Альтернативные источники энергии в Беларуси: поиски новых решений. Использование альтернативных источников энергии в беларуси Альтернативные источники энергии и возможность их использования в беларуси

Потенциал энергии ветра оценивается в экономии (замещении) топлива в 1,9 - 2,0 млн.т усл. топл./год . Ветроэнергетический потенциал оценен в 220 млрд. кВт ч. В настоящее время ветроэнергетика в Беларуси развивается очень медленными темпами, так как инвесторы в РБ сталкиваются со значительными трудностями, а региональным энергосистемам развитие ветроэнергетики не очень выгодно. Сегодня в Беларуси действует три серийные ветроэнергетические установки. Работают ветроустановки мощностью 270 кВт и мощностью 660 кВт в пос. Дружная Мядельского района и самая крупная в Беларуси ветроустановки мощностью 1,5 МВт в д.Грабники (РУП «Гродноэнерго»). Правительством была установлена программа развития ветроэнергетической отрасли Беларуси на 2008--2016 годы. Согласно которой, в 2010 году были введены в эксплуатацию ветроэнергетические установки суммарной мощностью 3,7 МВт, к 2014 году -- 15 МВт. В настоящее время разрабатывается 2 проекта создания совместных предприятий с региональными энергосистемами для строительства парков ВЭС ориентировочной суммарной мощностью по 20 - 30 МВт. Для эффективной реализации проектов в области ветроэнергетики необходимо проводить реальные замеры с целью определения ветроэнергетических ресурсов; наладить выпуск оборудования, соответствующего климатическим условиям Беларуси; накапливать опыт проектирования, внедрения и эксплуатации ветротехники.

Потенциал энергии солнца в экономии топлива для горячего водоснабжения оценивается в 1,25 - 1,75 млн.т усл. топл./год; для производства электроэнергии - в 1,0- 1,25 млн.т усл. топл./год . В настоящее время промышленного значения не имеет. Имеется только несколько экспериментальных установок. В ближайшем будущем не планируется широкое использование энергии солнца в Беларуси.

Основными направлениями в производстве энергии из биомассы являются:

1) отходы растениеводства;
2) биогаз из отходов животноводства;
3) дрова и древесные отходы;
4) фитомасса;
5) коммунальные отходы.

Использование отходов растениеводства в качестве топлива является принципиально новым направлением энергосбережения для Республики Беларусь. Общий потенциал отходов растениеводства оценивается до 1,46 млн т.у.т. в год. Потенциально возможное получение товарного биогаза от животноводческих комплексов составляет 160 тыс. т.у.т. в год. В Беларуси запланировано внедрить 10 биогазовых установок. В настоящее время в республике работает 3 биогазовых установки (г. Заславль, Брест и Гомель). В настоящее время внедрение биогазовых установок идет сложно. Одна из причин заключается в незаинтересованности хозяйств реализовывать эти проекты, так как сельское хозяйство продолжает потреблять электроэнергию по льготным ценам. Однако с привлечением частных иностранных инвестиций планируется осуществлять по 8 - 10 проектов в год по получению и утилизации биогаза из отходов животноводства. Потенциальная энергия, заключенная в коммунальных отходах, образующихся на территории Беларуси, равноценна 470 тыс.т у.т. При их биопереработке в целях получения газа эффективность составит не более 20 - 25 процентов, что эквивалентно 100 - 120 тыс.т у.т. Кроме того, необходимо учитывать многолетние запасы отходов на полигонах твердых бытовых отходов (ТБО). В Беларуси имеется опыт реализации проектов получения свалочного газа с привлечением средств частного инвестора на полигоне ТБО «Тростинец» - мощность установки 3,0 МВт.

Экономически целесообразный потенциал использования дров и древесных отходов для производства тепловой и электрической энергии составляет в 2010г. - 2,24 млн.т у.т. и в 2012 г. - 3,10 млн.т у.т. Перевод энергоисточников на местные виды топлива поставлен под централизованный государственный контроль, что, с одной стороны, позволяет активизировать переход на использование древесного топлива для теплоснабжения. Однако, с другой стороны, для предприятий главным показателем становится количество сжигаемой древесины, а не экономическая целесообразность проекта. Нередко выработка тепловой энергии на древесном топливе на коммунальной котельной обходится в 2 - 2,5 раза дороже, чем с использованием природного газа. Это происходит за счет неотработанной системы сбора и заготовки древесного топлива, слабомеханизированного труда, а также за счет того, что зачастую сжигается деловая древесина. Данную проблему можно было бы решить, заменив действующие механизмы стимулирования применения древесного топлива на экономические механизмы. Перспективно развивать и поддерживать участие частного малого бизнеса в заготовке древесины для топливных нужд. В числе пилотных проектов были переведены на древесное топливо Осиповичская мини-ТЭЦ и Вилейская мини-ТЭЦ. В настоящее время построены либо реконструированы еще около 50 котельных.

Экономия топлива в результате использования энергии малых рек составляет 0,11 - 0,15млн.т. усл. топл./год . Потенциальная мощность всех водотоков Беларуси - 850 МВт, в том числе экономически целесообразным является использование 250 МВт - именно до такого уровня намерены довести общую мощность малых гидроэлектростанций в Беларуси к 2020 году. В настоящее время на балансе энергосистемы Беларуси функционируют гидроэлектростанции установленной мощностью около 20 МВт. В Республике к настоящему времени освоено примерно 4% располагаемого экономического гидроэнергопотенциала. В ближайшие годы будут введены Гродненская ГЭС мощностью 17 МВт на реке Неман, Полоцкая ГЭС (23 МВт) на реке Западная Двина, гидроэлектростанция на Днепре (5 МВт) и другие мини-ГЭС на Морочи, Случи, Птичи, Сервечи, Ислочи и других малых реках. Согласно проведенным оценкам, потенциально возможно в Беларуси возвести сотни геотермальных станций. В настоящее время планируется строительство первой геотермальной станции под Брестом на тепличном комбинате "Берестье". Планируется качать воду с температурой в 25-30 градусов Цельсия для отопления теплиц агрокомбината.

