыми: не хватало практических знаний, опыта и технологий получения биогаза. Во внедрении таких проектов инвесторы были заинтересованы недостаточно, все держалось только на инициативе правительства и не всегда поддерживалось руководством предприятий. Т.к. для нашей страны этот период уже пройденный этап - нашим российским коллегам было полезно услышать о нашем примере.
Какие мероприятия были организованы нашим правительством для развития альтернативной энергетики в Беларуси?
Кузьмич Г.В.:
Очень важно, что государство, начиная с 90-х годов, всячески способствовало повышению энергоэффективности и созданию малой генерации. Среди активных действий со стороны правительства стоит отметить:
. Создание Департамента по энергоэффективности (первоначально комитет по энергосбережению). Департамент осуществлял и осуществляет в настоящее время очень важные функции: координирует всю деятельность в области энергоэффективности, контролирует все ведомства и предприятия в вопросах повышения энергоэффективности, распределяет инновационный фонд на проекты и, что важно, создает противовес Министерству энергетики в вопросах распределенной генерации. В России одна из причин слабого развития малой и нетрадиционной энергетики - сильное лобби со стороны Минэнерго.
. Хорошая законодательная база:
- Закон Республики Беларусь «Об энергосбережении» от 15 июля 1998 года;
- Директива Президента Республики Беларусь №3 от 14 июня 2007 года;
- Закона Республики Беларусь «О возобновляемых источниках энергии» 27 декабря 2010 года, № 204—3;
- Госпрограммы, распространяющиеся на мини-ТЭЦ; объекты, работающие на МВТ, торфе, биогазе; ветроустановки и т.д.;
. Финансирование энергоэффективных мероприятий за счет инвестфонда Минэнерго, отчисления в который заложены в тариф по электроэнергии;
. Получение кредитов Всемирного банка под гарантии правительства на осуществление энергоэффективных мероприятий;
. Применение различных стимулирующих механизмов: льготы, тарифы и гарантии:
- Освобождение от таможенных пошлин и ввозного НДС на энергоэффективное оборудование;
- Гарантированное подключение к сетям энергосистемы с возможностью продажи электроэнергии в сеть;
- В случае возобновляемых источников энергии - подключение в ближайшей точке без дополнительных капзатрат по модернизации существующих сетей и подстанций;
- Применение повышающих коэффициентов при продаже электроэнергии в систему: первые 10 лет с момента ввода оборудования в эксплуатацию устанавливается повышающий коэффициенты в размере 1,3 для возобновляемых источников, а для мини-ТЭЦ на природном газе применяется коэффициент 0,85 к тарифу промышленных потребителей.
Какие же плоды принесла такая политика государства?
Кузьмич Г.В.:
Благодаря вышеупомянутым действиям со стороны государства, Беларусь за последние 15 лет добилась неплохих результатов:
. Энергоемкость ВВП снизилась на 55%;
. В 2010 г. природный газ в структуре ТЭР занял 73%;
. Построено огромное количество мини-ТЭЦ на природном газе, котельных и мини-ТЭЦ на биомассе. Только с 2006 по 2010 гг. внедрено мини-ТЭЦ суммарной мощностью 300 МВт (без источников Министерства энергетики);
. Практически все котельные в районных и частично в областных городах переведены на использование биомассы. С 2006 по 2010 гг. суммарно установлено 1125 МВт 1508 шт. таких котлов.
Какие достижения в целом, не касаясь проектов нашей компании, были осуществлены в области возобновляемой энергетики в Беларуси?
Кузьмич Г.В.: начну по порядку:
. Гидроэнергетика:
восстановлено 40 - 50 мини-ГЭС от 0,1 до 1 МВ.На данный момент ведется строительство Гродненская ГЭС мощностью 17 МВт. Планируется строительство 4-5 ГЭС мощностью 15-25 МВт;
. Биогаз из навоза и отходов пищевого производства:
- построено 3 комплекса на навозе: КРС, свиньи, птицы;
- построен 1 комплекс на послеспиртовой барде,
- сейчас находятся в стадии проектирования и строительства около 15 биоэнергетических комплексов, в том числе в СПК «Рассвет» 4,8 МВт;
. Свалочный газ:
- Уже 2 года работает комплекс по утилизации свалочного газа «Тростенец» электрической мощностью 2 МВт.
- В стадии проектирования и строительства находятся 8 свалочных проектов (все проекты осуществляются за счет иностранных инвестиций);
- С 2011 г. в Беларуси начал свою деятельность еще один иностранный инвестор - шведская компания Vireo Energy. Данная компания ведет строительство 4-х объектов на полигонах ТБО г.Орша (электрическая мощность - 0,6 МВт), г.Новополоцк (электрическая мощность - 1,5 МВт), г.Витебск (электрическая мощность - 2 МВт) и г.Гомель (электрическая мощность - 2 МВт). Проектную документацию разрабатывает также ОДО «ЭНЭКА». Компания Vireo Energy имеет интерес к осуществлению проектов в России, в частности в г.Санкт-Петербурге;
. Ветроэнергетика:
установлено 3 ветряка: мощностью 0,25; 0,6 и 1,5 МВт. Планируется строительство 7 ветропарков;
. Помимо всего этого, есть и пилотные проекты по солнечной и геотермальной энергетике, но в Беларуси малый потенциал этих ресурсов.
Не верится, что все проекты были настолько успешно реализованы. Традиционный вопрос: Какие были сложности, с которыми столкнулась наша страна при осуществлении вышеописанного пути?
