Альтернативные источники энергии в беларуси и их использование. Альтернативная энергетика в Беларуси – мечта или реальность в ближайшем будущем? Перспективы использования энергии ветра в агропромышленном комплексе Республики Беларусь

Проблема получения энергии очень актуальна, и ее пытаются так или иначе решить во всем мире. Особенно остро такая проблема стоит в странах, где отсутствуют месторождения нефти или газа. Так, активно разрабатываются альтернативные источники энергии в Беларуси, поскольку страна не хочет зависеть от иностранных поставщиков.

Традиции и инновации

Человечеству требуется все больше энергии с каждым годом, между тем, традиционные энергоресурсы не бесконечны. Кроме того, они зачастую могут быть опасны – ни одна электростанция не может быть застрахована от аварий полностью. С экологической точки зрения тоже не все благополучно: многие традиционные источники энергии приводят к загрязнению атмосферы, воды или почвы, а, следовательно, к вымиранию животных и исчезновению растений.

Единственный выход в такой ситуации ученые видят в том, чтобы использовать альтернативные источники энергии: виды их разнообразны, но все такого рода источники считаются более безопасными и экологичными, чем традиционные. Можно использовать энергию ветра, солнца, И, например, биологического газа, который вырабатывается естественным путем из отходов биологического происхождения.

Недостатки

Многие полагают, что альтернативные источники энергии со временем полностью заменят традиционные. Однако вряд ли это произойдет скоро. Дело в том, что такие возобновляемые биоресурсы имеют ряд недостатков, справляться с которыми ученые еще не научились. Главная проблема – низкий КПД установок, вырабатывающих энергию. Пока они не могут сравниться с традиционными электростанциями. Это основная проблема, связанная с источниками альтернативной энергии, и требующая решения. Над ней работают сегодня ученые во всем мире, в том числе и в Беларуси.

Часто исследователи идут по самому простому пути и для увеличения мощности нетрадиционных электростанций увеличивают их размеры. Соответственно, возрастает и цена установок, а кроме того, они могут занимать полезную площадь.

Сегодня строительство солнечной электростанции – весьма недешевое мероприятие, требующее серьезных вложений. А окупится такая станция нескоро, особенно в странах, где далеко не все дни в году можно назвать солнечными. Таким образом, строительство подобных станций в Беларуси требует серьезных инвестиций без надежды на быструю окупаемость.

Еще одна проблема нетрадиционных источников энергии – непостоянство работы. Когда светит солнце или дует ветер, энергия вырабатывается, но стоит светилу зайти за тучку, а ветру уняться, производство энергии прекращается. И в такой ситуации актуальной становится задача аккумулирования и сохранения энергии. Новости часто бывают связаны не столько с получением энергии как таковым, сколько с ее эффективным накоплением.

Специфика Беларуси

С одной стороны, Беларусь испытывает острую нужду в альтернативных источниках энергии, что стимулирует работу по поиску таких источников. С другой стороны, есть определенные сложности с реализацией таких планов. Например, солнечных дней, когда на небе нет ни облачка, за год в Беларуси набирается всего лишь 30-35. В то же время другие страны с похожим климатом не спешат отказываться от получения солнечной энергии, а значит, у Беларуси тоже есть все шансы. Сегодня в стране действует несколько солнечных электростанций, и государство их поддерживает. В то же время эксперты опасаются, что увеличение таких станций приведет к увеличению стоимости тока в домах.

Что касается ветроэнергетики, то это направление в стране развивается сравнительно медленно. Средняя окупаемость станций составляет от шести до восьми лет, но установок пока слишком мало, чтобы можно было делать какие-то выводы о целесообразности их использования.

Несколько более перспективными считаются биогазовые установки, но их пока в Беларуси тоже немного. Для работы таким станциям нужны отходы, которые больше ни на что не годятся – это могут быть остатки растений и древесины или животноводческие отходы. Таким образом, биогазовые установки не требуют каких-то дополнительных расходов для производства энергии, к тому же эффективно решают проблему утилизации отходов. Работа таких станций не зависит от погодных условий, что также делает их очень привлекательными для условий Беларуси. Высокий потенциал подобных установок со временем наверняка будет оценен инвесторами.

Сложности

Для развития нетрадиционной энергетики в Беларуси созданы хорошие условия. Не в последнюю очередь это делается и для того чтобы привлечь инвесторов из-за рубежа. Производить энергию экологически чистыми и безопасными методами выгодно, однако это требует существенных первоначальных вложений, а срок окупаемости установок зависит от самых разных факторов, в том числе и от таких, которые не поддаются коррекции. Конечно, маловероятно, что в стране изменится климат, но каждый недостаточно солнечный день – это убытки для владельцев солнечной электростанции. Такие нюансы часто охлаждают пыл инвесторов, желающих вложить средства в развитие альтернативной энергетики.

