Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

• Мощность филиппинской электростанции «Макилинг-Банахау» составляет около 500 МВт.
• Еще одна филиппинская электростанция с названием «Тиви» имеет мощность 330 МВт.
• «Долина Империал» в США – комплекс из десяти геотермальных электростанций с совокупной мощностью 327 МВт.
• Хронология развития отечественной геотермальной энергетики

Российская геотермальная энергетика начала свое развитие с 1954 года, когда было принято решение о создании лаборатории по исследованию естественных тепловых ресурсов на Камчатке.

1. 1966 год – запущена Паужетская геотермальная электростанция с традиционным циклом (сухой пар) и мощностью 5 МВт. Через 15 лет ее мощность была доработана до 11 МВт.
2. В 1967 году начала функционировать Паратунская станция с бинарным циклом. Кстати, патент на уникальную технологию бинарного цикла, разработанный и запатентованный советскими учеными С. Кутателадзе и Л. Розенфельдом, был куплен многими странами.

Большие уровни добычи углеводородного сырья в 1970-е годы, критическая экономическая ситуация в 90-е годы остановили развитие геотермальной энергетики в России. Однако сейчас интерес к ней вновь появился по ряду причин:

• Цены на нефть и газ на внутреннем рынке становятся близкими к мировым.
• Запасы топлива стремительно истощаются.
• Вновь открытые месторождения углеводородов на дальневосточном шельфе и побережье Арктики в настоящее время малорентабельны.

Вам нравятся большие, мощные машины? Прочитайте интересную статью про .

Если вам нужно оборудование для дробления материалов – прочтите эту .

Перспективы освоения геотермальных ресурсов в России

Наиболее перспективными областями Российской Федерации в части использования тепловой энергии для выработки электричества являются Курильские острова и Камчатка.

На Камчатке имеются такие потенциальные геотермальные ресурсы с вулканическими запасами парогидротерм и энергетических термальных вод, которые способны обеспечить потребность края на 100 лет. Многообещающим считается Мутновское месторождение, известные запасы которого могут предоставить до 300 МВт электричества. История освоения этой области началась с георазведки, оценки ресурсов, проектирования и строительства первых камчатских ГеоЭС (Паужетской и Паратунской), а также Верхне-Мутновской геотермальной станции мощностью 12 МВт и Мутновской, имеющей мощность 50 МВт.

На Курильских островах функционируют две электростанции, использующие геотермальную энергию – на острове Кунашир (2,6 МВт) и на острове Итуруп (6МВт).

В сравнении с энергетическими ресурсами отдельных филиппинских и американских ГеоЭС отечественные объекты производства альтернативной энергии проигрывают значительно: их суммарная мощность не превышает и 90 МВт. Но камчатские электростанции, к примеру, обеспечивают потребности региона в электричестве на 25 %, что в случае непредвиденных прекращений поставки топлива не позволит жителям полуострова остаться без электроэнергии.

В России имеются все возможности для разработки геотермальных ресурсов – как петротермальных, так и гидрогеотермальных. Однако используются они крайне мало, а перспективных областей более чем достаточно. Кроме Курил и Камчатки возможно практическое применение на Северном Кавказе, Западной Сибири, Приморье, Прибайкалье, Охотско-Чукотском вулканическом поясе.

Своим возникновением отрасль геотермальной энергетики обязана такому природному явлению, как повышение температуры подземной породы пропорционально глубине. На каждые 36 метров вглубь температура увеличивается в среднем на 1 °C. Доступ к нагретым подземным водам можно получить не только при помощи скважин - часть горячих источников представляют собой естественные гейзеры. Теплоноситель используется не только для отопительных нужд, но и для производства электроэнергии с помощью геотермальных станций, превращающих пар в электричество.

Кроме того, практикуется использование и горячих пород, в которых отсутствуют подземные воды. В данном случае энергетики закачивают воду в подземные горизонты с её дальнейшим отбором уже в нагретом состоянии. Высокие «сухие» горизонты, температура которых, впрочем, не достигает градуса кипения воды, есть и на большом количестве территорий, где вулканическая активность вообще отсутствует, что придаёт геотермам статус перспективных источников энергии, вне зависимости от места их географического расположения.

Энергия горячих источников: факторы распространения

Наиболее широкое распространение геотермальная энергетика получила в двух типах регионов. В первую очередь она развивается там, где в силу природных условий существует большое количество доступных горячих источников. Кроме того, геотермы используются там, где наблюдается дефицит горючих полезных ископаемых или же доставка энергоресурсов осложняется труднодоступностью района. В ряде стран тепло или электроэнергия, добытые с помощью геотермальных станций, покрывают существенную долю энергетических затрат.

По такой технологии получают порядка трети электроэнергии потребители американского Сан-Франциско. В Польше насчитывается уже четыре геотермальные станции, одна из которых обеспечивает потребности курортного города Закопане. Горячее водоснабжение в литовской Клайпеде осуществляется полностью за счёт работы геотермальной станции. В девяностых годах суммарная мощность геотермальных станций мира оценивалась в 5 ГВт, к двухтысячным она перевалила за 6 ГВт. Ряд оценок позволяет сделать вывод о том, что сейчас выработка геотермальной энергии превышает 10 ГВт.

Ситуация на родине геотермальной энергетики

Сама природа распорядилась так, что передовой страной в сфере использования геотермальных источников стала Исландия. В этой стране на относительно небольшой глубине температуры воды достаточно для производства энергии, что стало возможным благодаря высокой вулканической активности. В регионе насчитывается около сотни вулканов, а сам остров находится на стыке литосферных плит.