Кузьмич Г.В.:
Да, сложности были, как и в любом деле. Я бы выделил:
|
. Перегибы планового подхода, в результате которого не всегда выбирались наиболее эффективные технологии. Порой наблюдалось формальное выполнение задачи для отчетности, неправильный подбор мощностей (подход без учета особенностей каждого объекта в отдельности). Решением этой проблемы может быть введение качественных показателей при планировании и выборе технологий; качественная предпроектная проработка; |
Плескач Анна  Управляющий ОДО "ЭНЭКА" |
Р еспублика Беларусь относится к категории стран, которые не обладают значительными собственными топливно-энергетическими ресурсами (ТЭР). Собственные ТЭР: нефть, газ, дрова, торф, гидроресурсы и биомасса. Обеспеченность Pеспублики собственными энергоресурсами находится на уровне 15-17% потребности Республики в ТЭР.
В Беларуси кроме возобновляемых источников энергии практически отсутствуют другие источники. Таким образом, доля возобновляемых источников энергии составляет до 80% в структуре собственных ТЭР.
В настоящее время в республике выполняется «Целевая программа обеспечения не менее 25% объема производства электрической и тепловой энергии за счет использования местных видов топлива и альтернативных источников энергии на период до 2012 года». Для обеспечения получения тепловой и электрической энергии в объеме 25 процентов из местных ТЭР необходимо увеличение использования последних до 5,93 млн.т у.т. в год, а также использования тепловых вторичных энергоресурсов, ветроустановок, биогаза в топливном эквиваленте до 0,82 млн.т у.т. в год. Таким образом, планируется к 2012 году обеспечить прирост использования местных энергоресурсов, включая тепловые вторичные энергоресурсы, энергию ветра, солнца, биомассы на 2,8 млн.т у.т. К настоящему времени в реализации данной программы акцент сделан на использование дров и древесных отходов. Потенциал остальных возобновляемых источников энергии используется незначительно.
Возобновляемая и альтернативная энергия в энергетической политике Беларуси Одним из основных индикаторов в концепции энергобезопасности является доля местных видов топлива в балансе ТЭР. В Беларуси доля использования местных видов топлива (МВТ) в настоящее время составляет около 17 %. В соответствии с концепцией будет
проходить увеличение доли МВТ к 2010 году до 20,5 %, 2015-му - до 27,5 %, к 2020 году - до 31,6-34,5 %.
В настоящее время проект закона «О нетрадиционных и возобновляемых источниках энергии» находится на согласовании в Совете Министров. Ожидается, что закон будет определять: (1) направления государственного регулирования в сфере развития и использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии (НВИЭ) и (2)
направления государственной поддержки НВИЭ. Проект закона не опубликован, поэтому согласно официальной позиции в числе наиболее важных положений данного закона указаны следующие положения: (1) гарантированное подключение энергетических установок, использующих нетрадиционные и возобновляемые источники энергии, (2)
обязательное приобретение государственными электроснабжающими организациями энергии, производимой на таких объектах, (3) а также оплата энергии по стимулирующим тарифам (предполагается, что оплата по стимулирующим тарифам будет проводиться в течение всего периода эксплуатации таких установок).
Таким образом, закон «О нетрадиционных и возобновляемых источниках энергии» может стать гарантом поддержки развития альтернативной и возобновляемой энергетики и позволит преодолеть многие проблемы и барьеры в реализации увеличения доли возобновляемых источников энергии в структуре ТЭР до 25% и более. Однако, говорить
об эффективности закона еще рано, необходимо вначале ознакомится с основными его положениями.
Согласно постановления Совета Министров Республики Беларусь от 24.04.1997 №400 в редакции от 28.02.2002 №288 «О развитии малой и нетрадиционной энергетики» (1) разработана концепция развития малой и нетрадиционной энергетики в Республике Беларусь; (2) гарантируется подключение к сетям энергосистемы республики объектов малой и нетрадиционной энергетики, принадлежащих субъектам хозяйствования независимо от форм собственности, а также оплата поставляемой этими объектами энергии; (3) разработан порядок формирования тарифов на электроэнергию, покупаемую энергосистемой от объектов малой и нетрадиционной энергетики. Так, постановление №91 Министерства экономики РБ от 31.05.2006 г. устанавливает повышенный тариф на покупку электроэнергии, выработанной с помощью ВИЭ, с коэффициентом 1,3, что составляет ориентировочно 10 - 11 евроцентов (а для мини-ТЭЦ на природном газе -
0,85).
Однако существующих механизмов недостаточно для стимулирования развития возобновляемой энергетики.
В соответствии с «Целевой программой ……» и другими комплексными программами для республиканских органов управления (Министерств, концернов, областных исполнительных комитетов и т.д.) разработаны задания по увеличению потребления местных энергоресурсов с указанием объемов увеличения доли МВТ до 2012, а также
конкретные мероприятия с указанием года введения в эксплуатацию и объемов и источников финансирования. Таким образом, стимулирования реализации «Целевой программы …» не предусмотрено, а разработаны административные указания. За формирование и выполнение политики в области возобновляемых источников энергии ответственны три ведомства - Департамент по энергоэффективности Государственного Комитета по стандартизации в Республике Беларусь, Министерство энергетики, Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды. Однако, единого, координирующего органа нет. В обязанности данных органов входит планирование, реализации и мониторинг деятельности в области возобновляемых и альтернативных источников. Академия наук Беларуси отвечает за развитие научной и технологической базы для реализации проектов по возобновляемой и альтернативной энергетике.
В настоящее время в республике сложилась сложная бюрократическая система, которая препятствует развитию возобновляемой энергетики. Разработаны многочисленные концепции и программы, эффективность которых вызывает сомнение. Для реализации проектов по возобновляемой и альтернативной энергетике существующая научная и технологическая база не достаточна, отсутствуют технические нормативы. Однако, следует также отметить, что появляются заинтересованные чиновники и институты в реализации подобных проектов.
