Растущая потребность в традиционных энергоресурсах (при неуклонном возрастании их себестоимости) − с одной стороны − и экологические последствия их использования – с другой − вызывают самое серьезное беспокойство мировой общественности. Например, только в Индии по долгосрочному прогнозу до 2040 года (New Energy Outlook, 2016 от аналитической компании Bloomberg New Energy Finance (BNEF), спрос на электроэнергию с 2016 по 2040 года увеличится в 3,8 раза. Несмотря на прогнозируемые инвестиции в возобновляемую энергетику на уровне 611 млрд. и в ядерную энергетику на уровне 115 млрд. долларов США в ближайшие 24 года, основной прирост энергоактивов ожидается за счет угольных ТЭЦ, поскольку этот энергоноситель является самым доступным в регионе. Таким образом, в перспективе Индия станет самым крупным производителем выбросов парниковых газов на планете, обогнав даже Китай.
В мировом масштабе дефицит энергоресурсов грозит не только замедлением дальнейшего прогресса (прежде всего − экономического развития большинства стран), но и обострением конфликтов вплоть до межгосударственного уровня, а сжигание традиционного топлива в таких масштабах – глобальной экологической катастрофой.
Наращивая объемы добычи и переработки природных ископаемых ресурсов на топливо, мы заботимся, конечно же, о решении нынешних проблем, закрывая глаза на потенциально тяжкие последствия безответственного опустошения недр и ухудшения состояния окружающей среды для своих же потомков.
Кому еще не понятна связь между участившимися и всё ужесточающимися природными бедствиями и «парниковым эффектом», постоянно усиливаемым техногенным воздействием на атмосферу? Как видим, надежда на «авось» не срабатывает. Неизвестно, когда такой сценарий достигнет своей катастрофической кульминации, но ясно одно: необходимо принимать самые срочные меры по резкому сокращению сжигания ископаемого топлива. Что бы нам ни говорили «мудрые аналитики» насчет естественной повторяемости изменений климата, логика происходящих явлений предельно проста: если природа (за миллиарды лет!) создала нормальную для жизни на нашей планете атмосферу путем изъятия из нее (с перемещением в недра) почти всего углерода, то в результате творимого человечеством у с к о р е н н о г о о б р а т н о г о процесса д е г р а д а ц и я атмосферы со всеми непредсказуемыми последствиями н е и з б е ж н а !
Опасные погодные аномалии во многих регионах мира, приносящие ныне великие беды природе и людям, — грозное предупреждение об этом!
То же можно сказать и о наращивании мощности атомной энергетики, с которой связаны не только опасные для биосферы ее тепловые загрязнения, во много раз превосходящие таковые от ТЭЦ, но и реальный риск взрыва радиоактивной «бомбы замедленного действия» с непредсказуемой зоной поражения. И какая разница: будь то эксплуатационная авария или так же не предсказуемые последствия захоронения отработавших АЭС и ядерных топливных материалов, тем более − в условиях воздействия природной стихии (свежий пример – Фукусима!). Не зря же в Европе (и не только!) взят курс на свертывание такой энергетики, а некоторые страны изначально отказались от такого энергоресурса.
Бесперспективны и эксперименты с переводом в горючее различных сельхозпродуктов. (К тому же это, если не преступное, то уж, несомненно, аморальное занятие перед сотнями миллионов голодающих на планете, да и перед самой землей-кормилицей и ее тружениками).
Отсюда следует, что выход из этого энергетического и экологического тупика − только в самом широком и ускоренном освоении возобновляемых − экологически чистых энергоресурсов!
Конечно, возобновляемые энергоресурсы и в наше время используются повсеместно: современная гидро- ветро- и гелиоэнергетика всерьёз заявила о себе. Однако до настоящего времени темпы прироста этой составляющей даже в энергобалансах ведущих стран были явно не достаточны для реального перехода мировой энергетики на возобновляемые энергоресурсы в ближайшие десятилетия.
В чем же трудности масштабного использования возобновляемых энергоресурсов? Они, очевидно, в несовершенстве нынешних преобразователей. Например, практически все ныне действующие преобразователи природной тепловой энергии в механическую (при всей их усложненности) по своей эффективности мало отличаются от допотопных паровозов и потому бесперспективны. Это можно сказать и об относительно мощных солнечных источниках электроэнергии, и о геотермальных и, уж тем более, о ныне существующих океанских тепловых электростанциях (ОТЕС).
Анализ технико-экономических показателей реализованных проектов позволяет сделать вывод: для основательного перехода на альтернативную энергетику нам необходимы новые альтернативные технические и технологические решения.
При этом главными критериями в оценке перспективности новых энергопреобразователей должны быть их безопасность, надежность, высокая эффективность капитальных вложений, возможность комплексного промышленного изготовления при обеспечении минимальных сроков и стоимости строительно-монтажных работ.
А что же мы имеем в настоящее время?
Начнем с ветроустановок. Ныне практически все они, за исключением традиционных мельниц и других немногочисленных агрегатов, преобразуют энергию ветра в электрическую энергию. И тут возникают серьезные проблемы, связанные с непостоянством ветрового потока, а, следовательно, и параметров получаемой электрической энергии. Наиболее простое решение − связать электрический генератор с внешней сетью. Но при этом остается не достижимой оптимизация работы ветроустановки: при повышенном напоре ветра она не способна к многократной перегрузке, а при его спадах сама становится нагрузкой на эту сеть.
Но почему бы не использовать ветроустановки с непосредственным преобразованием энергии ветра в тепло, когда нет необходимости предъявлять к тепловому потоку столь строгие требования, как к параметрам электрического тока. Тепло легко аккумулировать, причем энергоёмкость тепловых аккумуляторов не соизмерима с электрическими. Снижаются капитальные затраты, упрощается обслуживание, повышается безопасность.
При этом следует напомнить, что решение энергетических проблем возможно не только на базе крупных генерирующих установок, когда их связь с потребителями энергии требует строительства и обслуживания дорогостоящих преобразовательных, передающих и распределительных систем. Во многих реальных условиях выгоднее иметь рассредоточенную систему малых энергоустановок, (с накопителем энергии в виде несложного теплоаккумулятора, оснащенного теплоэлектрическим преобразователем), привязанных к конкретным объектам, таким, как индивидуальное жилье, мелкие сельскохозяйственные производства, промыслы, отдаленные оздоровительные учреждения или объекты экологического назначения и туризма. Они позволят решить жизненно важные инфраструктурные проблемы при освоении и заселении новых территорий, для улучшения условий жизни в малых поселениях, а также снизить зависимость и иных потребителей от поставщиков энергии с их ценовым и правовым произволом.
Полная статья в PDF версии с иллюстрациями доступна по ссылке —
Планету спасёт только неотложный переход на возобновляемые энергоресурсы, с ил.[2141]