Каждые девять из десяти домов в стране отапливаются горячей водой из-под земли. Столица Исландии - Рейкьявик - с 1943 года полностью перешла на геотермальное отопление, при этом осуществляется теплоснабжение не только жилого сектора, но и промышленных предприятий. Государство практически полностью отказалось от традиционных энергоресурсов, 25% потребностей удовлетворяется при помощи геотермальных источников, 70% обеспечивают гидроэлектростанции.

Лидирующие позиции в отрасли дают Исландии возможность не только быть энергетически самодостаточной страной, но и даже экспортировать энергию, выработанную геотермальными станциями. В последние годы обсуждается проект организации поставок электроэнергии, выработанной на исландских ГеоТЭС, в Великобританию. Британцы, в свою очередь, готовы проложить морской кабель протяжённостью 750 миль. Бюджет проекта оценивается в миллиарды фунтов стерлингов. По расчётам Лондона, реализация проекта даст возможность обеспечить пятую часть потребностей страны в электроэнергии.

Популярность в Азии

В настоящее время геотермальная энергетика в буквальном смысле проходит стадию второго рождения в Китае. В этой стране отрасль была заброшена в течение сорока лет. Интерес к ней возобновился с приходом к власти лидера страны Си Цзиньпина. Усилиями генсека город Сяньянь уже по праву может считаться мировой столицей экологичной энергетики. В целом по стране за три года правления Цзиньпина объём выработки геотермальной энергии вырос с 28 до 100 МВт.

План развития отрасли внесён в программу 13-й пятилетки. В немалой степени динамичному развитию данной сферы способствуют инженеры из Исландии, приглашённые на работу в КНР. По предварительным расчётам, геотермальный потенциал в Китае сравним с энергией, которая может быть получена в результате сжигания 853 млрд тонн угля.

Именно с перерасходом последнего и связаны попытки поиска альтернативных ресурсов, поскольку 66% получаемой энергии в стране вырабатывается с помощью угля. Ожидается, что геотермальная стратегия будет реализована максимум за 10 лет. Уже сейчас на Китай приходится 15% мировой выработки энергии при помощи геотермов. В планах КНР - достижение выработки в объёме 2 ГВт.

Доля геотермальной энергетики в Японии достигает 21%. Впрочем, её развитие активно тормозится экологическими общественными движениями в силу того, что использование геотермальных источников приводит к росту угроз загрязнения окружающей среды. Впрочем, на вреде геотермальной энергетики остановимся ниже.

Зарубежные эксперты полагают, что большие перспективы отрасль имеет в Казахстане. В ряде регионов страны температура подземных вод достигает точки кипения, что наряду с ростом стоимости традиционной электроэнергии делает геотермы привлекательным объектом инвестиций. Посетивший республику профессор Мичиганского университета Грэм Норман считает, что потенциал Казахстана не хуже турецкого, где геотермальная энергетика развивается и за пределами районов с высокой интенсивностью горячих источников.

Перспективы в России

Активные термальные воды в России распространены в нескольких регионах. Речь идёт в том числе о Саяно-Байкальской горной системе в Бурятии, где количество таких источников достигает четырёх сотен, на Чукотке, в Якутии и Западной Сибири. Наибольшая концентрация горячих вод наблюдается в Курило-Камчатском вулканическом поясе. На самой Камчатке выявлено 70 групп источников, более половины из которых нагреваются до 100 °C. Для сравнения, в системах геотермального снабжения полуострова себестоимость получения тепла в десять раз ниже, чем в котельных города Петропавловска-Камчатского.

Именно поэтому регион и был выбран для строительства первой станции такого рода - Паужетской. Её возвели ещё во времена СССР, в 1966 году. Возможности её расширения открывают широкие перспективы. За все время своего функционирования станция никогда не была убыточной, несмотря на то, что установлены самые низкие тарифы в регионе.

На Камчатке также работает Верхне-Мутновская ГеоЭС, удовлетворяющая 25% энергетических потребностей края. Мощность геотермального месторождения в районе её постройки оценивается в 300 МВт. Напомним, строительство геотермальной станции стартовало и в Чечне . При наличии соответствующих природных условий и с учётом опыта эксплуатации уже имеющихся мощностей, перспективы развития такого вида энергетики в России более чем заманчивы.

Экологические и технические проблемы отрасли

Развитие геотермальной энергетики существенно тормозится целым рядом проблем, присущих данной отрасли. В числе самых серьёзных препятствий - необходимость сложного процесса обратной закачки в водоносные горизонты отработанного теплоносителя (воды), содержащего токсичные вещества - мышьяк, кадмий, цинк, свинец, бор. Это исключает возможность сброса такой воды в поверхностные слои. Кроме того, остро стоит проблема выброса сероводорода в атмосферу.

У геотермальных станций, помимо всего прочего, в отличие от ТЭС и даже ГЭС, существует строгая привязка места строительства к определённым участкам в зависимости от геологии. Зачастую (разве что, кроме Исландии), такие места находятся в труднодоступных районах, гористой местности. Не следует сбрасывать со счетов и высокую минерализацию подземных вод, что со временем приводит к закупорке скважин.

Нужно принимать во внимание и главный фактор развития, свойственный любой отрасли - спрос на рынке. В OPEC подсчитали, что, несмотря на общий рост спроса на возобновляемые энергоресурсы, в том числе и геотермальные, на 7,6% в год, к 2040 году доля таких источников в производстве энергии будет составлять всего лишь 4,3%, уступая традиционным способам генерации. Сейчас доля альтернативной энергетики составляет всего 0,9% на мировом рынке.