Потенциал альтернативных источников энергии в Беларуси
Потенциал энергии ветра оценивается в экономии (замещении) топлива в 1,9 - 2,0 млн.т усл. топл./год . Ветроэнергетический потенциал оценен в 220 млрд. кВт ч. В настоящее время ветроэнергетика в Беларуси развивается очень медленными темпами, так как инвесторы в РБ сталкиваются со значительными трудностями, а региональным
энергосистемам развитие ветроэнергетики не очень выгодно. Сегодня в Беларуси действует только две серийные ветроэнергетические установки. Работают ветроустановки мощностью 270 кВт и мощностью 660 кВт в пос. Дружная Мядельского района. Подготовлен архитектурный проект строительства самой крупной в Беларуси ветроустановки мощностью 1,2 МВт в д.Грабники (РУП «Гродноэнерго»). Правительство приступило к рассмотрению программы развития ветроэнергетической отрасли Беларуси на 2008—2014 годы. Предусматривается, что в 2010 году должны быть введены в эксплуатацию ветроэнергетические установки суммарной мощностью 3,7 МВт, к 2012-му — 5,2 МВт, к 2014 году — 15 МВт. В настоящее время разрабатывается 2 проекта создания совместных предприятий с региональными энергосистемами для строительства парков ВЭС ориентировочной суммарной мощностью по 20 - 30 МВт. Кроме того, до 2010 г. должна быть подготовлена соответствующая нормативно-правовая база. Для эффективной реализации проектов в области ветроэнергетики необходимо проводить реальные замеры с целью определения ветроэнергетических ресурсов; наладить выпуск оборудования, соответствующего климатическим условиям Беларуси; накапливать опыт проектирования, внедрения и эксплуатации ветротехники.
Потенциал энергии солнца в экономии топлива для горячего водоснабжения оценивается в 1,25 - 1,75 млн.т усл. топл./год; для производства электроэнергии - в 1,0- 1,25 млн.т усл. топл./год . В настоящее время промышленного значения не имеет. Имеется только несколько экспериментальных установок. В ближайшем будущем не
планируется широкое использование энергии солнца в Беларуси.
Основными направлениями в производстве энергии из биомассы являются: (1) отходы растениеводства; (2) биогаз из отходов животноводства; (3) дрова и древесные отходы; (4) фитомасса и (5) коммунальные отходы.
Использование отходов растениеводства в качестве топлива является принципиально новым направлением энергосбережения для Республики Беларусь. Общий потенциал отходов растениеводства оценивается до 1,46 млн т.у.т. в год. Потенциально возможное получение товарного биогаза от животноводческих комплексов составляет 160 тыс.
т.у.т. в год. В Беларуси запланировано к 2010 году внедрить 10 биогазовых установок. В настоящее время в республике работает 3 биогазовых установки (г. Заславль, Брест и Гомель). В настоящее время внедрение биогазовых установок идет сложно. Одна из причин заключается в незаинтересованности хозяйств реализовывать эти проекты, так как сельское хозяйство продолжает потреблять электроэнергию по льготным ценам. Однако с привлечением частных иностранных инвестиций планируется осуществлять по 8 - 10 проектов в год по получению и утилизации биогаза из отходов животноводства. Потенциальная энергия, заключенная в коммунальных отходах, образующихся на территории Беларуси, равноценна 470 тыс.т у.т. При их биопереработке в целях получения газа эффективность составит не более 20 - 25 процентов, что эквивалентно 100 - 120 тыс.т у.т. Кроме того, необходимо учитывать многолетние запасы отходов на полигонах твердых бытовых отходов (ТБО). В Беларуси имеется опыт реализации проектов получения свалочного газа с привлечением средств частного инвестора на полигоне ТБО «Тростинец» - мощность установки 3,0 МВт.
Экономически целесообразный потенциал использования дров и древесных отходов для производства тепловой и электрической энергии составляет в 2010г. - 2,24 млн.т у.т. и в 2012 г. - 3,10 млн.т у.т. Перевод энергоисточников на местные виды топлива поставлен под централизованный государственный контроль, что, с одной стороны, позволяет
активизировать переход на использование древесного топлива для теплоснабжения. Однако, с другой стороны, для предприятий главным показателем становится количество сжигаемой древесины, а не экономическая целесообразность проекта. Нередко выработка тепловой энергии на древесном топливе на коммунальной котельной
обходится в 2 - 2,5 раза дороже, чем с использованием природного газа. Это происходит за счет неотработанной системы сбора и заготовки древесного топлива, слабомеханизированного труда, а также за счет того, что зачастую сжигается деловая древесина. Данную проблему можно было бы решить, заменив действующие механизмы стимулирования применения древесного топлива на экономические механизмы. Перспективно развивать и поддерживать участие частного малого бизнеса в заготовке древесины для топливных нужд. В числе пилотных проектов были переведены на древесное топливо Осиповичская мини-ТЭЦ и Вилейская мини-ТЭЦ. В настоящее время
построены либо реконструированы еще около 50 котельных.
Экономия топлива в результате использования энергии малых рек составляет 0,11 - 0,15млн.т. услл. топл./год . Потенциальная мощность всех водотоков Беларуси - 850 МВт, в том числе экономически целесообразным является использование 250 МВт - именно до такого уровня намерены довести общую мощность малых гидроэлектростанций в Беларуси к 2020 году. В настоящее время на балансе энергосистемы Беларуси функционируют гидроэлектростанции установленной мощностью около 20 МВт. В Республике к настоящему времени освоено примерно 4% располагаемого экономического гидроэнергопотенциала. В ближайшие годы будут введены Гродненская ГЭС мощностью 17 МВт на реке Неман, Полоцкая ГЭС (23 МВт) на реке Западная Двина, гидроэлектростанция на Днепре (5 МВт) и другие мини-ГЭС на Морочи, Случи, Птичи, Сервечи, Ислочи и других малых реках. Согласно проведенным оценкам, потенциально возможно в Беларуси возвести сотни геотермальных станций. В настоящее время планируется строительство первой геотермальной станции под Брестом на тепличном комбинате "Берестье". Планируется
качать воду с температурой в 25-30 градусов Цельсия для отопления теплиц агрокомбината.