Есть и другие сложности. Хотя законы поддерживают инвесторов, отсутствие подзаконных актов грозит тем, что толкуются эти законы очень по-разному, в зависимости от настроений того или иного конкретного чиновника.

Недостаточная ясность законов приводит к тому, что инвесторы чувствуют себя не очень уверенно, и в результате лишь самые смелые решаются вкладывать свои деньги в подобные проекты.

И все же специалисты единодушно полагают, что у альтернативной энергетики в стране большое будущее. Рано или поздно весь мир откажется от традиционных методов производства энергии в пользу безопасных, экологически чистых и выгодных. И хотя для этого придется еще немало потрудиться, успехи в данной области очевидны. У Беларуси есть пример западных стран, где при любой возможности стараются заменить использование невозобновляемых ресурсов бесплатной и безопасной энергией от солнца или ветра.


Белорусские СМИ сообщили о сдаче в июле в эксплуатацию ряда объектов возобновляемой энергетики (ВИЭ). Запущена вторая очередь строительства солнечной электростанции в Сморгонском районе мощностью 15 МВт. В Новогрудском районе подписан акт о вводе дополнительных агрегатов ветроэнергетической станции общей мощностью 9 МВт. А в Брагинском районе оператор сотовой связи Velcom строит крупнейший в Беларуси Солнечный парк", мощность которого более 22 КВт.

Однако опрошенные DW эксперты указывают, что многие инвестиционные проекты запускались еще до майского 2015 года указа президента №209 "Об использовании возобновляемых источников энергии". Квоты, введенные этим документом на строительство установок ВИЭ, стали, по мнению наблюдателей, барьером на пути развития альтернативной энергетики.

Что тут ограничивать?

По данным проекта ПРООН "Устранение барьеров для развития ветроэнергетики в РБ", доля всех возобновляемых источников энергии (а это древесное топливо, биогаз, энергия солнца, ветра, гидроэнергия и геотермальная энергия) в общем энергетическом балансе Беларуси составляет 5,6 процента. Согласно программе "Энергосбережение" на 2016-2020 годы, доля ВИЭ должна вырасти до 6 процентов. Собственно "зеленой" энергии – солнца, ветра и воды – в общем объеме менее 1 процента, в том числе, энергии ветра – 0,003 процента.

"Зачем нужны ограничения при таком малом объеме производства?", - задается вопросом владелец солнечной установки, фермер из Борисовского района Минской области Виктор Юрьев. "Мощность моих батарей всего 10 КВт", - рассказал DW Юрьев. По его словам, солнечную станцию он монтировал сам и мог бы поставить на крыши фермы солнечные панели еще на 40 КВт. "Но из-за введения квот не получится", - полагает Юрьев.

Не планирует расширять свое хозяйство и предприниматель Виталий Кирпичный из Брестской области. "У меня 2 ветроустановки общей мощностью 500 КВт, я нашел бы инвесторов на возведение ветростанции мощностью до 1 МВт", - заявил Кирпичный в беседе с DW.

Но, по его словам, ему известен печальный опыт коллеги, которому после введения указа №209 не удалось получить согласование на ввод уже смонтированных установок. "В нашей области я один занимаюсь этим бизнесом, на всю страну всего-то 60 ветряков, что тут ограничивать?", - недоумевает Кирпичный.

Снимите квоты!

"Когда люди вложили в свое дело немалые средства, законодательной базе был дан задний ход", - комментирует ситуацию для DW директор ООО "Тайкун" Сергей Сергиевич из Могилевской области. Его предприятие работает с 2011 года и стало первым белорусским производителем энергии солнца и ветра в промышленном масштабе. Сейчас у "Тайкуна" 2 солнечных электростанции мощностью 2,9 МВт и 13 ветрогенераторов суммарной мощностью около 9 МВт.

Квота на развитие энергии ветра в 2017-2019 годах составляет 11 МВт. "Это несколько ветроустановок по 1,5 МВт на всю республику", - говорит Сергиевич. Он, как и другие предприниматели, начинал свое дело после появления в 2010 году "Закона о возобновляемых источниках энергии". Белэнерго по поручению властей покупает энергию ВИЭ с примененим стимулирующих коэффициентов. Но в 2014 году Министерство экономики постановлением №29 эти коэффициенты понизило - для энергии воды с 3 - до 2,7 , для энергии воды с 1,3 - до 1,1.

"Я потерял 12 процентов валовой выручки, поскольку все мои бизнес-планы были подстроены под коэффициент 3", - рассказал Сергей Сергиевич. Но даже при этом он готов продавать электроэнергию по общеустановленным ценам за 1 киловатт и развивать бизнес. "Только снимите квоты. В противном случае Белэнерго откажет в подключении в сети, сославшись на законодательные новшества", - говорит предприниматель. В свою очередь Виталий Кирпичный заметил: "Беларусь готова платить России за газ и нефть, брать у нее 10 млрд долларов кредита на АЭС, а свой бизнес не поддерживает".