Международное признание и прогнозы на будущее

Впрочем, на международном уровне геотермальная энергетика считается достаточно перспективным направлением. Нацеленность на развитие данного сегмента подтверждается решением недавно прошедшего Климатического саммита в Париже. Представители 38 стран проголосовали за наращивание выработки геотермальной энергии на 500%. Инициатива принятия такого решения принадлежит Международному агентству по возобновляемым источникам энергии (IRENA). Ожидается, что развитие отрасли даст возможность сдержать неблагоприятные изменения климата.

В резолюции саммита указано, что данный вид энергии остаётся одним из самых дешёвых, однако степень развития отрасли крайне недостаточна. Потенциал для развития в этой сфере имеют около 90 государств. Члены саммита признали, что основным препятствием реализации геотермальных проектов является вовсе не экология, а необходимость значительных инвестиций в бурильные работы. В то же время, продажи электроэнергии можно осуществлять по мере разработки источников, не дожидаясь полной реализации проектов.

Применение геотермальных источников может частично решить проблему голода в неблагополучных регионах. Пронедра ранее писали, что в ООН считают - внедрение геотермальной энергетики даст возможность снизить дефицит продовольствия в ряде развивающихся стран, где попросту отсутствует электроэнергия для обеспечения хранения продуктов питания, и, как результат - создать условия для накопления продовольственных резервов.

Вероятно, с учётом целенаправленной международной энергетической политики в этом направлении, будут внедряться дешёвые и эффективные способы, направленные на преодоление рисков загрязнения подземных горизонтов и устранение технических проблем, неизбежно сопровождающих геотермальную энергетику. Если основные препятствия на пути развития геотермального сегмента исчезнут, отрасль однозначно начнёт переживать динамичный рост и со временем станет весомым энергетическим источником для многих стран мира.

По мнению специалистов, тепло, выделяемое внутри планеты, сможет обеспечить работу ГеоТЭС общей мощностью до 200-250 млн кВт при глубине бурения скважин до 7 км и сроках работы станции порядка 50 лет. Также могут быть задействованы системы геотермального теплоснабжения мощностью до 1,2-1,5 млрд. кВт при глубине бурения скважин до 4 км и сроке эксплуатации 50 лет.
Мировыми лидерами в использовании геотермальных источников являются США, Филиппины, Индонезия, Италия, Новая Зеландия, Япония, Исландия. В Исландии 99% всех энергетических затрат покрывается за счет геотермальных источников.

Геотермальные источники, согласно классификации Международного энергетического агентства, подразделяются на 5 типов:
1) месторождения геотермального сухого пара: сравнительно легко разрабатываются, но довольно редки. Тем не менее, половина всех действующих в мире ГеоТЭС использует тепло этих источников;

2) источники влажного пара (смеси горячей воды и пара): встречаются чаще, но при их освоении приходится решать вопросы предотвращения коррозии оборудования ГеоТЭС и загрязнения окружающей среды (удаление конденсата из-за высокой степени его засоленности);

3) месторождения геотермальной воды (содержат горячую воду или пар и воду): представляют собой, так называемые, геотермальные резервуары, которые образуются в результате наполнения подземных полостей водой атмосферных осадков, нагреваемой близко лежащей магмой;

4) сухие горячие скальные породы, разогретые магмой (на глубине 2 км и более): их запасы энергии наиболее велики;

5) магма, представляющая собой расплавленные горные породы, нагретые до 1300 °С.

Применение геотермальных источников в России является довольно перспективным направлением возобновляемой энергетики ввиду низкой стоимости вырабатываемой ими энергии. Потенциал геотермальных источников России намного превышает запасы органического топлива (по некоторым данным в 10-15 раз). Выявленные в настоящий момент запасы геотермальных вод в России температурой 40-200 0С и глубиной залегания до 3500 м могут обеспечить около 14 млн. м3 горячей воды в сутки, что составляет около 30 млн. т.у.т.

Первая геотермальная электростанция в России была построена в 1966 году на Паужетском месторождении на Камчатке с целью электроснабжения окрестных поселков и рыбоперерабатывающих предприятий. Причем, по мнению специалистов, именно благодаря использованию геотермальных источников Озерновский рыбокомбинат смог сохранить рентабельность в сложных экономических условиях. В настоящий момент камчатская геотермальная система может обеспечить энергией электростанции мощностью до 250-350 МВт. Однако данный потенциал используется только на четверть.

Геотермальные ресурсы Курильских островов на данный момент позволяет получать 230 МВт электроэнергии, что может обеспечить все потребности региона в энергетике, тепле, горячем водоснабжении.

Наиболее перспективными регионами для применения геотермальных источников в России являются юг России и Дальний Восток. Огромный потенциал геотермальной энергетики имеют Кавказ, Ставрополье, Краснодарский край. Здесь практически в любой точке возможно начать разработку месторождений геотермальных вод с температурой от 70 до 126 0С. Причем, вода выходит на поверхность под естественным давлением, что существенно сокращает расходы на насосы. В настоящее время в Дагестане 30% жилого фонда отапливается и снабжается водой благодаря геотермальным источникам. Данный показатель даже в современных условиях может быть увеличен до 70%.

В Калининградской области обнаружено геотермальное месторождение с температурой 105-120 0С, которое может быть использовано с целью получения электроэнергии.

Использование геотермальных вод в Центральной части России требует больших затрат ввиду глубокого залегания термальных вод - ниже 2 км. В данных регионах перспективным и выгодным для теплоснабжения является применение геотермальных вод с температурой 40-600С, залегающих на глубине 800 м, а также использование грунтового тепла по средствам тепловых насосов. Такая практика в России еще не получила широкого применения и используется в ряде отдельных проектов: 17-этажный дом в Москве, школа в Ярославской области, отдельные коттеджные поселки.