В Беларуси есть единичные примеры использования возобновляемой энергетики для личных нужд - строительство экодомов (ОО «ЭкоДом», Минское городское отделение Международного общественного объединения экологов); установка ветряка для обеспечения офиса (ОАО «Могилевский технопарк).
В 2008 году в Беларуси введены в эксплуатацию первые два биогазовых комплекса - на племптицезаводе "Белорусский" в г. Заславль (мощность 340 кВт - первая очередь) и в селекционно-гибридном центре "Западный" Брестского района (мощность 520 кВт). В настоящее время завершаются работы по строительству биогазового комплекса в ОАО "Гомельская птицефабрика". В процессе строительства биогазовые комплексы на животноводческих фермах в поселках Лань-Несвиж и Снов. В колхозе "Рассвет" Кировского района готовятся к созданию установки для производства биогаза мощностью 3 МВт.
Как правило, проблематика возобновляемых источников энергии не освещается в публичных дискуссиях. Информация об уже реализованных проектах представлена только на профессиональных / тематических сайтах. Информация о существующих технологиях использования возобновляемых источников энергии отсутствует. В последнее время интерес к возобновляемым источникам энергии у общественных организаций возрос и основное направление деятельности общественных организаций в этом направлении - реализации проектов, направленных на использование возобновляемой энергетики для личных нужд (ОО «ЭкоДом», Минское городское отделение Международного общественного объединения экологов, МОО «Экопроект» (как составная часть климатической политики и адаптации к изменению климата)).
Выводы/ Перспективы
Развитие возобновляемых источников энергии рассматривается государственной властью как одно из направлений энергетической безопасности страны. Выполнение поставленной задачи доведения МВТ до 25% будет обеспечиваться в первую очередь за счет увеличения добычи, производства и потребления древесного топлива. Также в ближайшее время планируется расширенное вовлечение в топливно-энергетический баланс гидроресурсов, биогаза и коммунально-бытовых отходов, гелиоресурсов и энергии ветра. Главными сдерживающими факторами развития возобновляемой энергетики в Республике являются:
- 1. сравнительно низкая стоимость традиционных энергоресурсов (природного газа) и, следовательно, плохая окупаемость проектов возобновляемой энергетики;
- 2. недостаточность экономических стимулов;
- 3. перекрестное субсидирование и предоставляемые льготы для ЖКХ и сельского хозяйства;
- 4. недостаток внутренних инвестиционных ресурсов для развития отрасли;
- 5. боязнь иностранных инвесторов из-за плохого имиджа Беларуси и малой изученности данного рынка,
- 6. существующее положение полностью устраивает энергетиков (монополия в энергетике);
- 7. недостаточность научной и технологической базы;
- 8. отсутствие информирования заинтересованных сторон (потребители в Беларуси (индивидуальные потребители, организации) должны иметь полную информацию о новых энергоэффективных технологиях, а также иметь доступ к ним); а также проблемы, связанные с самими проектами, а именно
- 9. значительные капитальные затраты;
- 10. недостаточность опыта в Республике реализации подобных проектов.
В последнее время правительство Беларуси поворачивается лицом к иностранным инвесторам, особенно в таких областях, как ВИЭ. Такой вывод мы делаем из опыта работы с конкретными иностранными инвесторами, делающими первые шаги в Беларуси. Однако правительству необходимо еще очень многое сделать в этом направлении, в том числе увеличить меры стимулирующего характера для инвесторов в ВИЭ, упростить процедуры выделения участков под строительство, согласования и экспертизы проектов, подключения к электосетям и др., усовершенствовать нормативную техническую базу. Развитие возобновляемой энергетики крайне важно для Республики Беларусь. Только это сможет повысить реальную независимость страны в первую очередь от России. Так как говорить о независимости страны, сидящей на «газовой игле», как минимум глупо, развитие возобновляемой энергетики положительно скажется на экономическом и экологическом состоянии Республики. Потенциал Беларуси в возобновляемой энергетике велик. Проведены некоторые исследования, проводится информирование властей, а также местных и согласующих органов. Рынок находится в положении «низкого старта». Самое время появиться лидерам, которые возглавят развитие отрасли в области возобновляемой и альтернативной энергии.
Литература:
1. Ермашкевич В.Н. Возобновляемые исчтоники энергии Беларуси: прогноз, механизмы реализации: Учебн. Пособие / В.Н. Ермашкевич, Ю.Н. Румянцева. - Мн.: НО ООО «БИП-С», 2004. - 121 с. 2. Целевая программа обеспечения в республике не менее 25% объема производства электрической и тепловой энергии за счет использования местных
видов топлива и альтернативных источников энергии на период до 2012. - Постановление совета министров РБ 30.12.2004 № 1680, www.pravo.by.
Г.В. Кузьмич, И.П. Усовa
Усова Ирина - закончила Белорусский государственный университет, географический факультет; магистерскую программу «Территориальное планирование в Европе», г. Карскруна, Швеция; аспирантуру в Белорусском государственном университете. В настоящее время работает в энергетической инженерно-консалтинговой «ЭНЭКА», с 2007г. возглавляет Международное общественное объединение «Экопроект».
В настоящее время удовлетворение потребностей в топливно-энергетических ресурсах нашей страны, обеспечение рациональной структуры топливно-энергетического баланса страны, поиск дополнительных источников энергии стали важнейшими задачами, стоящими перед энергетиками республики. Вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии является основной частью энергосбережения. Развитие и использование собственных возобновляемых источников энергии является ключевым элементом повышения энергетической безопасности и энергосбережения.
Гидроэнергетика. Важнейшую роль в обеспечении потребностей республики в энергоресурсах может сыграть малая гидроэнергетика. Основной гидроэнергетический потенциал Беларуси сосредоточен на трех реках: Западной Двине, Немане и Днепре. В ближайшие годы запланировано сооружение ряда малых ГЭС на притоках основных рек, а также на тепловых электростанциях с использованием энергетического потенциала охлаждающей воды.
