ВВЕДЕНИЕ
Конец двадцатого столетия и наступивший двадцать первый век ознаменовались значительным переосмыслением стратегических принципов развития энергетики. На фоне развернувшегося энергетического, экологического и финансово-экономического кризиса можно с уверенностью говорить, что эпоха использования ископаемых источников энергии подходит к концу.
Основные причины кризиса в энергетике следующие:
1) Исчерпание ископаемых ресурсов. Наша планета обладает ограниченными запасами ископаемых ресурсов, которые в настоящее время составляют основу энергетики большинства стран мира, в том числе и России, но они являются невозобновляемыми, ограниченными и в скором будущем будут исчерпаны. Быстрому расходованию ископаемых ресурсов также способствует их неэффективное и неэкономичное использование.
2) Экологические проблемы, связанные с деятельностью топливно-энергетического комплекса. Объекты тепловой энергетики загрязняют окружающую среду продуктами сгорания и выбросами тепла, что приводит к нарушению природной циркуляции в атмосфере и увеличивает риски экологических катастроф. Так, если в 1999 году произошло 700 крупных экологических катастроф, то за последние 10 лет эта цифра все время возрастала, а масштаб бедствий и экономический ущерб все увеличивался. В одном из важнейших политических заявлений, принятом ООН «Повестка дня на XXI век», содержится в отношении энергетики четкое высказывание: «Энергетика имеет важное значение для экономического и социального развития и улучшения качества жизни...Сокращение атмосферных выбросов парниковых и других газов и веществ во все большей степени следует добиваться за счет повышения эффективности производства, передачи, распределения и потребления энергии, а также за счет использования экологически обоснованных энергетических систем, особенно действующих на основе новых и возобновляемых источников энергии,..».
3) Постоянный рост стоимости топлива и его доставки. Рост стоимости энергии, производимой из органического топлива, связан с сокращением запасов, истощением эффективных месторождений, удлинением транспортных путей, увеличением затрат на ликвидацию вредных выбросов, введением дополнительных затрат на компенсацию рисков недопоставки топлива и энергии в срок.
Учитывая эти причины, последние 10-15 лет в мире наблюдается интенсивный рост мощности установок, использующих возобновляемые виды энергии, чему также способствовали меры государственной поддержки развития этого направления энергетики. В пособии дан анализ мер, которые принимаются в России. Даются технические схемы и установки по использованию отдельных видов возобновляемой энергии, методики определения их параметров. Для более широкого знакомства и изучения различных систем преобразования ВИЭ, в том числе в рамках НИРС студенты могут воспользоваться монографией Бальзанников М.И., Елистратов В.В. «Возобновляемые источники энергии. Аспекты комплексного использования», Самара, 2008, 331 с. Для создания надежной системы энергоснабжения, учитывая случайно-детерминированный характер прихода энергии ВИЭ, даются методы аккумулирования и типы аккумулирующих систем для ВИЭ, а также методы комплексного использования энергии ВИЭ. Подробно рассмотрены наиболее эффективные методы аккумулирования с использованием принципов гидравлического аккумулирования энергии ВИЭ.
Принятие решения об использовании ВИЭ должно приниматься на основе использования современных рыночных методов оценки экономической эффективности проекта, с которыми можно познакомиться и использовать в практических расчетов из учебного пособия, изданного также в рамках инновационного проекта Сидоренко Г.И., Кудряшева И.Г., Пименов В.И., «Экономика установок нетрадиционных и возобновляемых источников энергии. Технико-экономический анализ». СПбЮ изд СПбГПУ, 2008,248 с.
Данное пособие, кроме автора, также написали д.т.н., профессор М. И Бальзанников (2.2.3,5.2) и аспирант Конищев М.А. (4, 5.1).
Автор крайне признателен академику РАН, д.т.н., профессору Юрию Сергеевичу Васильеву за всестороннюю помощь, поддержку и ценные замечания, полученные в процессе подготовки рукописи этого впервые издаваемого на кафедре ВИЭГ пособия.