В Калининградской области в планах осуществление пилотного проекта геотермального тепло- и электроснабжения города Светлый на базе бинарной ГеоЭс мощностью 4 МВт.

На острове Итуруп обнаружены ресурсы двухфазного геотермального теплоносителя, мощности которого достаточно для удовлетворения энергопотребностей всего острова. На южном острове Кунашире действует ГеоЭс 2,6 МВт, запасы геотермального тепла которой уже используются для получения электроэнергии и теплоснабжения г. Южно-Курильска. Планируются строительство еще нескольких ГеоЭс суммарной мощностью 12-17 МВт. Недра северного острова Парамушир менее изучены. Однако известно, что и на этом острове есть значительные запасы геотермальной воды температурой от 70 до 95 °С.

В январе 2012 года в Республике Мордовия началось строительство «энергоэффективного дома», который будет отапливаться энергией геотермальных вод.

Геотермальная энергетика России ориентирована как на строительство «гигантов» (крупных объектов), так и на использование геотермальной энергии для отдельных домов, школ, больниц, частных магазинов и других объектов мощностью 0,1-0,4 МВт с использованием геотермальных циркуляционных систем.

В настоящий момент в России разведано около полусотни геотермальных месторождений. Для дальнейшего развития геотермальной энергетики необходимы инвестиции и поддержка государства. Введение геотермальной энергетики в энергобаланс страны позволит, с одной стороны, повысить энергетическую безопасность, с другой - снизить вредное воздействие на экологическую обстановку по сравнению с традиционными источниками.

Географические факторы развития возобновляемой энергетики

Вероятно, ответ на вопрос, в каких странах энергетика на возобновляемых источниках развита лучше, будет: «В технически и экономически передовых — Северной Америке, Западной Европе, Японии, Австралии». Но это лишь отчасти так. Есть и другие закономерности развития возобновляемой энергетики, в том числе связанные с географическим положением и природными условиями. Это естественно, учитывая зависимость ВИЭ от природных факторов, таких как количество поступающей на Землю солнечной энергии, сила ветров, продуктивность биосферы, наличие геотермальных источников, речной сток в единицу времени.

Структура мирового производства электроэнергии на ВИЭ

Рассмотрим это на примере производства электроэнергии. Общие объёмы и структура мирового производства электроэнергии по источникам представлена в табл. 1. Рассмотрим ведущих мировых производителей электроэнергии на возобновляемых источниках в абсолютном выражении (табл. 2). Детализация по регионам мира и ведущим производителям электроэнергии рисует сложную картину, местами прямо противоположную представлениям о лидерстве западных стран.

Из табл. 2 мы видим, что наиболее высока доля ВИЭ в энергобалансе (более 56 %) в странах Центральной и Южной Америки. При этом доля данного региона в мировом производстве электроэнергии на ВИЭ составляет 17,4 % (820 из 4715 млрд кВт·ч), что существенно выше его доли в мировом производстве электроэнергии в целом, составляющей 6,8 % (1456 млрд из 21,532 трлн кВт·ч).

Далее, высокая доля ВИЭ (50,6 %) характерна для африканских стран, не входящих в число ведущих производителей на континенте. При этом в ряде стран континента (Конго, Эфиопия, Замбия, Мозамбик) она достигает практически 100 %.

Наиболее высока доля возобновляемых источников энергии в энергобалансе (более 56%) в странах Центральной и Южной Америки. При этом доля данного региона в мировом производстве электроэнергии на возобновляемых источниках энергии составляет 17,4 %

На страны Азии вне Ближнего Востока приходится, прежде всего, наибольший абсолютный объём производства возобновляемой электроэнергии — 1502 млрд кВт·ч или 31,9 % мирового. Примерно 2/3 этого объёма или более 1000 млрд кВт·ч приходится на Китай.

Если говорить о доле ВИЭ в энергобалансе, то он несколько ниже среднего мирового уровня (17,7 % против 21,9 %), но за счёт Японии, Южной Кореи и Тайваня. Напротив, максимальная доля ВИЭ в данном регионе принадлежит Вьетнаму (44,9 %), Пакистану (31,9 %), Филиппинам (29,6 %), а также остальным, сравнительно небольшим азиатским странам-производителям электроэнергии. Доля ВИЭ в их электроэнергетическом балансе составляет в среднем 24 %, а в ряде случаев превышает 70 % (Афганистан, Мьянма, Северная Корея) или даже 90 % (Бутан, Лаос, Непал).

Среди стран «третьего мира» также выделяется Папуа — Новая Гвинея, где доля ВИЭ составляет 32,8 %.

Доля возобновляемых источников энергии в Европе (29,1 %) существенно превосходит среднюю мировую, в то же время в Северной Америке она ниже (19,4 %), при этом в отдельно взятых США — всего 12,4 %, а в Японии и Австралии (12,7 и 10,1 %, соответственно) существенно ниже, чем в мире в среднем, и заметно ниже, чем в России (16,6 %).

Таким образом, исходя из данных цифр, приходится говорить не о лидерстве, а о среднем уровне развития возобновляемой энергетики в группе стран, считающихся экономически наиболее развитыми, в то время как лидерство принадлежит Центральной и Южной Америке и ряду стран Азии и Африки.

При этом доля ВИЭ в энергобалансе резко различается и внутри группы развитых стран — от 21-24 % в Германии и Испании и даже 50-100 % в ряде менее крупных стран (Норвегии, Исландии, Новой Зеландии, Дании) до 10-14 % (существенно ниже средних мировых показателей) в Австралии, Японии, США, Нидерландах, Бельгии.