В развитии малой гидроэнергетики преобладает сооружение новых, реконструкция и восстановление существующих ГЭС. Мощность построенных гидроагрегатов будет находиться в диапазоне от 50 до 5000 кВт, при этом предпочтение будет отдаваться быстромонтируемым гидроагрегатам капсульного типа. Как правило, все восстанавливаемые и вновь сооружаемые ГЭС должны работать параллельно с существующей энергосистемой.
Гидроэлектростанции включают в себя: водохранилище, подводящий водопровод, регулятор расхода воды, гидротурбину, электрораспределительную систему. Водохранилище, как источник потенциальной энергии, создают с помощью плотины,
которая обеспечивает стабильный расход воды через турбину. Для микро-ГЭС водохранилища не создаются, а располагаются они в стороне от основного русла реки и соединяются с ним подводящим и отводящим каналами. Опыт использования ГЭС в Беларуси насчитывает более 50 лет, еще в начале 60-х годов XX в. в республике действовало примерно 180 ГЭС мощностью 21 МВт и среднегодовой выработкой электроэнергии 88 млн. кВт-ч. В 1988 г. еще работали свыше 170 ГЭС, в том числе 5 малых ГЭС суммарной мощностью 3,5 тыс. кВт и годовой выработкой 16,5 млн. кВт-ч электроэнергии. Для притоков первого и второго порядка бассейнов рек Западная Двина, Неман, Вилия, Днепр, Припять и Западный Буг проведена оценка эффективности строительства новых малых ГЭС.
В перспективе на этих реках может быть установлено около 50 малых ГЭС суммарной мощностью 50 тыс. кВт и среднегодовой выработкой электроэнергии 160 млн. кВт-ч. На прудах и малых водохранилищах, напор на которых обычно составляет 2-5 м, применяются гидроагрегаты малой мощности. Такие микро-ГЭС мощностью 10-50 кВт могут устанавливаться на существующих гидротехнических сооружениях водоемов мелиоративных и водохозяйственных систем.
По ориентировочной оценке общая мощность микро-ГЭС на водохозяйственных системах республики может составить до 1 МВт. Однако, развитие большой энергетики и курс на индустриализацию Беларуси привел к консервации и прекращению эксплуатации многих действующих ГЭС. На конец 2005 г. в энергосистеме Беларуси эксплуатировалось 15 малых ГЭС общей мощностью 20 МВт со среднегодовой выработкой электроэнергии 53 млн. кВт-ч. что составляет 0,1% от общего потребления электроэнергии в стране. В Беларуси функционируют построенные в 50-е годы XX в. Чигиринская и Осиповичская ГЭС с общей мощностью 3,7 МВт и сеть ГЭС, восстановленных в 1992-94 гг., общей мощностью около 2 МВт, что обеспечивает среднегодовую выработку электроэнергии около 20 млн кВт ч, т. е. всего 1 % от возможного использования гидроэнергетического потенциала республики. Недавно введено еще несколько мини-ГЭС (Вилейская, Солигорская, в поселке Новоельня). Суммарная установленная мощность малых гидроэлектростанций на реках бассейнов Немана и Припяти оценивается в 93 тыс. кВт, а выработка электроэнергии может составить 390 млн кВт. ч., что обеспечит получение экономии 140 тыс. т условного топлива на тепловых электростанциях. Мировой уровень стоимости 1 кВт установленной мощности для микро-ГЭС составляет 2000-2500 долларов.
Строительство новых крупных ГЭС технически целесообразно и экономически оправдано на водохранилищах (объемом более 1 млн м³), где имеется возможность использования готового напорного фронта и существующих гидротехнических сооружений. Как показал анализ, общая установленная мощность таких ГЭС на 17 крупных водохранилищах республики неэнергетического назначения составит около 6 МВт, что обеспечит выработку электроэнергии порядка 21 млн кВтч в год.
Наиболее значительный объем электроэнергии может быть получен при строительстве каскада ГЭС на реках Западная Двина (Витебская, Полоцкая, Верхнедвинская) и Неман (Гродненская). Эти гидроэлектростанции при относительно небольшом затоплении пойменной территории позволят получить до 800 млн кВтч в год электроэнергии, при установленной мощности около 240 МВт.
Малая гидроэнергетика является экологически чистой альтернативой ископаемому топливу при производстве электроэнергии и может с успехом применяться для обеспечения нужд народного хозяйства республики.
Ветроэнергетика. Республика Беларусь располагает значительными ветроэнергетическими ресурсами и при среднегодовой скорости ветра, равной 4,3 м/с, удовлетворяет мировым требованиям коммерческой целесообразности внедрения ветротехники.
В нашей стране работы по оценке ветроэнергетического потенциала выполнены Госкомитетом по гидрометеорологии совместно с НПГП Ветромаш и РУН «Белэнергосетьпроект». Исследованиями по 244 контрольным точкам, включая 54 метеостанции, 190 контрольным пунктам на территории Республики Беларусь ветроэнергетический потенциал Беларуси оценен в 220 млрд. кВт ч. Определен ветроэнергетический ресурс по областям и каждому району. На территории Республики Беларусь выявлено 1840 площадок для размещения ветроустановок с теоретически возможным энергетическим потенциалом 1600 МВт и годовой выработкой электроэнергии 6,5 млрд. кВт ч.
По причине небольших среднегодовых скоростей ветра в настоящее время перспективным следует считать использование автономных ветроэнергетических и ветронасосных установок малой мощности, в основном в сельскохозяйственном секторе. Должны найти применение ВЭУ в диапазоне 100-150 кВт, хорошо зарекомендовавшие себя в эксплуатации в странах со сходными с Беларусью условиями. При выборе конкретных образцов ВЭУ необходимо дополнительно учитывать абсолютную высоту местности, высоту возвышения площадок и их открытость, удаленность предполагаемого места размещения ВЭУ от потребителя.