Негибкая "гибкая политика"

"Минэнерго вынуждено проводить гибкую политику регулирования из-за АЭС, строящейся в Островце", - указал исполнительный директор ассоциации "Возобновляемая энергетика" Владимир Нистюк. Первый реактор АЭС мощностью в 1200 МВт планируется запустить в 2018 году. С введением такого же второго в 2020 году будет выработано около 40 процентов общего ежегодного потребления электроэнергии. "Поэтому надо осторожно вводить новые генерирующие мощности, чтобы не было переизбытка, ведь АЭС будет работать круглые сутки", - заявил DW Нистюк.

Контекст

С другой стороны, по мнению эксперта, энергетика ВИЭ в тех масштабах, в которых она развивается в Беларуси, не может создавать конкуренции другим производителям. "Мы должны поддерживать ВИЭ, думать об экологии страны и соблюдать Парижское соглашение по климату об ограничениях выбросов в атмосферу", - убежден Владимир Нистюк.

Эксперт проекта ПРООН "Устранение барьеров для развития ветроэнергетики в Беларуси" Денис Коваленко рассказал DW, что его организация также ищет пути для преодоления препятствий для ВИЭ и готовит проект изменений в законодательные акты. Один из вариантов - узаконенная транспортировка "зеленой энергии" в страны ближнего зарубежья, второй - разрешение производителям ВИЭ самим продавать электроэнергию субъектам хозяйствования. Пока же эти права отданы Белэнгерго.

С тем, что законодательство несовершенно, согласны все собеседники DW. "Ведь выделение квот - это только одна из проблем. Бюрократические сложности существуют с отводом земли. Сам указ и другие акты дают возможность широкого толкования их положений", - говорит Сергей Сергиевич. Он прогнозирует проблемы для поступления инвестиций в энергетику ВИЭ. "Нет законодательной поддержки, а значит и нет уверенности в завтрашнем дне", - заключает бизнесмен.

Смотрите также:

  • Уголь, нефть и газ - главные враги

    Парниковым газом номер один является СО2. Сжигание угля, нефти и газа - это причина образования 65 процентов всех парниковых газов. Вырубка лесов обуславливает выделение 11 процентов СО2. Главными причинами появления в атмосфере метана (16 процентов) и оксида азота (шесть процентов) на сегодня являются индустриальные методы в сельском хозяйстве.

    • Переход к альтернативной энергетике

    Требуется новый подход

    Если все останется, как и прежде, то, согласно данным Всемирного совета ООН по защите климата (IPCC), к 2100 году температура на Земле поднимется на 3,7-4,8 градуса. Однако еще можно добиться того, чтобы этот показатель не превышал 2 градуса. Для этого необходимо как можно скорее отказаться от использования ископаемого топлива - эксперты по климату говорят, что самое позднее к 2050 году.

    Переход к альтернативной энергетике

    Энергия солнца как двигатель прогресса

    Солнце постепенно становится самым дешевым источником энергии. Цены на солнечные батареи за последние пять лет упали почти на 80 процентов. В Германии стоимость энергии, полученной в результате применения фотовольтаики, составляет уже 7 центов за киловатт-час, в странах с большим количеством солнечных дней - меньше 5 центов.

    Переход к альтернативной энергетике

    Все больше и эффективнее

    Энергия ветра очень недорога, и в мире наблюдается бум в этой области. В Германии 16 процентов всей электроэнергии вырабатывается на ветряных установках, в Дании - почти 40 процентов. К 2020 году Китай планирует удвоить выработку на ветряках - сегодня они производят 4 процента всей электроэнергии страны. Типичная ветряная турбина покрывает потребности 1900 немецких домашних хозяйств.

    Переход к альтернативной энергетике

    Дома без ископаемого топлива

    Хорошо изолированные дома требуют сегодня очень мало энергии, как правило, для электро- и теплоснабжения достаточно солнечных батарей, установленных на крыше. Некоторые дома производят даже слишком много энергии - она в дальнейшем может быть использована, к примеру, для зарядки электромобиля.

    Переход к альтернативной энергетике

    Эффективное энергоснабжение экономит деньги и CO2

    Важный момент в деле защиты климата - это эффективное использование энергии. Качественные светодиодные лампы потребляют десятую часть энергии, по сравнению с традиционными лампами накаливания. Это позволяет сократить выбросы СО2 и сэкономить деньги. Запрет на продажу ламп накаливания в ЕС дал дополнительный толчок развития светодиодным технологиям.

    Переход к альтернативной энергетике

    Экологически чистый транспорт

    Нефть имеет сегодня большое значение для транспорта, но ситуация может измениться. Альтернативы уже существуют - к примеру, этот рейсовый автобус в Кельне работает на водородном топливе, которое вырабатывается с помощью ветра и солнца путем электролиза. Такой транспорт не выделяет СО2.