Россия, о которой речь пойдёт более подробно в следующих материалах, также по доле ВИЭ в электроэнергетике занимает среднее положение в мире, уступая в среднем Европе, но превосходя США, Японию и Австралию.

География мировой гидроэлектроэнергетики

Данный эффект определяется учётом гидроэлектроэнергии, на которую приходится 77 % производства всей электроэнергии на основе ВИЭ.

Размещение же ГЭС подчинено, прежде всего, наличию гидроэнергетических ресурсов. Мы можем выделить несколько регионов, где они наиболее велики благодаря сочетанию геоморфологических и климатических условий, обеспечивающих полноводность и достаточно большие уклоны рек, и где производится в настоящее время основная часть гидроэлектроэнергии мира.

Как правило, это предгорные районы:

1. Территории Центральной и Южной Америки, прилегающие к Андам, Гвианскому и Бразильскому плоскогорьям в бассейнах Амазонки, Ориноко, Параны и других полноводных рек — там производится более 700 млрд кВт·ч в год или более 20 % мирового производства электроэнергии.

2. Центральная и Южная Африка в бассейнах Нила, Конго, Замбези и Лимпопо, также берущих начало в горных районах, связанных с Восточно-Африканским рифтом (Эфиопское нагорье, ВосточноАфриканское плоскогорье, Рувензори) — около 100 млрд кВт·ч или 3 % мирового.

3. Территории Южной и Восточной Азии, связанные с горными системами Памира, Тибета и Гималаев и бассейнами рек Инда, Ганга, Брахмапутры, Иравади, Янцзы, Меконга — более 1000 млрд кВт·ч или 30 % мирового.

4. Центральная и северная части Северной Америки (юго-западные, южные и юго-восточные районы Канады и северные районы США), прилегающие к Кордильерам и Лаврентийской возвышенности в бассейнах рек Колумбия, Миссури, Черчилл, Святого Лаврентия — около 500 млрд кВт·ч или 15 % мирового.

5. Скандинавский полуостров (Норвегия, Швеция и, в несколько меньшей степени, Финляндия), склоны и отроги Скандинавских гор, бассейны рек Гломма, Вефсна, Намсен, Лулеэльв, Умеэльв, Оунасйоки, Кемийоки и др. — более 230 млрд кВт·ч, что составляет 7 % мирового и 43 % европейского производства электроэнергии.

РФ относится к числу ведущих мировых производителей электроэнергии на ГЭС. На нашу страну приходится более 5 % мирового производства. По выработке гидроэлектроэнергии РФ занимает пятое место в мире

Таким образом, на этих пяти массивах, занимающих примерно 25-30 % площади земной суши, вырабатывается около 75 % мировой гидроэлектроэнергии. При этом гидроэнергетический потенциал Латинской Америки, Азии и, тем более, Африки остаётся в значительной степени неосвоенным.

Фактор общего экономического развития в объёмах производства гидроэлектроэнергии играет свою роль. Однако доля развитых стран (упомянутой выше «триады» Северная Америка, Европа,

Япония) ниже их доли в общем производстве электроэнергии в мире, и этот разрыв имеет тенденцию к некоторому увеличению на фоне общего снижения доли мировых экономических лидеров в производстве электроэнергии (рис. 1).

Можно выделить ещё ряд территории с высоким гидроэнергетическим потенциалом и существенным производством электроэнергии на ГЭС. В Европе это, прежде всего, горные и предгорные южные районы — Пиренеи, Альпы, Апеннины. К числу крупных европейских производителей энергии за счёт ГЭС относятся Швейцария, Австрия, Франция, Италия.

Среди западных стран выделяются также Исландия, где на ГЭС приходится 70 % выработки электроэнергии при 16 % в среднем в Европе и Новая Зеландия, где на ГЭС приходится более 52 % выработки электроэнергии. Это примеры небольших стран с высоким природным и технико-экономическим потенциалом ВИЭ, который они активно используют, обеспечивая себя энергией главным образом из возобновляемых источников. Соответственно, 100 и 72 % выработки электроэнергии в этих странах приходится на ВИЭ в целом. Но, как отмечалось выше, в этом же ряду находятся и далеко не самые богатые и развитые азиатские и африканские страны (рис. 2а).

Крупным производителем гидроэлектроэнергии и обладателем высокого гидроэнергетического потенциала также является Япония, на которую приходится 75 млрд кВт·ч или 2 % мирового производства электрической энергии. В то же время при общих размерах японской экономики и связанных с ней больших объёмах производства электроэнергии доля ГЭС невысока по сравнению с большинством стран со сходными природными условиями.

Что касается России, то значительные ресурсы и объёмы производства электроэнергии связаны также с территориями, соседними со Скандинавией и связанными с Балтийским щитом — Кольским полуостровом и Карелией, Кавказом и горными массивами Южной Сибири и Дальнего Востока. Отметим, что роль каскада ГЭС на Волге снижается — на них в настоящее время приходится около 3 % всей выработки электроэнергии в стране и менее 20 % гидроэлектроэнергии. Одна Саяно-Шушенская ГЭС на Енисее по мощности и потенциальной выработке электроэнергии сопоставима со всем волжским каскадом.

Россия относится к числу ведущих мировых производителей электроэнергии на ГЭС. На нашу страну приходится более 160 млрд кВт·ч в год или 5 % мирового производства. По выработке гидроэлектроэнергии Россия занимает пятое место в мире после Китая (850 млрд), Бразилии (411 млрд), Канады (377 млрд) и США (276 млрд кВт·ч). В то же время гидроэнергетический потенциал России также остаётся освоенным далеко не в полной мере — прежде всего, это относится к территориям к востоку от Урала.