Республика Беларусь может покрыть до 50 % потребности в энергии, использовав только 10 % пригодной под ветроэнергетику территории. На этой территории выявлено, как уже упоминалось, 1840 площадок, на которых могут быть размещены ВЭУ, широко используемые в мировой ветроэнергетике. Выявленные площадки - это в основном гряды холмов высотой от 20 до 80 м, где фоновая скорость ветра может достичь 5-8 м/с и на каждой из них можно разместить от 3 до 20 ВЭУ.
Сроки окупаемости ветротехники сопоставимы с окупаемостью малых гидростанций, парогазовых и газомазутных электростанций и значительно ниже угольных, атомных и дизельных. По завершению срока окупаемости эксплуатационные затраты ВЭУ неизмеримо ниже электростанций, работающих на источниках жидкого, газообразного, твердого и ядерного топлива, так как не нуждаются в поставках ископаемых источников энергии.
Наиболее эффективно использовать ветротехнику на территории возвышенных районов большей части севера и северо-запада Беларуси, центральной зоны Минской области, в пределах Витебской возвышенности. Гарантированная выработка утилизируемой энергии ветра на 7% территории составит 20,5 млрд. кВт ч. Использование же зон с повышенной активностью ветра гарантирует выработку-энергии ВЭУ до 6,5-7,5 млрд. кВт ч. с окупаемостью затрат в течение 5-7 лет.
В Беларуси имеется определенный опыт использования зарубежной ветротехники. На протяжении многих лет успешно работают ветроэнергетические установки мощностью 270 кВт и 660 кВт в п. Дружный на берегу оз. Нарочь и в г. Городок Витебской области.
Использование энергии солнца. На географической широте Республики Беларусь солнечное излучение намного меньше, чем в пустыне Сахаре: в республике в год излучается до 1200 кВт-ч на 1 м 2 . Это соответствует количеству энергии, содержащемуся в 60 литрах нефти. В целом, ежегодное солнечное излучение на всей территории Беларуси составляет такое количество энергии, которое превышает в 20 раз потребность в газе для выработки энергии.
Преимуществам солнечной энергии противопоставляется как важный недостаток малая плотность энергии. При полном солнечном излучении солнечная мощность составляет 1000 Вт на квадратный метр, однако среднегодовая составляет только 100 Вт/м 2 . Исходя из этого, гелиоустановки требуют больших площадей.
Другие площади, которые могут быть использованы - это фасады и технические постройки (мосты, шумопоглощающие стены). По метеорологическим данным, в Республике Беларусь в среднем 250 дней в году пасмурных, 185 дней с переменной облачностью и 30 ясных, а среднегодовое поступление солнечной энергии на земную поверхность с учетом ночей и облачности составляет 240 кал на 1 см 2 за сутки, что эквивалентно 2.8 кВт-ч/м 2 . Согласно многолетним наблюдениям максимально возможное количество солнечных часов в году на широте Минска составляет 4464 ч, а фактическое -1815 ч.
Солнечные термические установки . Солнечные термические установки используют для получения горячей воды и обогрева помещений. Принцип их работы относительно прост. Попадающее на коллектор солнечное излучение нагревает находящуюся в коллекторе смесь из воды и антифриза. С помощью насоса подогретая жидкость поступает в накопитель. Через теплообменник солнечное тепло от жидкости в коллекторе передается воде. Охлажденная жидкость снова поступает в коллектор. Обычный отопительный котел обеспечивает необходимое количество тепла для подогрева.воды и обогрева помещения. Годовая потребность в горячей воде семей, проживающих в Северном полушарии, может быть на 60-70 % обеспечена за счет бесплатной солнечной энергии с помощью термических установок современного поколения.
Общий потенциал солнечной энергии в Республике Беларусь оценивается в 2,7·10 6 млн. ТУТ. в год; технически возможный составляет 0,6·10 6 млн. ТУТ. в год.
В республике разработаны и подготовлены к серийному производству гелиоводонагреватели со сварными полиэтиленовыми коллекторами. Это позволяет отказаться от применения дорогостоящих и тяжелых металлических труб для солнечных коллекторов, делает их производство более технологичным.
При благоприятных экономических и производственных условиях можно рассчитывать на самое широкое использование гелиоводонагревателей в южных районах республики. Целесообразно также развивать автономные источники питания мощностью от нескольких Вт до 3-5 Вт (бытовая аппаратура, освещение, энергообеспечение жилого дома, линий связи и т. д.) и модульные фотоэлектрические установки для сельскохозяйственных потребителей мощностью 0,5 и 1 кВт на элементах нового поколения.
Возможности использования биомассы . В сельском и лесном хозяйстве издавна используется солнечная энергия в большом объеме. На больших площадях выращиваются растения, которые накапливают энергию солнечного света и, в конечном счете, запасают ее в химической форме (биомассе). Когда растения поедаются животными, то биомасса преобразуется в побочный продукт в форме навозной жижи и твердого навоза. В общей сложности в этом аспекте следует различить три вида биомассы:
Влажная биомасса (в особенности навоз, а также скошенная зеленая масса) может через ферментацию (брожение) без доступа воздуха производить биогаз, который служит для выработки электрического тока или тепловой энергии;
Сухая биомасса (дерево и солома), пригодная для сжигания и тем самым для выработки электрического тока и тепловой энергии;
Специальные энергетические растения (рапс, китайский камыш, тополя и т. д.) могут поставлять дополнительную биомассу, которую можно использовать как горючее или для производства горючего.
Основным возобновляемым источником энергии во многих странах мира является биомасса, т. е. древесно-растительная масса. В общем объеме энергоносителей биомасса занимает около 60 % в ряде стран Африки, 40 % - в азиатских странах, 30 % - в странах Латинской Америки. В США, Дании, Швеции мощность отдельных установок по переработке биомассы достигает 400 кВт.