    Переход к альтернативной энергетике

    Первый серийный автомобиль на водороде

    С декабря 2014 года Toyota начала продажи первого серийного автомобиля, работающего на водородном топливе. Заправка длится всего несколько минут и "полного бака" хватит на 650 км пути. Эксперты полагают, что экологически чистый транспорт может использовать водород, биогаз или аккумуляторы.

    Переход к альтернативной энергетике

    Топливо из фекалий и мусора

    Этот автобус из британского Бристоля ездит на биометане (СН4). Газ, который получают в результате переработки человеческих фекалий и пищевых отходов. Для того, чтобы автобус проехал 300 км необходимо столько отходов, сколько пять человек производят за год.

    Переход к альтернативной энергетике

    Бум на рынке батарей

    Хранение электроэнергии до сих пор стоит немало. Но техника развивается стремительно, цены снижаются, а на рынке наблюдается настоящий бум. Электромобили стоят все меньше и для многих людей они становятся реальной альтернативой привычному транспорту.

    Переход к альтернативной энергетике

    Прогресс в области "чистых" технологий

    На планете все еще два миллиарда человек живут без электричества. Однако, поскольку солнечные батареи и светодиодные лампы становятся все доступнее, их начинают активно применять жители сельской местности, как, например, здесь, в Сенегале. В специальном киоске, оборудованном солнечными батареями, заряжают переносные светодиодные лампы.

    Переход к альтернативной энергетике

    Движение в защиту климата

    Движение в защиту климата приобретает все больше сторонников, как, к примеру, здесь - в центре германской угольной промышленности в городе Дюссельдорф. Немецкий энергоконцерн E.ON делает ставку на возобновляемые источники энергии; по всему миру инвесторы отзывают средства из проектов, связанных с ископаемыми источниками энергии.


Проблема роста дефицита энергоресурсов выходит сегодня на уровень проблемы изменения климата, а, как известно, история человечества - это история борьбы за энергетические ресурсы. Подобная ситуация наблюдается и в XXI веке (к примеру, войны на Ближнем Востоке за нефть). Но существует более достойный способ решения проблемы нарастающего дефицита энергетических ресурсов - альтернативные источники энергии. В Беларуси этот вопрос очень актуальный и прорабатывается государственными органами.

Возобновляемые источники энергии в РБ

Терминология Организации Объединенных Наций (ООН) определяет понятие «возобновляемая энергия» и ее источников. К источникам возобновляемой энергии отнесены солнце, воздушные массы, вода, тепло земных недр, биомасса, древесина, торф.

Так как Беларусь обеспечена собственными традиционными энергоносителями менее чем на 20 %, естественно, возникает потребность в таких источниках, чтобы как-то компенсировать недостаток собственных энергоресурсов.

Между тем, вопросом возобновляемых источников энергии (ВИЭ) занимаются не только страны с Например, такие страны, как Германия, Швеция, Франция (всего более двадцати государств), создали Международное общество солнечной энергии.

По прогнозам экспертов, к 2040 году мировое производство энергии от нетрадиционных ВИЭ будет составлять 82 процента от потребления энергии в мире. Общемировая тенденция способствовала тому, что нетрадиционные (альтернативные) источники энергии в Беларуси также получили развитие.

Исследования показали, что в республике наиболее целесообразна солнечная энергия, так как более половины года в ней наблюдается переменная облачность, и только сто пятьдесят дней (в среднем) - пасмурные. Наибольшая эффективность светила наблюдается в период с апреля по сентябрь.

Альтернативные источники энергии - это...

Под таковыми понимаются источники, не загрязняющие окружающую среду, как это происходит с применением известных и распространенных сегодня энергоносителей: нефть, уголь, ядерное топливо.

Прежде всего это солнце, ветер. Солнце - самый надежный и экологичный источник энергии, потому что наше светило будет существовать еще много миллионов лет. Его энергию можно аккумулировать устройствами, называемыми солнечными батареями.

Ветер как источник энергии используется довольно широко, так как это очень выгодно. Ветроэнергетика распространена преимущественно в странах, ограниченных в классических энергоресурсах и ратующих за чистоту окружающей среды. К таким странам относится Республика Беларусь.

Существенную роль играют значительные запасы древесины в государстве, себестоимость которой в четыре раза меньше экспортируемых углеводородов.

РБ и ее топливно-энергетический комплекс

Топливно-энергетический комплекс Беларуси (ТЭК) не имеет в нужном количестве собственных энергетических ресурсов. В связи с этим государством проводится политика энергосбережения, выражающаяся в развитии как местных энергоносителей, так и альтернативной энергетики.

Регулятором ТЭК выступает Министерство энергетики Беларуси. Оно является сравнительно молодым органом управления в республике (создано в конце 2002 года). За это время были приняты и реализованы целевые госпрограммы, направленные на повышение эффективности энергетики страны.

Как заявил министр энергетики Беларуси Владимир Потупчик, с 2014 года республика ежегодно экономит более $200 млн благодаря снижению потребления топливных энергоресурсов, на которые приходится около 70 % затрат в сфере энергетики.

