Все используемые источники энергии оказывают влияние на окружающую среду – одни в большей степени, другие в меньшей. Привлекательность каждого источника необходимо оценивать в краткосрочной и долгосрочной перспективах.

Тепловые и электрические станции на ископаемом топливе.

Тепловые и электрические станции, работающие на ископаемом топливе, пожалуй, самые «грязные» производители энергии. Эти станции в качестве топлива используют нефть, уголь, природный газ, торф и продукты их полной или частичной переработки.

Одни из самых дешевых ископаемых топлив - мазут и уголь.

Мазут образуется на нефтеперерабатывающих заводах с низкой глубиной переработки и продается энергетическим компаниям как остаточный продукт.

При неполном сгорании мазут, так же как каменные и бурые угли, образует коптящий дым, содержащий пирены и другие токсичные соединения. Добиться полного сгорания мазута и угля очень сложно, поэтому их считают неэкологичным видом топлива и не используют в ряде стран.

Торф при сжигании образует меньше выбросов CO2 чем нефть и мазут. Но и его нельзя назвать экологичным, т.к. для его добычи приходится разрывать обширные участки. При всем уважительном отношении к торфу как виду топлива, считать его безвредным для окружающей среды нельзя.

Самым чистым топливом для традиционных энергетических станций можно назвать природный газ, т.к. в очищенном и обработанном состоянии он содержит мало примесей, образующих токсичные соединения, и довольно удачно сгорает в котлах и промышленных печах. Природный газ с некоторой поправкой можно назвать экологичным видом топлива, но его запасы, так же как запасы нефти, угля и торфа, ограничены.

Природный газ, нефть и уголь являются ископаемыми видами топлива, запасы торфа с небольшой скоростью пополняются. Но все они являются ископаемыми видами топлива и не могут считаться перспективными и зелеными источниками энергии.

Гидроэлектростанции.

Гидроэлектростанции – ГЭС – одни из самых безвредных энергогенерирующих станций. Они не создают выбросов (т.к. используют потоки воды), не создают тепловых и шумовых загрязнений.

Действительно, Гидроэлектростанции не создают отходов, не загрязняют воздух и, при правильной эксплуатации, сохраняют качество воды на исходном уровне. Но и у гидроэлектростанций есть отрицательные стороны:

- ГЭС требуют создания водохранилищ – измененяют водный баланс региона строительства - затопляют места обитания людей и жвотных;

- ГЭС создают помехи на пути движения косяков рыб.

Для России массовое строительство ГЭС не может помочь решить проблему возможного энергетического дефицита, т.к. в центральной части нашей страны протекают только 2 крупные реки – Волга и Кама. Их мощности не хватит, чтобы покрыть нужды всех европейских регионов, а передача электроэнергии от ГЭС Сибирского федерального округа связано с большими потерями энергии и вероятностью частых аварий и перебоев в снабжении.

Гидроэлектростанции позволяют получать самую дешевую и, относительно, экологичную электроэнергию, но в полной мере заменить традиционные виды топлива России не смогут.

Атомные электростанции.

Атомные электростанции – одни из самых безвредных для окружающей среды станций. Они не создают твердых и газовых выбросов, для производства огромного количества энергии занимают лишь небольшую площадь земли. Единственными выбросами АЭС являются тепловые.

Но у атомных электростанций тоже есть свои минусы:

- отходы АЭС должны храниться в отдаленных от людских поселений местах, в специальных условиях, несколько сот лет;

- при возникновении аварии, в зоне радиационного заражения могут оказаться люди и окружающая среда.

Именно из-за масштабов возможных аварий некоторые страны отказались от ядерной энергии.

Из-за образования ядерных отходов и масштабности возможных аварий, атомную энергию назвать «зеленой» нельзя.

Солнечная энергетика.

Никому не надо объяснять, что солнце – самый главный источник тепла на Земле.

Солнце источник огромного количества испускаемой энергии, часть которого поступает на нашу планету. Суммарный объем энергии, который наша планета получает от солнца, в тысячи раз превышает потребляемую всем населением Земли. Может показаться, что солнечная энергетика может избавить человечество от энергетического голода, обеспечить электроэнергией и теплом. На самом деле этого не будет.

У солнечной энергетики есть свои особенности. Для установки солнечных панелей, сейчас и в будущем, необходимо отчуждать значительные площади земель. Учитывая растущее население планеты, пахотных земель год от года требуется все больше. Получать на своей территории больше света и тепла либо больше продуктов питания каждая страна должна решать сама. Но для всех очевидно, что отчуждать пахотные земли под нужды электростанций в больших количествах никто не будет.

У солнечной энергетики есть еще один минус – чувствительность к погодным условиям:

- пасмурная погода сводит на нет мощность станции;

- солнечные панели могут быть испорчены ветром, градом, ледяным дождем.

Поэтому, очевидно, солнечные электростанции могут работать только на пару с ГЭС, ТЭЦ и АЭС, а также, привязываются к местам высокой среднегодовой солнечной инсоляции. Солнечная энергия отличная альтернатива традиционным видам топлива, но широко и эффективно может быть использована только в экваториальных и субэкваториальных странах.

Ветряные электростанции.

Ветряная энергетика – одна из самых бурно развивающихся видов энергетики. Ветряные электростанции в большом количестве имеются в Европейских, Азиатских, Американских странах, строятся в России.

Принцип работы ветрогенераторов довольно прост – это те же самые мельницы, которые люди строили веками, но вместо размалывания зерна, как в средневековье, производящие электрическую энергию.