Использование древесины в энергетике . Беларусь обладает значительными лесными ресурсами. Общая площадь лесного фонда на 1 января 2006 г. составила около 10 млн. га, запас древесины 1,34 млрд. м³. Ежегодный текущий прирост оставляет 32,37 млн.м³. Годовой объем использования дров, отходов лесопиления и деревообработки в качестве котельно-печного топлива в 2006 г. составил около 1,8 млн. ТУТ., расход древесного топлива для производства электрической и тепловой энергии стационарными электрогенерирующими установками составляет около 700 тыс. ТУТ. в год.
Использование древесины в энергетике сделало в последние годы заметный шаг вперед, как по качеству (значительно снизились выбросы вредных материалов благодаря улучшенной технологии сжигания), так и по количеству (быстрое строительство новых теплоэлектростанций на древесине).
Для производства биомассы в целях энергетического использования могут представлять интерес различные культуры, в особенности так называемые лигноцеллюлозные культуры, которые имеют в составе высокую долю энергетическо-химических соединений лигнина и целлюлозы. Сюда относятся как деревья (например, тополь, ива), так и травы (например, кормовые растения, зерновые и субтропические травы, такие как китайский тростник). Основа биомассы - органические соединения углерода, которые в процессе соединения с кислородом при сгорании выделяют тепло.
Возможности республики по использованию древесины в качестве топлива на настоящем этапе оцениваются на уровне 3,5-3,7 млн. ТУТ. в год, а потенциал в целом составляет около 6,5 млн. ТУТ. К этой категории топлива можно отнести и древесные отходы гидролизных заводов - лигнин, запасы которого составляют около 1 млн. ТУТ.
Для получения жидкого и газообразного топлива можно применять фитомассу быстрорастущих растений и деревьев. В климатических условиях республики с 1 га энергетических плантаций возможен сбор массы растений в количестве до 10 т сухого вещества, что эквивалентно примерно 4 ТУТ. При дополнительных агроприемах продуктивность гектара может быть повышена в 2-3 раза.
Наиболее целесообразно применение для получения сырья неиспользуемых земель и площадей выработанных торфяных месторождений, где отсутствуют условия для произрастания сельскохозяйственных культур. Площадь таких месторождений в республике составляет около 180 тыс. га и может быть экологически чистым источником энергетического сырья.
Для Республики Беларусь перспективным является также использование в качеств энергоносителя рапсового масла. Перспективным представляется выращивание рапса на загрязненных после Чернобыльской катастрофы территориях, так как семена рапса не концентрируют радиацию.
Использование отходов растениеводства в качестве топлива в республике является принципиально новым направлением энергосбережения. Общий потенциал растениеводства оценивается до 1,46 млн. т у.т. в год. По экспертным оценкам, к 2012 г. за счет рапсового масла может быть получено 70-80 тыс. т у. т.
Энергия из отходов . В мировой практике получение энергии из коммунальных отходов осуществляется несколькими способами: сжиганием, активной и пассивной газификацией. Наиболее перспективна газификация, т.к. в случае прямого сжигания возникают экологические проблемы (см. детально в гл. 9).
В Республике Беларусь ежегодно накапливается около 2,4 млн. т твердых бытовых отходов, которые направляются на свалки и два мусороперерабатывающих завода (Минский и Могилевский).
Потенциальная энергия, заключенная в твердых бытовых отходах, образующихся на территории Беларуси, равноценна 470 тыс. ТУТ. При их биопереработке с целью получения газа эффективность составит 20-25 %, что эквивалентно 100-120 тыс. ТУТ. Кроме того, необходимо учитывать многолетние запасы ТБО, которые имеются на полигонах складирования.
Только по областным городам переработка ежегодных коммунальных отходов в газ позволила бы получить биогаза около 50 тыс. ТУТ., а по г. Минску - до 30 тыс. ТУТ. Эффективность этого направления следует оценивать не только по выходу биогаза, но и по экологической составляющей, которая в данной проблеме будет основной.
Использование биогаза . В республике построено большое количество крупных животноводческих комплексов, на базе которых ежегодно образуются миллионы тонн отходов. Эти отходы практически без их предварительной обработки сбрасываются на поля как удобрения.
Однако, помимо пользы, они одновременно наносят значительный экологический ущерб. Размываясь снеговыми и ливневыми водами, навоз с полей, а также не обезвреженные воды предприятий животноводства, в особенности свиноводческих ферм, попадают в водоемы. Такие сточные воды содержат большое количество биогенных элементов, среди которых находятся фосфор и азот, способствующие массовому развитию водорослей.
Биогазовые установки используются преимущественно на сельскохозяйственных предприятиях. Навоз и фекалии домашних животных доставляются сначала в выгребную яму, в которой твердые куски (составные части) измельчаются, для того, чтобы появилась гомотенная смесь (субстрат). Эта масса на втором этапе накачивается в герметически изолированный и подогреваемый бродильный резервуар (ферментер), в котором анаэробные бактерии разлагают без доступа воздуха органические субстанции и производят биогаз.
Биоустановки используются не только из-за энергетической выгоды, они дают в итоге специальные преимущества для сельского хозяйства. Так, благодаря брожению, качество органических удобрений улучшается, и они лучше усваиваются растениями. Возрастающее значение приобретает также использование биологических отходов и домашних сточных вод, особенно жирных и содержащих масло (например, жир из фритюрницы). Внесение их в биоустановку решает не только проблему захоронения, но и ^значительно повышает тем самым производство биогаза. Биогаз, замещая традиционные виды топлива, сокращает объем их использования на существующих электростанциях и котельных и тем самым улучшает экологическую обстановку.
Принципиально новым направлением может быть использование биогазовых установок на канализационных станциях крупных населенных пунктов, что дает возможность на 60-70 % сократить собственные нужды этих станций в энергоносителях.