В ближайшей перспективе Минэнерго Беларуси намерено заняться решением важной задачи - созданием совершенно новой базы для развития ТЭК, эффективной и экологически приемлемой в современных условиях. Эти планы зафиксированы в «Основных направлениях энергетической политики Республики Беларусь на период до 2020 года».

В частности, документом предусматриваются следующие принципы работы топливно-энергетического комплекса страны:

  • усиление энергосбережения;
  • экологическая чистота;
  • усиление научной работы по вопросам альтернативной энергетики и внедрение ее результатов;
  • развитие малой энергетики;

Энергоресурсы РБ

Топливно-энергетические ресурсы Беларуси не отличаются большим разнообразием: они включают в себя торф (топливный), нефть, дрова и пр. В республике найдено свыше девяти тысяч месторождений торфа. В настоящее время использована только четверть всех разведанных запасов этого топлива.

Дело в том, что львиная доля месторождений торфа находится на территориях, занятых под сельское хозяйство или природоохранных, что делает более широкое использование месторождений нереальным.

Залежи нефти и попутного газа имеются в Припятской впадине. Месторождения были открыты в 1956 году. Добычей этих ресурсов занимается концерн «Белнефтехим». Однако, по расчетам экспертов, этих месторождений хватит всего лишь на 30-35 лет. Правда, рассматривается перспектива добычи нефти и газа в Оршанской и Брестской впадинах, но она достаточно отдаленная.

Богатство лесами позволяет Беларуси проводить централизованные заготовки дров и отходов с пиломатериалов. Но объемы указанных ресурсов настолько малы, что потребность энергии республики обеспечивается ими менее чем на 15 %. Остальное восполняется за счет импорта энергоносителей, что делает очень уязвимой. В подобной ситуации республика вынуждена не только соблюдать режим энергосбережения, но и усиленно искать возможные альтернативные источники энергии.

Нетрадиционная энергетика

Альтернативная энергетика появилась гораздо раньше, чем о ней вынужденно стали повсюду говорить. Люди, в том числе и белорусы, использовали солнечную энергию, энергию воды, ветра для своих энергозатратных нужд уже более двухсот лет тому назад. Но тогда эти источники не считались чем-то особенным. Человечество жило в полной гармонии с природой, не нарушая ее баланс. Использование угля было таким же естественным, как и энергии ветра, воды для работы мельниц, пилорам для распиловки лесоматериала, обмолота урожая и даже для производства текстиля.

В Беларуси даже было налажено производство таких «ветряков» и «водяков», которые могли быть как стационарными, так и мобильными. Им не требовались специальные плотины, то есть природе не наносился вред. А «ветряки» могли ставиться в любом месте, лишь бы был ветер. Подобные источники энергии даже составляли «экспорт» Беларуси, потребителями которого были Россия и Украина.

Современная Беларусь из альтернативных источников энергии имеет всего лишь десяток небольших гидроэлектростанций (ГЭС). Белорусские ученые, занимающиеся со времен Советского Союза так ничего конкурентоспособного и не создали. Тому подтверждением может служить «Ветромаш» в Заславле, где демонстрируются ветроустановки, подобные западным разработкам полувековой давности, давно уже морально устаревшие.

Тем временем нетрадиционная энергетика подверглась некоторым ограничениям со стороны государства: с 19 августа 2015 года Указом президента Беларуси предусмотрено квотирование установок с альтернативными источниками электроэнергии. Ограничения касаются суммарной электрической мощности установок, находящихся на территории Беларуси. Нормы относятся ко всем желающим заниматься альтернативной энергетикой, включая иностранные компании.

Энергия белорусских водных ресурсов

Изменение ситуации в топливно-энергетическом комплексе Беларуси (высокая стоимость ископаемых энергоресурсов, ухудшение экологии, вынудившее государство взять на себя определенные обязательства по снижению вредных выбросов в атмосферу, и др.) повлекло за собой необходимость в пересмотре взглядов на отрасли, составляющие энергетический баланс республики. Одной из таких сфер явилась гидроэнергетика. В Беларуси, как известно, находятся реки Днепр, и Неман. Они текут по равнине, но в отдельных местах окружены высокими берегами и имеют пороги. Все это сопутствует строительству гидроэлектростанций, что при имеющемся уже сегодня дефиците нефти, угля, газа дает немаловажный шанс сократить его. Альтернативная энергетика вышла на передний план в ТЭК Беларуси.

Исходя из этого, Кабинет министров Беларуси утвердил государственную программу строительства гидроэлектростанций. Согласно этому документу, было намечено строительство ГЭС на Немане (выше и ниже города Гродно), Западной Двине (Верхнедвинская, Бешенковичская, Витебская и Полоцкая).

Днепр, как самая медленная река, рассматривался для строительства ГЭС в последнюю очередь. К 2020 году запланировано возведение четырех маломощных ГЭС, среди которых Оршанская, Шкловская, Речицкая и Могилевская.

