Новости

Технологии возобновляемой энергетики платят сами за себя

31.03.2019

В наше время возобновляемые источники энергии(ВИЭ) — мировая тенденция. Правительства стран продвигают решения, способствующие их развитию, в СМИ всё больше сообщений об успешных проектах ВИЭ во всех уголках планеты. Действительно ли они эффективны или же их попросту, как и многие другие отрасли экономики, “крышуют” лоббисты и щедро удобряют дотациями? Законами государств и мнениями людей можно пренебрегать, а вот законами физики – вряд ли. Поэтому поговорим об энергетической окупаемости энергии из возобновляемых источников. А именно — периоде времени, за который электростанция “вернёт” энергию, затраченную на её производство и установку.

Тенденции мирового производства энергии

Пока что ВИЭ “уверенно шагают” по миру. Взглянем на динамику роста количества объектов ВИЭ и стоимости их установки:

Автор графики: Украинская климатическая сеть

На графике видно, что в последние годы более всего растёт количество ветряных и солнечных электростанций (ВЭС и СЭС). Это связано с постепенным уменьшением их стоимости (особенно СЭС) и увеличением эффективности, как экономической, так и энергетической.

Больше информации: https://www.irena.org/costs/Presentations/Fast-facts (на английском языке)

Произведённая электроэнергия за жизненный цикл “зелёной” электростанции по стоимости уже равна или меньше энергии от обычных электростанций — ТЭС или АЭС.

Автор графики: Украинская климатическая сеть

Энергетическая эффективность и энергетический срок окупаемости ВИЭ

Самый распространённый миф о технологиях возобновляемой энергетики — их энергетическая окупаемость: электростанции на возобновляемых источниках не в состоянии за срок службы вернуть затраченную на них энергию и являются всего лишь “пузырём”. Ведь зачем что-то строить, если это даст столько же или даже меньше энергии, чем было потрачено?

Термин «окупаемость» пришёл к нам из бизнеса, это время, за которое потраченные средства вернутся в виде прямого заработка или экономии.

Упрощённый пример: Вы посадили дерево грецкого ореха. Ваши затраты это орех и энергия на посадку и уход за ним. Первый урожай(8-10 лет в зависимости от сорта) даст вам орехи и энергетическую ценность в виде калорий. Съев орехи, вы возместите Ваши энергозатраты на посадку дерева. Все последующие урожаи — чистая прибыль энергии(орехов). Орех растёт 300-400 лет. Хорошая инвестиция.

Вернёмся к ВИЭ. Та же история: на производство оборудования, установку, обслуживание нужно тратить энергию. Для подсчёта срока энергетической окупаемости(в годах) необходимо сумму энергетических затрат в процессе производства разделить на количество энергии, вырабатываемой в системе за год. Так мы узнаем, в какой срок вернётся потраченная энергия.

На всех этапах энергозатраты это:

  1. Добыча сырья и производство материалов для комплектующих станции,
  2. изготовление компонентов и комплектующих изделий,
  3. изготовление оборудования, сопряжение узлов на предприятии-изготовителе,
  4. транспортировка по всему циклу,
  5. работа техники во время монтажа и строительства
  6. затрата электроэнергии на собственные нужды в процессе срока службы(работа автоматики, освещения и прочего)
  7. и наконец — вывод из эксплуатации отслужившей электростанции.

На всех этих этапах мы используем энергию сторонних источников, то есть “инвестируем” в будущую СЭС или ВЭС.

Автор графики: Украинская климатическая сеть

Графика демонстрирует, сколько энергии(в процентах) потребляет каждый этап “жизни” ветровой электростанции.

Единственным способом уменьшить энергетические затраты после выведения старой электростанции из эксплуатации является повторное использование пригодного оборудования и материалов.

Точно подсчитать все энергетические затраты на всех этапах почти невозможно. Для каждого объекта они могут быть разными в зависимости от места, условий эксплуатации, транспорта.

Точно так же для ВИЭ в производстве энергии многое определяет их размещение — наличие «собираемой» энергии.

На основе нескольких исследований мы построили такие инфографики.

То есть в зависимости от дальнейшей судьбы материалов энергии, произведённой ветряком за срок его службы, получится в 30-50 раз больше, нежели было затрачено на его изготовление и эксплуатацию. Не орех, конечно :), но тоже неплохо.

Автор графики: Украинская климатическая сеть

Сравнение с ТЭС

Для ТЭС (тепловых электростанций) и АЭС собственно принцип расчёта энергетической окупаемости такой же. Виды энергетических затрат на производство оборудования аналогичны.  Основным дискуссионным вопросом остаётся производимая энергия.

Ведь уголь, газ, нефть, превращаемые при сжигании в электричество — исчерпаемый ресурс и могут быть использованы лишь раз, каждый их килограмм, литр или баррель. Далее они превратятся в парниковые газы и прочие токсические выбросы и больше никогда не будут нам доступны.

В случае же со станциями на возобновляемых источниках они лишь улавливают и преобразовывают наличествующую вокруг энергию. После их демонтажа солнце всё так же будет светить, а ветер — дуть. Они не истощают энергетическую систему Земли. Конечно, своим существованием они оказывают влияние на окружающую среду: фотопанели отбрасывают тень, а ВЭС создают аэродинамическое сопротивление ветру и турбулентности.

С энергетической точки зрения ВИЭ(мы сравнивали ВЭС и СЭС) выгодны. Конечно же, утверждение, будто производство из невосстановимых ресурсов препятствует возврату вложений, дискуссионно. Есть исследования с другими соотношениями энергетической окупаемости для разных типов генерации. В них самыми выгодными могут быть АЭС либо нефть. Правда, исчерпаемость и потенциальную недоступность такой энергии для последующих поколений они во внимание не принимают. В настоящем материале это учтено.

Миру для устойчивого развития определённо нужны ВИЭ.

Поиск по сайту

Кампания 100% ВИЭ


Гид по созданию кампании
за 100% возобновляемой энергии

Рассылка новостей



Бюллетень


Информационный бюллетень
«Меньше двух»

Видео

Теги