Оценки свидетельствуют, что годовая потребность в биогазе для обогрева жилого дома составляет около 45 м³ на 1 м 2 жилой площади.
Возможности использования в энергетических целях торфа. В последние годы в Беларуси ежегодно используется 7-11 млн. т торфа для нужд сельского хозяйства и 3,5-5 млн. т - для производства торфобрикетов, предназначенных отопления 44 тыс. коммунально-бытовых предприятий и 1,7 млн. индивидуальных домовладений. Потребности населения и коммунально-бытовых предприятий в твердом топливе удовлетворяются за счет торфа только на 30%, поэтому в Энергетической программе Республики Беларусь до 2010г. не предусмотрен возврат к его использованию в большой энергетике.
Однако неперспективность использования торфа в качестве топлива обусловлена, прежде всего, экологическими соображениями. В настоящее время более 50 % площади торфяных месторождений вовлечены в хозяйственную деятельность, что вызывает интенсивные процессы минерализации почвы, ветровой и водяной эрозии. Поэтому правительство Республики Беларусь приняло в 1991 г. решение об увеличении почти вдвое охраняемого торфяного фонда, который охватил почти 30 % торфяных месторождений.
Учитывая имеющиеся ресурсы торфа и то, что торфяные брикеты - дешевый вид топлива, можно говорить о возможности поддержания их производства. В связи с истощением запасов на действующих брикетных заводах в ближайшей перспективе ожидается снижение объема выпуска топливных брикетов. По этой причине возможно увеличение производства бытового топлива за счет добычи более дешевого кускового торфа (в 2 раза), а также за счет строительства мобильных заводов мощностью 5-10 тыс. т. Объемы добычи кускового торфа могут быть доведены до 300-400 тыс. т в ближайшие 3 года, в дальнейшем - до 800-900 тыс. т, что позволит значительно снизить напряженность в энергообеспечении населения.
Возможности использования геотермальной энергии. В глубине недр планеты Земля накоплены такие количества энергии, которые трудно представить. Температура при возрастании глубины постоянно растет, в Беларуси это приблизительно около 3 градусов на 100 м глубины.
В Республике Беларусь обнаружены две территории в Гомельской и Брестской областях с запасами геотермальных вод плотностью более 2 т у.т./км² и температурой 50 °С на глубине 1,4-1,8 км и 90-100 °С на глубине 3,8-4,2 км.
Однако, высокая минерализация, низкая производительность имеющихся скважин, их малое количество и, в целом, слабая изученность ситуации, не позволяют рассчитывать на освоение этого вида возобновляемой энергии в ближайшие 15-20 лет.
Применение тепловых насосов . Превращение низкопотенциальной тепловой энергии окружающей среды (воды, грунта, воздуха), а также тепловых отходов промышленных предприятий и коммунальных служб в тепловую энергию требуемого потенциала нашли широкое применение в теплонаносных установках (ТНУ).
Тепловые насосы достаточно давно и широко применяются для целей отопления, вентиляции, кондиционирования и горячего водоснабжения в мире. Тепловой насос представляет собой устройство, позволяющее аккумулировать тепло низкопотенциальных источников тепла, использующее эффект фазового перехода жидкости в пар при низких температурах (фреоны, кипящие в диапазоне температур: -9-30°С).
Большая часть уже установленных устройств использует в качестве такой низкопотенциальной энергии воздух. Однако, растет интерес к системам, в которых тепло отбирается от грунта, грунтовых или поверхностных вод. На сегодняшний день грунтовой (геотермальный) тепловой насос (ГТН) является одной из наиболее эффективных энергосберегающих систем отопления и кондиционирования.
По существу тепловыми насосами является большинство широко распространенных холодильных машин, в том числе бытовых холодильников, так как они по тому же принципу отнимают теплоту от охлаждаемого объекта и при более высокой температуре отдают ее окружающей среде. Тепловые насосы в сравнении с холодильными машинами работают в диапазоне более высоких рабочих температур. Это, однако, не мешает использовать в тепловых насосах и холодильных машинах одни и те же элементы (компрессоры, теплообменные аппараты и т. д.), а также одни и те же или родственные рабочие вещества (с температурой кипения от - 40 °С до +10 °С при атмосферном давлении).
Областями применения тепловых насосов является жилищно-коммунальный комплекс, промышленные предприятия, сельское хозяйство и др. В мировой практике в жилищно-коммунальном комплексе ТНУ находят наибольшее применение преимущественно для отопления и горячего водоснабжения (ГВС).
Для автономного теплоснабжения коттеджей, отдельных домов (в том числе школ, больниц и т.п.), городских районов, населенных пунктов применяются преимущественно ПТН с тепловой мощностью 10-30 кВт в единице оборудования (коттеджи, отдельные дома) и до 5,0 МВт (для районов и населенных пунктов).
Источниками низкотемпературного потенциала чаще всего являются грунтовые воды, грунт, водопроводная вода, теплота канализационных стоков. На промышленных предприятиях ТНУ находят применение для утилизации теплоты водооборотных систем, теплоты вентиляционных выбросов, теплоты сбросных вод. На предприятиях, имеющих котельные, теплота от ТН используется для подогрева подпиточной воды для котлов и собственных тепловых сетей.
Многие промышленные предприятия одновременно нуждаются в искусственном холоде. Так, на заводах искусственного волокна, в основных производственных цехах используется технологическое кондиционирование воздуха (поддержание температуры и влажности).
Комбинированные теплонаносные системы «тепловой насос - холодильная машина», одновременно вырабатывающие теплоту и холод, наиболее экономичны. Особенные требования курортно-оздоровительных и спортивных комплексов к чистоте воздушного бассейна предполагают использование экологически чистых источников энергии, поскольку в таких местах в основном применяются децентрализованные системы теплоснабжения с применением мелких котельных на органическом топливе (обычно на мазуте).