Незаслуженно забытая

В Республике Беларусь протекает в общей сложности более двадцати тысяч малых рек, протяженность которых составляет 90 тыс. км. И этот огромный водно-энергетический потенциал используется только на 3%.

Данный ресурс начал осваиваться в 50-х годах. В республике стали строиться малые гидроэлектростанции. Первой была возведена в 1954 году Осиповичская гидроэлектростанция на реке Свислочь. Ее мощность составляла всего 2,25 МВт. Кстати, ГЭС действует и поныне.

Однако к 60-м годам малая гидроэнергетика ушла на второй план в связи с появлением государственных энергосистем. Сельский потребитель был переведен на новые мощные системы, и нужда в малых гидроэлектростанциях отпала сама собой.

В связи с этим большая часть построенных малых ГЭС была выведена из эксплуатации, так как себестоимость объектов оказалась слишком высокой. В итоге к концу 80-х годов в Беларуси осталось всего шесть ГЭС, которые вырабатывали в год немногим более 18 миллионов кВт.

Но дальнейшая жизнь снова повернула энергетиков к малым При этом подобные альтернативные источники энергии в Беларуси оказалось можно получить, восстанавливая ранее выведенные из эксплуатации, а также благодаря строительству новых МГЭС. При этом не требовалось затопление сельскохозяйственных угодий.

Также имеется возможность использования водохранилищ другого, не энергетического, назначения, которые имеются на небольших реках. Здесь вполне уместно строительство МГЭС мощностью в 6 тысяч кВт, при этом ее окупаемость составляет пять-шесть лет.

Представители «зеленых» подтверждают отсутствие какой-либо нагрузки со стороны МГЭС на окружающую природу.

Белорусскими властями планируется к 2020 году увеличить вдвое суммарную мощность таких ГЭС. В связи с этим определенный интерес к строительству малых ГЭС на территории страны проявляют зарубежные инвесторы, которые берут на себя 78,4 % расходов на возведение объектов малой энергетики.

Ветер продолжает служить человеку

Ветроэнергетика в Беларуси способствует решению многих вопросов электроснабжения малых объектов в труднодоступных местах. Поэтому вопрос применения энергии воздушных масс остается актуальным для топливно-энергетического комплекса республики.

За последние годы на территории страны было выявлено порядка 1840 мест, где можно поставить ветроустановку или ветряную электроустановку. В основном это холмы высотой до 80 м, на вершине которых скорость ветра достигает пяти и более метров в секунду.

На текущий момент такие системы размещены в Минской, Гродненской, Могилевской и Витебской областях. Самая мощная ветроустановка (1,5 МВт) обслуживает жителей поселка Грабники (Гродненская область). Районный центр Новогрудок этой же области обеспечивает электроэнергией ветряк, принадлежащий государству (единственный в своем роде). К нему планируется установка еще пяти ветрогенераторов.

Целый парк ветряков планируется возвести в Лужище, деревне Ошмянского района. Строительство ведется на средства инвесторов и продолжится до 2020 года.

Экологичный дом

В это понятие человечество включает строение, энергообеспечение которого осуществляется только за счет нетрадиционных источников энергии.

Альтернативная энергия для дома может быть получена из потока солнечных лучей, ветра, в результате работы микроГЭС и переработки биомассы для получения биогаза.

Использование солнечной энергии представляет особый интерес для создания экологичного жилища, однако некоторые факторы вносят серьезные поправки в планы владельца такой недвижимости. Прежде всего это затраты: солнечные коллекторы, монтаж оборудования, система управления и обслуживание обойдутся в солидную сумму (солнечная батарея на 3 кВт для среднего дома обойдется в 15 тысяч евро).

И все же определенный интерес вызывают дома, построенные методом, называемым «солнечная архитектура». Суть его заключается в том, что дом должен иметь крышу, площадь южной части которой - не менее 100 м 2 . При этом дом должен находиться на широте столицы Беларуси. Этого вполне достаточно даже для отопления помещений зимой.

Однако такое использование энергии солнца не нашло должного внимания в Беларуси. На данное время на таком принципе построено только одно здание - германский Международный образовательный центр. Между тем возведение подобных сооружений могло бы снизить потребление тепла до 80 кВт/м 2 в год.

Использование ветряков дает дому аналогичный шанс иметь статус экологичного. Но не следует забывать, что в Беларуси средняя скорость ветра составляет не более 5 м/с, а для нормальной работы современным системам требуется скорость до 10 м/с. Поэтому, по мнению специалистов, ветряк, установленный в этой стране, окупится только лет через сорок.

Однако это все относится к электричеству, но возобновляемая энергия солнца вполне может быть использована в частном доме в виде гелиоводонагревателя. Система очень эффективная, не зависит от погоды и климатических условий. С ее помощью можно даже частично отапливать помещение. Ко всему прочему, она потребляет не более 45 Вт и стоит 3,8 тыс. евро (с монтажом). Ее окупаемость составляет не более четырех лет.