Многие считают ветряные электростанции абсолютно безвредными объектами инфраструктуры. Но такие страны как Германия, Канада и Норвегия, на своем опыте узнали, что из-за ветрогенераторы оказывают негативное воздействие на окружающую среду, такие как:

- массовая гибель птиц;

- шум низкочастотных колебаний, влияющий на психическое состояние животных и птиц, испытывающих страх перед рукотворными объектами альтернативной энергетики и перестающих выводить потомство.

Кроме этого у ветряной энергетики есть отрицательные стороны в техническом плане:

- уровень напряжения и сила тока в зависимости от скорости ветра носят непостоянный характер, что создает неудобства для большинства потребителей;

- ветряки – источники потенциальной опасности для объектов малой авиации;

- ветряки источники радиоэлектронных помех и электромагнитного излучения.

Ветер, как любой вид энергии, отдавая человечеству благо пользования электрической энергией, создает и головную боль для местных жителей. Поэтому использование ветрогенераторов рационально только в регионах с большой скоростью ветров и низкой заселенностью, вдали от заповедных зон.

Геотермальная энергетика, приливные и волновые станции.

В нашей стране имеются 3 геотермальные электрические станции (Мутновская, Верхнее-Мутновская, Паужетская), расположенные на полуострове Камчатка и вырабатывающие более 470 млн. кВт*ч электроэнрегии в год, а также геотермальная электростанция мощностью 2,6 МВт, находящаяся на острове Кунашир. Кроме Камчатки и Курильских островов, геотермальные источники имеются в Ставропольском и Краснодарском крае, Калиниградской области, а также на Кавказе, Алтае и других регионах. Мощности геотермальных источников колоссальны, но к сожалению, не все они пригодны для промышленного использования и, кроме того, сосредоточены они в труднодоступных, удаленных от больших городов районах.

Россия омывается 12-ю морями, поэтому использование энергии приливов для нашей страны также актуально. Упоминания о первых российский приливных мельницах уходят еще в 17 век. Тогда энергию движения воды использовали для вращения жерновов мельниц. С тех пор приоритеты человечества изменились, но интерес к приливным станциям не пропал.

Геотермальные, приливные и волновые электрические станции, несомненно, составят определенную часть системы энергоснабжения России, но ввиду отдаленности от центральной части страны, не смогут считаться основными источниками возобновляемой и «зеленой» энергии.

Энергия растительных видов топлива.

Страны, расположенные вблизи экватора, строят солнечные электростанции в пустынях, европейские страны и страны центральной Америки выращивают рапс, мискантус, сахарный тростник, Испания, Япония и другие субтропические страны разводят водоросли и в дальнейшем извлекают собранную растениями солнечную энергию.

России тоже необходимо найти свой способ сбора энергии солнца.

Наша страна не может похвастаться жарким климатом или теплыми океанскими течениями. В России сложно вырастить чувствительные к температурным колебаниям маслосодержащие водоросли, нельзя выращивать рапс и тростник в больших объемах. Единственным рациональным способом сбора энергии солнца с обширных площадей Сибири и Дальнего Востока, является выращивание леса.

Россия обладает колоссальным объемом лесных массивов. Общие запасы древесных материалов составляют более 80 млрд. м3.

Часть древесины является ценным сырьем для деревообрабатывающей промышленности. Другая часть низкосортная и не является привлекательной для перерабатывающих фабрик. Очевидно, что лесные массивы с низкосортной древесиной, не касаясь заповедных, зеленых и особых зон, могут быть использованы как сырье для получения бионефти.

Лес – это возобновляемая масса углеродосодержащей породы, период регенерации которого составляет 50-150 лет. Если вырубать лесные массивы небольшими узкими просеками, непоправимого ущерба природе нанесено не будет. Животным и растительным миром такие просеки будут восприниматься как возникающие и через 10-15 лет зарастающие «естественные» поляны.

Лес сам по себе является естественным покровом Земли, подверженным влиянию времени. Даже без участия человека, любое дерево изжив 100-150 лет, с некоторым исключением, погибает.

Циклическая, но нечастая вырубка леса - это всего лишь систематизация роста и обновления лесного массива, с извлечением выгоды для растущего населения страны.

Если в течение 50 лет будет вырубаться 50% российского леса (без заповедников, зеленых, субарктических и других зон), то один и тот же участок окажется вырубленным лишь 1 раз в 100 лет. При такой интенсивности вырубки можно получать более 200 млн. т древесного материала или 50 млн. тонн бионефти, которая может быть переработана в биодизель или экологичный бензин.

Т.о. биотопливо из древесного сырья может заменить до 35% нужд в топливе по состоянию на 2016г.

Заключение.

Все без исключения источники энергии в той или иной степени оказывают воздействие на окружающую среду.

Экологическая ситуация в мире ухудшается, и это касается и Россию.

Необходимо развивать использование энергии горячих источников на Камчатке и других регионах, энергии движения воздушных масс в регионах, где наблюдается стабильно сильная в течение всего года скорость ветра, популиризировать индивидуальную и централизованную солнечную энергетику в Южном и Дальневосточном федеральных округах, а также развивать производство биотоплива.

Производство биотоплива для нашей страны особенно актуально, т.к. она позволяет использовать регенерирующиеся объемы низкосортных, непригодных для изготовления мебели и строительных материалов, лесных массивов.

Лесные массивы отдаленных сибирских и восточных районов, уверенно, будут ощутимой подпорой в решении вопроса энергоснабжения наших будущих поколений.

Лес – важная статья в развитии Зеленой энергетики России – стратегический запас страны!

Автор: Вячеслав Николаевич Игнатьев

Руководитель проекта по повышению операционной эффективности – энергосбережения

E-mail: v.n.ignatev@mail.ru