Представление о масштабах недоиспользования потенциала гидроэнергии может дать сопоставление с Канадой — страной, сходной с Российской Федерацией по природным условиям и сопоставимой по территории, где общий объём производства электроэнергии на ГЭС выше в 2,3 раза, а плотность производства (в кВт·ч на 1 км 2 площади страны) — выше в 3,9 раз.

Что же касается стран бывшего СССР, то значительным гидроэнергетическим потенциалом, также далеко не полностью используемым, обладают как государства Южного Кавказа (Грузия, Армения и Азербайджан), так и Средней Азии, прилегающие к Памиру и Тянь-Шаню (Таджикистан, Киргизия, отдельные районы Казахстана и Узбекистана). На гидроэнергетику приходится 95 % всего производства электроэнергии в Таджикистане, 94 % — в Киргизии, более 75 % — в Грузии, 30 % — в Армении, 22 % — в Узбекистане, 8,8 % — в Казахстане, 8,3 % — в Азербайджане.

Если рассматривать ВИЭ без учёта ГЭС, включая только геотермальную, солнечную, ветровую и биологическую энергию, то в данном случае зависимость от уровня экономического развития страны вырисовывается отчётливее, но природно-географических закономерностей она также не отменяет

Добавим, что крупнейшие ГЭС также построены в обозначенных выше регионах мира — в частности, «Три ущелья» и Силоду на реке Янцзы в Китае (22,5 и 13,9 ГВт), Итайпу на реке Парана на границе Парагвая и Бразилии (14 ГВт), Гури на реке Карони в Венесуэле (10,2 ГВт) и др. В этом перечне самая крупная российская ГЭС (Саяно-Шушенская, 6,4 ГВт), занимает примерно 9-10 место. В этих же регионах в настоящее время проектируется и строится ещё ряд крупных и сверхкрупных ГЭС (рис. 2а).

Энергетика на ВИЭ (кроме ГЭС) - закономерности размещения

Если рассматривать ВИЭ без учёта ГЭС, включая только геотермальную, солнечную, ветровую и биологическую энергию, то в данном случае зависимость от уровня экономического развития страны вырисовывается более отчётливо, но природно-географических закономерностей она также не отменяет. Рассмотрим цифры из табл. 2, связанные с объёмами и долями производства электроэнергии на основе ВИЭ, кроме ГЭС, и табл. 3, где даётся разбивка ВИЭ по источникам энергии. В данном случае безусловного лидерства ведущих западных стран также нет. Всего на долю ВИЭ, помимо ГЭС, приходится 5 % мирового производства электроэнергии или 1069 млрд кВт·ч в 2012 году. Выделим регионы и ряд отдельных стран, где доля ВИЭ в энергетике выше среднемировой (табл. 3):

1. На первом месте с 17,3 % оказывается Центральная Америка (Белиз, Гватемала, Гондурас, Никарагуа, Коста-Рика, Панама). Высокая доля ВИЭ достигается почти в равной мере за счёт геотермальной и биоэнергетики. В силу в целом незначительного производства электроэнергии абсолютные величины производства электроэнергии на ВИЭ также невелики — 8 млрд кВт·ч в год или всего 0,8 % мирового объёма. В тоже время в мировом производстве геотермальной энергии доля региона составляет уже 6 % (4 млрд кВт·ч), а в производстве биоэнергии — около 1 % (1 млрд кВт·ч).

2. Второе место принадлежит Европе с 13 % и высокой долей использования как ветровой, так и солнечной энергии, а также биоэнергетике. При этом в Европе максимальный объём производства электроэнергии на ВИЭ в абсолютных величинах — 440 млрд кВт·ч или почти 44 % общемирового.

3. Далее следует группа стран Южной Америки — Бразилия, Чили, Уругвай, где доля ВИЭ составляет от 7,5 до 11 %, прежде всего, за счёт биоэнергетики. В данном случае это 47 млрд кВт·ч или 4,5 % мирового производства, а в биоэнергетике — более 40 млрд кВт·ч или 11 % мирового производства.

4. За ними следуют США с 5,7 % за счёт, прежде всего, ветроэнергетики (3,5 %). В абсолютных единицах они занимают второе место после Европы — 232 млрд кВт·ч в год или 22 % от мирового.

Геотермальная энергетика чётко привязана к определённым геолого-тектоническим условиям. Ветроэнергетика в наибольшей степени развита на атлантическом побережье. Развитая солнечная энергетика характерна для юга Европы и Средиземноморских стран

Кроме того, выделяется ряд отдельных стран и групп стран с высокой долей того или иного возобновляемого источника энергии в энергобалансе:

1. Группа островов Карибского моря (Аруба, Гваделупа, Ямайка) с долей ВИЭ 5,6-9,1 % (в случае Арубы за счёт ветроэнергии, на Гваделупе за счёт геотермальной энергии, на Ямайке за счёт ветроэнергии и биоэнергии примерно равны).

2. Фолклендские острова с 16,7 % за счёт ветровой энергии.

3. Кения в Африке с 23,8 %, прежде всего, за счёт геотермальной энергии, а также за счёт биоэнергии.

4. Группа восточноафриканских островных и континентальных стран — Маврикий, Реюньон, Судан (с Южным Суданом) с долей ВИЭ от 5,3 до 19,0 %, прежде всего, за счёт биоэнергии.