Заключение

К сожалению, альтернативные источники энергии в Беларуси (и не только там) сегодня и в ближайшем обозримом будущем не смогут заменить в полном объеме традиционные энергоносители.

Энергия солнца не способна стать таким источником в промышленных масштабах по простой причине - низкая плотность солнечного потока энергии. С учетом того, что в Беларуси только треть года бывает солнечной, расчеты показывают: более 30 % территории республики необходимо отдать под солнечные электростанции, чтобы удовлетворить ее потребность в электричестве. Но даже при выполнении этого условия не следует забывать, что эти расчеты делались с учетом КПД станций, составляющего 100 %. В действительности сегодня этот показатель находится на уровне десяти-пятнадцати процентов.

Получается, что в реальности под потребуется площадь всей Беларуси и часть территорий ее соседей-государств. Ко всему прочему, строительство и эксплуатация гелиостанций потребуют колоссальных затрат.

Аналогичная ситуация наблюдается и с использованием энергии ветра, рек, геотермальных источников.

В недрах Республики Беларусь отсутствуют собственные сырьевые топливно-энергетические ресурсы в достаточных объемах для удовлетворения потребностей страны. В этой связи основу энергетического топливопотребления Беларуси составляет природный газ, импортируемый из Российской Федерации. На природном газе работают большинство теплоэлектростанций республики, его потребляют промышленные предприятия в качестве технологического сырья и топлива, коммунально-бытовой сектор и население на нужды отопления и приготовления пищи. Такая структура топливного баланса сложилась еще в советское время, когда использование природного газа было наиболее экономически целесообразным и экологически «чистым» по сравнению с другими видами органического топлива (уголь, торф, мазут).

В то же время в последние десятилетия в топливно-энергетическом балансе республики постоянно наращивается использование возобновляемых источников энергии (гидро-, ветро- и солнечная энергия, биогаз) и местных видов топлива — дрова и древесные отходы, торф.

Природный газ

Природный газ в Республику Беларусь поступает с северо-западных сибирских регионов Российской Федерации по магистральным газопроводам. Годовые объемы его потребления в стране варьируются в пределах 19-21 млрд. кубических метров. По уровню потребления Республика Беларусь входит в первую десятку стран — экспортеров природного газа в мире.

Далее природный газ через систему распределительных газопроводов, эксплуатацию которых осуществляет, входящее в состав Министерства энергетики Республики Беларусь , государственное производственное объединение по топливу и газификации «Белтопгаз», поставляется всем потребителям страны. На сегодняшний день в Беларуси газифицированы все 118 районов из 118. Природным газом обеспечиваются 113 из 113 городов, а также 80 из 81 городского поселка, 7 из 8 рабочих поселков и 2770 из 23468 сельских населенных пунктов (11,8%). Протяженность сетей природного газа в Беларуси составляет порядка 55,1 тыс. км, в том числе более 30,2 тыс. км в сельской местности, сжиженного газа — 217,1 км, в том числе в сельской местности — 213,5 км, или 98,3 %. Газифицировано природным газом свыше 2,7 млн. квартир, сжиженным газом — более 1,0 млн. квартир. Доля квартир, обеспеченных природным газом, составляет 72,1% от общего количества газифицированных квартир. Таким образом, Беларусь, по уровню газификации находится в числе передовых стран.

Торф

Сегодня Беларусь является третьей страной в мире по объемам добычи этого полезного ископаемого. Его месторождения распространены на территории республики почти повсеместно. По информации Национальной академии наук Беларуси в республике находится около 9 тысяч торфяных месторождений, общая площадь которых 2,4 млн. га. Общие геологические запасы торфа в республике оцениваются в 4 млрд. тонн. Однако, не все из них исходя из экономической и природоохранной целесообразности могут быть использованы для промышленной добычи торфа. С целью упорядочения использования земель сельскохозяйственного назначения, лесных угодий, а также урегулирования вопросов использования торфяных месторождений, НАН Беларуси, Минприроды и Минэнерго в настоящее время осуществляют инвентаризацию торфяных месторождении с определением направлении их дальнейшего использования. На основании материалов проведенной инвентаризации будет подготовлена стратегия сохранения и использования месторождений торфа.

Торфяная промышленность республики имеет вековую историю. Первая промышленная разработка торфа в Беларуси начата в 1896 году. До 1960 года торф в Беларуси оставался основным видом топлива, на котором работало большинство электростанций. Строительство и ввод в эксплуатацию брикетных заводов в 60-х годах позволило довести объемы производства брикетов в 1974 г. до 2,412 млн. тонн, что является рекордным показателем за всю историю торфяной промышленности республики. Максимальная добыча торфа достигнута в 1974 году — 16,8 млн. тонн, из них 9,1 млн. тонн топливного торфа и 7,7 млн. тонн торфа для нужд сельского хозяйства.

