Международная валюта и энергетика будущего
Шрифт:
6. ГЭС. А что если электроэнергию, произведенную гидроэлектростанциями (где энергия производится от падения воды), условно назовем «поднимающей», направлять на привод водяных насосов и вообще на водоснабжение? Также есть смысл ее расходовать на ПОДЪЁМ грузов во всевозможных механизмах. Почему? Потому, что обилие ГЭС обычно бывает в горной местности, там как раз много используется энергии наземным транспортом на преодоление подъемов, при этом ветра бывает недостаточно для установки ветряных электростанций, при этом потребление и выработка энергии примерно совпадает по времени: оно небольшое в течение всего дня и сильно возрастает в часы пик. Тогда в некоторых местах будет ясно, что человек запрудил гораздо больше рек, чем ему требуется для производства энергии при помощи воды.
7. ВЭС. А что если электроэнергию, произведенную ветряными электростанциями, благодаря движению ветра, условно назвать «двигающей» и тратить в электроприемниках, где потребление энергии преимущественно равноускоренное и относительно равномерное в течение суток: на вентиляцию, наземный транспорт (на движение на равнинных участках), приведение во вращение всевозможных механизмов? Именно так поступали наши прадеды, вынужденные пользоваться ветряными мельницами для размола зерна. Тормозом к развитию ветроэнергетики является тот факт, что при работе ветряков образуется инфразвук. Но а такая ли это серьезная проблема, если инфразвук будет образовываться и в местах потребления «двигающей» электроэнергии, например, работе вентиляции? В то же время понятно, что дорогую ветряную энергию — чистейшую механическую энергию нужно тратить рационально, а не нагревать ею воду в бойлерах, потому что это безумие. Но почему-то это безумие сейчас в масштабах Евросоюза считается нормальным...
8. СЭС. А что если выработанную солнечными электростанциями энергию назвать «информирующей» и использовать эту ценнейшую энергию для навигации: для освещения помещений, для работы электроники: телефонов, ноутбуков, телевизоров и прочей техники, где нет сильного нагрева, механических взаимодействий и перекачки жидкостей?
С таким подходом окажется понятно, что все виды электростанций нужны и важны, и их все нужно использовать по мере возможности, не зацикливаясь на одном из них. И при этом никому не будет обидно за нерациональное использование энергии от дорогостоящих ВИЭ, у каждого вида электростанций будет своя ниша, свое место. Более того, практически решится проблема с неравномерностью выработки электроэнергии из возобновляемых источников.
Дорогую солнечную энергию нужно аккумулировать, ведь доля затрат на хранение энергии в данном случае минимальная по отношению к ее полной стоимости. Более того, наши телефоны, ноутбуки, планшеты, на которые нацелена солнечная энергия, аккумулируется даже в самих устройствах, и никакой проблемы в этом нет. С освещением будет сложнее, впрочем, это еще раз говорит о необходимости перехода к энергосберегающим источникам света, в первую очередь, светодиодам.
Производство солнечной электроэнергии и ее аккумулирование желательно приблизить как можно ближе к потребителю. Это позволит при каких-либо сбоях в энергосистеме потребителям пользоваться преимуществами накопленной солнечной энергии, ведь она будет расходоваться на самые важные нужды человека: на ориентацию в окружающем пространстве (крымчане, просидевшие в холод двое суток даже без свечей, поддержат данное предложение). Это и оптическое освещение, и освещение информационное, и связь. Поэтому солнечные электростанции, в отличие от тепловых, ветряных, гидравлических и, тем более, атомных электростанций, рационально не отдавать в руки промышленной электроэнергетики, а, наоборот, размещать локально небольшими секциями в непосредственной близости от потребителей: на предприятиях, на крышах жилых домов, больниц, учебных заведений, административных зданий.
У читателя может возникнуть вопрос: каким образом солнечные электростанции появятся на небольших предприятиях, домах, больницах? Установка солнечных модулей сразу большой мощности требует больших затрат и поэтому маловероятна, хотя может быть предусмотрена проектом на новое строительство. Очень скоро иметь солнечные батареи небольшой мощности на крыше здания может стать модным и престижным. Более того, могут появиться и законы, вынуждающие установку небольших солнечных электростанций мощностью, например, 1% от общей потребляемой энергии (в это было бы сложно поверить, но ведь лампы накаливания свыше 100 ватт в России запретили, поэтому такое возможно). Стоимость таких небольших солнечных батарей будет незначительной по сравнению с общими затратами на энергию, и многие с этим могут согласиться.
В социальных сетях происходят серьезные споры на тему: устанавливать солнечные батареи на крышах автомобилей или нет? Скептики говорят, что количество произведенной электроэнергии ими сравнительно небольшое. Солнечной батареи хватает для искусственного освещения ночью? Вот и прекрасно! Не нужно на неё возлагать функцию ни движения автомобиля, ни отопления, для этого есть другие источники энергии.
Кроме экологичности при производстве электроэнергии, солнечные батареи уникальны своим несовершенством. Всем прочим электростанциям присуще одно свойство — они становятся более эффективными при повышении единичной мощности генераторов, поэтому их целесообразно объединять в центрах — электростанциях, где специалисты с высокой квалификацией обслуживают и управляют установками мощностью в сотни мегаватт. От солнечных модулей бессмысленно добиваться большой мощности. Мощность солнечных модулей ограничивается сотнями ватт и площадью в несколько метров квадратных, и эти тысячи и миллионы модулей необходимо обслуживать.