5. Группа стран Юго-Восточной Азии и Океании — Индонезия (5,2 %), Филиппины (15,1 %), Папуа — Новая Гвинея (11,9 %), Новая Зеландия (20,6 %), где высокая доля ВИЭ связана главным образом с геотермальными источниками, хотя в Новой Зеландии заметное место занимают и ветроэлектростанции.

Отдельно следует рассмотреть Европу — регион мира с наиболее развитой энергетикой на ВИЭ и, в то же время, неоднородный (табл. 4).

Абсолютные объёмы производства электроэнергии на ВИЭ в странах Европы в высокой степени коррелируют с общим объёмом производства электроэнергии по странам. В частности, первая пятёрка производителей электроэнергии в целом также лидирует в производстве электроэнергии на ВИЭ.

В то же время есть свои пространственные различия. В частности, лидерами (с большими абсолютными объёмами и высокой долей в структуре) производства по видам источников являются: геотермальная (Исландия, Италия), ветровая (Испания, Германия, Великобритания, Италия, Дания, Португалия, Ирландия), солнечная (Германия, Италия, а также Испания) и биоэнергия (Германия, Великобритания, Италия, Швеция, Финляндия, Дания, Польша, Нидерланды).

Геотермальная энергетика чётко привязана к определённым геолого-тектоническим условиям. Ветровая энергетика в наибольшей степени развита на атлантическом побережье. Развитая солнечная энергетика в большей степени характерна для юга Европы и Средиземноморских стран. Биоэнергетика в большей степени развита в Центральной и Северной Европе, что можно связать с развитым сельским и лесным (в Финляндии и Швеции) хозяйством.

Германия, занимающая центральное положение в Европе, отличается равномерно высоким развитием всех типов энергетики на возобновляемых источниках, кроме геотермальной. При этом геотермальная энергетика практически полностью отсутствует где-либо, кроме Исландии и Италии, а солнечная отсутствует в странах Северной Европы.

Кроме того, наиболее высокая доля ВИЭ в энергобалансе характерна для небольших стран — Дания (50,7 %), Португалия (31,7 %), Исландия (29,9 %).

Таким образом, в общей структуре мирового производства электроэнергии на ВИЭ (без учёта ГЭС) на Западную Европу и Северную Америку приходится более 65 % мирового производства, с Японией, Южной Кореей и Австралией — более 70 %, хотя этот показатель вместе с общей долей этих стран в производстве электроэнергии постепенно снижается. Тем не менее, в отличие от гидроэнергии (рис. 1), фактор общего экономического развития страны играет ключевую роль, и доля ведущих стран мира в производстве ветровой, солнечной и биоэнергии выше их доли в общем мировом производстве электрической энергии (рис. 3).

В то же время, мы видим, что существуют и природно-географические факторы, создающие сложную мозаичную картину, приведённую выше. Для её упорядочения привяжем регионы к источникам энергии (табл. 5). Наиболее чётко проявляется привязка к определённым природным условиям у геотермальной энергетики. Основная её часть привязана к Огненному поясу Земли или Тихоокеанскому вулканическому кольцу — окаймляющей Тихий океан зоне разломов повышенной сейсмической и вулканической активности и высокого теплового потока из недр, что создаёт благоприятные условия для развития на этой территории геотермальной энергетики.

В нашем случае это острова Восточной и Юго-Восточной Азии и Океании на западном побережье Тихого океана и Америка (Центральная и западная часть Северной, в частности, запад США) на противоположной его стороне. Сюда же входит Япония, где на данный момент на геотермальную энергетику приходится 3 млрд кВт·ч выработки электроэнергии или 4,4 % мирового объёма. Также сюда входят российские Сахалин, Курильские острова и Камчатка, где геотермальная энергетика хорошо развита в местном масштабе (обеспечивая, в частности, около 40 % энергопотребления Камчатского края), и продолжается строительство новых геотермальных станций.

Три других заметных очага развития геотермальной энергетики отличаются сходными геолого-тектоническими условиями. Это Исландия, где повышенный потенциал геотермальной энергии связан со Срединно-Атлантическим хребтом, Италия, находящаяся в Альпийско-Гималайской зоне высокой тектонической активности, и Кения, где геотермальная энергия привязана к Восточно-Африканскому рифту. К той же зоне, что Италия, относится и Кавказ. Как следствие, до некоторой степени геотермальная энергетика развита в Турции и российской части Кавказа, где геотермальные воды используются, главным образом, для отопления, и также идёт строительство новых мощностей. В свою очередь, перспективы и планы развития геотермальной энергетики существуют не только в Кении, но и других восточноафриканских странах.

Более сложная картина в биоэнергетике, где уровень развития определяется комбинацией высокой естественной продуктивности биосферы, развитого сельского хозяйства и, в ряде случаев, лесопромышленного комплекса и общим уровнем технико-экономического развития страны. Ведущие позиции в биоэнергетике занимают Европа (прежде всего Северная и Центральная) и Северная Америка (прежде всего, США), Центральная и Южная Америка и восточноазиатский кластер, включающий Китай и Японию.

Более сложная картина в биоэнергетике, где уровень развития определяется комбинацией высокой естественной продуктивности биосферы, развитого сельского хозяйства, лесопромышленного комплекса и общим уровнем технико-экономического развития страны

Европу и Северную Америку можно объединить в Северный пояс развития биоэнергетики. Сюда же включается и территория России — прежде всего северо-западные районы, а в последние годы также юг Сибири и Дальнего Востока. Биоэнергия в данный момент не играет какой-либо роли в производстве электроэнергии в нашей стране. Однако Российская Федерация является одним из ведущих мировых производителей (наряду с Канадой, США и скандинавскими странами) древесных пеллет на базе развитого лесопромышленного комплекса, основная часть которых в настоящее время идёт на экспорт в страны Западной Европы, а в последнее время также и Восточной Азии .