С конца 70-х годов происходит постепенная переориентация объектов энергетики, населения республики, с заменой использования торфа на другие виды топлива — газ и мазут. Торфяное топливо планомерно исключается из теплоэнергетики и к 1986 г. сжигание его на электростанциях и ТЭЦ прекращается. Вследствие этого происходит сокращение объемов добычи торфа и производства брикетов. Так, в 2001 году эти показатели составляли, соответственно, 2,0 и 1,1 млн. тонн.

Организациями торфяной промышленности Минэнерго разрабатывается 44 торфяных месторождения. Отведено 17,2 тыс. га площадей торфяных месторождений (0,72 % от общей площади торфяных месторождений) с запасами торфа в количестве 33,2 млн. тонн (0,84 % от общих запасов торфа в республике).

Торф является одним из немногочисленных местных топливно-энергетических ресурсов Республики Беларусь. Его доля в общем объеме местных топливно-энергетических ресурсов составляет около 15 процентов. В энергетическом балансе республики доля торфа составляет 2-3 процента. Использование торфа позволяет ежегодно замещать в экономике республики до 590 млн. м3 импортируемого природного газа стоимостью 107,7 млн. долл. США. Следует отметить, что, по сравнению с импортируемым природным газом, местное торфяное топливо имеет значительно меньшую стоимость. Так, в пересчете на 1 т у.т., торфяные брикеты дешевле природного газа в 2,6 раза, а топливный фрезерный торф — в 4 раза. Кроме этого, производимые из торфа топливные брикеты являются социально значимым продуктом, так как используются в качестве коммунально-бытового топлива на объектах социальной сферы и более чем в 200 тыс. домовладениях небольших городов и сельских населенных пунктов республики. В целом теплом и электроэнергией из торфа обеспечивается около 1 млн. жителей нашей страны. Минэнерго проводится постоянная работа по увеличению объемов использования торфа в республике и поиску альтернативных направлений экспортных поставок торфяной продукции.

Государственный кадастр возобновляемых источников энергии (ВИЭ)

В Беларуси создан (ВИЭ), где предоставлена информация по оценке «альтернативного» энергетического потенциала территории республики и повышения эффективности использования ВИЭ.

Кадастр позволяет юридическим лицам и индивидуальным предпринимателям (владельцам ВИЭ) вносить и обновлять информацию об имеющихся у них площадках и установках по использованию ВИЭ, а также получить электронный сертификат о подтверждении происхождения энергии.

Согласно информации, содержащейся в кадастре, в настоящее время в республике функционирует 232 установки на возобновляемых видах энергии, установленная мощность которых составляет 288,9 МВт. Значительная часть объектов - 156 — работает на энергии древесного топлива и иных видов биомассы, а также на энергии естественного движения водных потоков (38).

Среди ВИЭ, используемых в республике, 14 объектов работают на энергии солнца, 14 - используют энергию биогаза, 7 объектов — энергию ветра и 3 объекта — энергия тепла земли.

Имеющиеся объекты ВИЭ способны позволяют сэкономить более 313602,552 условного топлива в год.

База данных государственного кадастра ВИЭ также содержит информацию о:

  • площадках возможного размещения установок по использованию ВИЭ мощностью более 200 кВт (на основе сведений взятых из действующих государственных программ);
  • площадках фактического размещения установок по использованию ВИЭ;
  • производителях энергии из ВИЭ (в разрезе административно-территориальных единиц Республики Беларусь);
  • используемых видах ВИЭ и максимально возможном количестве энергии, производимой в течение года на установках;
  • мощности установок и годовом отпуске от них тепловой и электрической энергии.

Инвестиции в возобновляемую энергетику в Беларуси

Согласно законодательным документам производители энергии из ВИЭ имеют право на:

  • гарантированное подключение к государственным энергетическим сетям установок по использованию ВИЭ;
  • гарантированное приобретение государственными энергоснабжающими организациями всей предложенной энергии, произведенной из ВИЭ, а также ее оплату по стимулирующим тарифам (в части оплаты электроэнергии);
  • защиту от недобросовестной конкуренции, в том числе со стороны юридических лиц, занимающих доминирующее положение в сфере производства энергии;
  • расширение (реконструкцию, модернизацию) установок по использованию ВИЭ;
  • самостоятельное выявление площадок возможного размещения установок по использованию ВИЭ.

Предусмотрены значительные льготы и преференции инвесторам, среди которых

  • Освобождение установок по использованию возобновляемых источников энергии от НДС при ввозе на территорию Республики Беларусь.
  • Освобождение от земельного налога земельных участков, занятых объектами и установками по использованию возобновляемых источников энергии.

В качестве благоприятных факторов для инвестиций в отрасль отмечается высокий уровень покрытия страны государственными энергетическими сетями, а также существенная база потребителей энергии - предприятий тяжелой промышленности.

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).