Солнечные батареи той же мощности примерно в три, а то четыре раза дороже фотоэлементов, которые как раз и превращают солнечное излучение в электроэнергию. Более 2/3 стоимости солнечной батареи составляют рамка, стекло и некоторые другие комплектующие. Но это только в каталоге поставщика. При реальной доставке стоимость заметно увеличится из-за высокой стоимости перевозки такого крупногабаритного и хрупкого груза. Знаете, почему хлеб делают на городских хлебозаводах, а не в столице с последующей доставкой в регионы? Потому что его изготовить может любая домохозяйка, особые технологии для этого не нужны. А вот стоимость доставки хлеба, достаточно легкого и объемного товара, на большие расстояния очень затратна, чего не скажешь о муке. Так вот изготовить солнечные батареи из покупных фотоэлементов (в упаковке имеют очень маленькие размеры) с применением специального профиля, стекла и других комплектующих могут, как и хлеб, в каждом городе или области. Их стоимость для конечного потребителя в этом случае будет минимальная.
С таким комплексным подходом по производству и размещению солнечных батарей вблизи потребителей (на крышах зданий) они даже в России, безо всяких «зеленых» тарифов, составят конкуренцию усредненной электроэнергии и будут окупаться примерно за 10 лет. Правда, тут речь идет о промышленных потребителях, населению электроэнергия поставляется по льготным ценам.
Если же доход от производства энергии этими солнечными батареями будет направляться на поддержание в работоспособном состоянии уже имеющихся батарей и на покупку новых, то вполне возможно, что через каждые 10 лет мощность солнечных батарей будет удваиваться. В таком случае уже через 30-40 лет солнечные электростанции будут производить до 10% от общей потребности энергии и, таким образом, станут самостоятельной сферой деятельности каждого предприятия и организации (определению дохода от работы мелкими электростанциями посвящено приложение 2). Именно такое вялотекущее повышение мощностей солнечных электростанций наименее затратно, наиболее рационально и вероятно в будущем.
9. Распределение по времени работы. Итак, давайте сопоставим нагрузку возобновляемых источников энергии и потребителей энергии не только по стихиям, но и по пиковым нагрузкам:
— большая часть энергии, вырабатываемой турбинами гидроэлектростанций приходится на часы пик. Именно в это время происходит максимальное потребление энергии на водоснабжение. Поэтому здесь всё в порядке.
— как Вы могли заметить, потребители ветряной энергии (к которым отнесена вентиляция, холодильное оборудование, приведение во вращение всевозможных механизмов), в основном, имеют характер постоянного и круглосуточного потребления. Поэтому основное требование, которые мы должны возложить на ВЭС — давать нам электроэнергию хотя бы в постоянном, равномерном режиме. Какое-то увеличение в часы пик, конечно, будет (больше вентиляция включается, чаще холодильники открываются и т.д.), но оно не будет таким катастрофическим, как в общем энергобалансе в настоящее время. Нужно согласиться с тем, что ВЭС будет тяжело обеспечить постоянство выработки энергии, но то, что на ВЭС не возлагается функция работы по суточному графику нагрузки, уже значительно упрощает задачу, тем более в отдельные промежутки времени ВЭС будут подстраховывать ТЭС и ГЭС.
— ТЭС, наоборот, будут принимать основной удар по восполнению дефицита энергии в пиковые часы, этим они и сейчас успешно занимаются. В зимнее время у них нагрузка будет гораздо выше, чем летом. Да, неравномерность выработки, более глубокие простои в летнее время скажутся удорожанием энергии от ТЭС, но ведь при этом ее себестоимость приблизится к себестоимости от возобновляемых источников энергии, поэтому система в целом приблизится к равновесному состоянию.
10. Есть еще одно интересное направление, которое надо обязательно рассмотреть с точки зрения своего домохозяйства, хотя оно слабо связано с электроэнергетикой, но составляет чуть ли не основу возобновляемых источников энергии. Это — биотопливо. Биотопливо может принимать разные формы: твердое (дрова, топливные гранулы, брикеты), жидкое (метанол, биодизель), газообразное (биогаз, водород), но все виды биотоплива получают из растительного или животного сырья (Источник №9). Представьте: Вы владелец единственной фермы на острове и можете выращивать различные сельскохозяйственные культуры на своем участке. Но жители острова требуют, чтобы Вы выращивали рапс. Много рапса. Его разбирают, словно горячие пирожки, для того, чтобы из него промышленник получил биодизель, а мажоры, благодаря биодизелю, катались по острову на своих грузовиках в свое удовольствие. Причем даже если Вы засеете все свои поля, покупателей рапсом все равно не насытите, им будет мало. Каковы Ваши действия? При увеличении плантаций рапса уменьшается участок с хлебом и цена на пшеницу растет, но рапс все равно дороже. Вы будете сеять только рапс и смотреть, как умирают с голоду Ваши дети? Нет? Тогда почему это происходит в эти часы в масштабах планеты? Площади продовольственных культур уменьшаются, цены на продовольствие растут, и малоимущей части Земли продовольствие становится не по карману.