В то же время при улучшении внутренней конъюнктуры возможно и развитие внутреннего рынка с существенным ростом доли биоэнергии в энергетическом балансе России.

В Центральной и Южной Америке выделяется, прежде всего, Бразилия. Благодаря комбинации высокой доли гидроэлектроэнергии (см. выше) и биоэнергии Бразилия отличается наиболее высокой (около 85 %) долей ВИЭ в электроэнергетическом балансе среди крупных мировых производителей электроэнергии.

Восточная Азия (Китая и Япония) на данный момент объединяет преимущества западных (развитая экономика) и латиноамериканских (благоприятные естественные предпосылки) стран в биоэнергетике, и, вероятно, в регионе следует ожидать дальнейшего роста данного сегмента.

Свои перспективы развития биоэнергетики имеет и Африка, как мы видим на примере некоторых стран континента (табл. 3), но, вероятно, в силу общего экономического и политического неблагополучия региона, масштабное развитие следует считать делом сравнительно отдалённого будущего.

Развитие ветроэнергетики в ещё большей степени определяется общим экономическим лидерством страны или региона. В то же время наблюдается определённая неравномерность внутри группы развитых стран. Ветроэнергетические мощности, например, Европы концентрируются, прежде всего, в странах атлантического побережья, в зонах стабильных и сильных ветров. В дополнение к этому обозначается очаг развития ветроэнергетики на Антильских островах (табл. 3) и других островных территориях (Фолклендские острова), что имеет те же естественные предпосылки.

В целом, наиболее перспективно использование ветроэнергии в прибрежных зонах, которые не ограничены Северной Атлантикой, а также на открытых континентальных пространствах (в частности, в степях).

Что касается солнечной энергетики, то она, на данный момент, вероятно, в наибольшей степени привязана к общим экономическим и политическим факторам. В 2012 году почти 60 % мирового производства солнечной электроэнергии приходилось на три европейские страны — Германию (27 %), Италию (20 %) и Испанию (13 %). В то же время мы видим, что внутри группы развитых стран производство солнечной энергии смещено в зоны с более высокой солнечной энергией (в Средиземноморье) и практически отсутствует в Северной Европе. Дальнейшее развитие солнечной энергетики, в частности, в Средиземноморском бассейне, вероятно, следует считать делом сравнительно близкого будущего. В условный средиземноморский пояс можно включить и юг европейской части России; более того, большая часть проектов солнечной энергетики и имеющихся мощностей в нашей стране сосредоточена именно там (Республика Крым, Краснодарский край, Ставропольский край и сопредельные территории).

С географических позиций можно выделить следующие частично перекрывающиеся крупные мировые зоны или пояса развития различных типов возобновляемой энергетики, помимо гидроэнергетики (рис. 2б):

1. Тихоокеанский геотермальный (связанный с Тихоокеанским огненным кольцом Земли).

2. Три биоэнергетических — Северный, Центрально-Южноамериканский и Восточноазиатский.

3. Североатлантический ветровой.

4. Средиземноморский солнечный.

Следует сделать оговорку — в наибольшей степени природные физикогеографические и геологические факторы действуют в отношении гидроэнергетики, геотермальной и биоэнергетики.

В солнечной и ветроэнергетике — отраслях со сравнительно недавней историей масштабного развития — на первое место выходят факторы общего экономического и технологического развития в сочетании с целенаправленной государственной политикой стимулирования. В то же время географические аспекты в распределении мощностей и производство ветровой и солнечной энергии проявляются уже сейчас и, вероятно, будут усиливаться в дальнейшем.

Потенциально дальнейшее развитие энергетики на основе возобновляемых источников энергии может быть связано как с этими поясами, так и с освоением новых территорий с благоприятными естественными предпосылками. Вероятно, географический фактор развития возобновляемой энергетики будет усиливаться. Это связано как с диффузией технологий из стран технологического Центра («триада» Северная Америка, Европа, Япония) на Полупериферию и Периферию , так и с общими тенденциями развития возобновляемой энергетики, о которых говорилось в одной из предыдущих статей , связанными с ростом прагматизма в отношении развития отрасли.

Дальнейшее развитие энергетики на основе возобновляемых источников энергии может быть связано как с мировыми поясами применения ВИЭ, так и с освоением новых территорий с благоприятными естественными предпосылками. Вероятно, географический фактор развития ВИЭ будет усиливаться. Это связано как с диффузией технологий из стран технологического Центра, так и с общими тенденциями развития идеологии применения возобновляемых источников энергии

С большой вероятностью в силу удачного сочетания природно-ресурсных и экономических предпосылок лидирующее положение в энергетике на основе ВИЭ захватят, как это уже произошло или происходит в целом ряде сфер, страны Восточной и Юго-Восточной Азии. В частности, уже в 2014 году доля Китая в мировом производстве солнечных батарей превысила 60 %, и с этой продукцией Китай доминирует не только на внутреннем, но и на европейском рынке, вытесняя местных производителей. По общему количеству установленных мощностей ветроэлектростанций Китай вышел на первое место в мире, а по темпам роста энергетики на основе ВИЭ также занимает лидирующие позиции.

Что касается России, то наш потенциал развития энергетики на основе ВИЭ, как природный, так и технико-экономический, также использован далеко не в полной мере, и у нас есть свои ниши для развития возобновляемой энергетики по ряду направлений. Об этом подробнее в следующих статьях.