В Беларуси есть единичные примеры использования возобновляемой энергетики для личных нужд - строительство экодомов (ОО «ЭкоДом», Минское городское отделение Международного общественного объединения экологов); установка ветряка для обеспечения офиса (ОАО «Могилевский технопарк).

В 2008 году в Беларуси введены в эксплуатацию первые два биогазовых комплекса - на племптицезаводе "Белорусский" в г. Заславль (мощность 340 кВт - первая очередь) и в селекционно-гибридном центре "Западный" Брестского района (мощность 520 кВт). В настоящее время завершаются работы по строительству биогазового комплекса в ОАО "Гомельская птицефабрика". В процессе строительства биогазовые комплексы на животноводческих фермах в поселках Лань-Несвиж и Снов. В колхозе "Рассвет" Кировского района готовятся к созданию установки для производства биогаза мощностью 3 МВт.

Как правило, проблематика возобновляемых источников энергии не освещается в публичных дискуссиях. Информация об уже реализованных проектах представлена только на профессиональных / тематических сайтах. Информация о существующих технологиях использования возобновляемых источников энергии отсутствует. В последнее время интерес к возобновляемым источникам энергии у общественных организаций возрос и основное направление деятельности общественных организаций в этом направлении - реализации проектов, направленных на использование возобновляемой энергетики для личных нужд (ОО «ЭкоДом», Минское городское отделение Международного общественного объединения экологов, МОО «Экопроект» (как составная часть климатической политики и адаптации к изменению климата)).

Проблема получения энергии очень актуальна, и ее пытаются так или иначе решить во всем мире. Особенно остро такая проблема стоит в странах, где отсутствуют месторождения нефти или газа. Так, активно разрабатываются альтернативные источники энергии в Беларуси, поскольку страна не хочет зависеть от иностранных поставщиков.

Традиции и инновации

Человечеству требуется все больше энергии с каждым годом, между тем, традиционные энергоресурсы не бесконечны. Кроме того, они зачастую могут быть опасны – ни одна электростанция не может быть застрахована от аварий полностью. С экологической точки зрения тоже не все благополучно: многие традиционные источники энергии приводят к загрязнению атмосферы, воды или почвы, а, следовательно, к вымиранию животных и исчезновению растений.

Единственный выход в такой ситуации ученые видят в том, чтобы использовать альтернативные источники энергии: виды их разнообразны, но все такого рода источники считаются более безопасными и экологичными, чем традиционные. Можно использовать энергию ветра, солнца, И, например, биологического газа, который вырабатывается естественным путем из отходов биологического происхождения.

Недостатки

Многие полагают, что альтернативные источники энергии со временем полностью заменят традиционные. Однако вряд ли это произойдет скоро. Дело в том, что такие возобновляемые биоресурсы имеют ряд недостатков, справляться с которыми ученые еще не научились. Главная проблема – низкий КПД установок, вырабатывающих энергию. Пока они не могут сравниться с традиционными электростанциями. Это основная проблема, связанная с источниками альтернативной энергии, и требующая решения. Над ней работают сегодня ученые во всем мире, в том числе и в Беларуси.

Часто исследователи идут по самому простому пути и для увеличения мощности нетрадиционных электростанций увеличивают их размеры. Соответственно, возрастает и цена установок, а кроме того, они могут занимать полезную площадь.

Сегодня строительство солнечной электростанции – весьма недешевое мероприятие, требующее серьезных вложений. А окупится такая станция нескоро, особенно в странах, где далеко не все дни в году можно назвать солнечными. Таким образом, строительство подобных станций в Беларуси требует серьезных инвестиций без надежды на быструю окупаемость.

Еще одна проблема нетрадиционных источников энергии – непостоянство работы. Когда светит солнце или дует ветер, энергия вырабатывается, но стоит светилу зайти за тучку, а ветру уняться, производство энергии прекращается. И в такой ситуации актуальной становится задача аккумулирования и сохранения энергии. Новости часто бывают связаны не столько с получением энергии как таковым, сколько с ее эффективным накоплением.

Специфика Беларуси

С одной стороны, Беларусь испытывает острую нужду в альтернативных источниках энергии, что стимулирует работу по поиску таких источников. С другой стороны, есть определенные сложности с реализацией таких планов. Например, солнечных дней, когда на небе нет ни облачка, за год в Беларуси набирается всего лишь 30-35. В то же время другие страны с похожим климатом не спешат отказываться от получения солнечной энергии, а значит, у Беларуси тоже есть все шансы. Сегодня в стране действует несколько солнечных электростанций, и государство их поддерживает. В то же время эксперты опасаются, что увеличение таких станций приведет к увеличению стоимости тока в домах.

Что касается ветроэнергетики, то это направление в стране развивается сравнительно медленно. Средняя окупаемость станций составляет от шести до восьми лет, но установок пока слишком мало, чтобы можно было делать какие-то выводы о целесообразности их использования.

Несколько более перспективными считаются биогазовые установки, но их пока в Беларуси тоже немного. Для работы таким станциям нужны отходы, которые больше ни на что не годятся – это могут быть остатки растений и древесины или животноводческие отходы. Таким образом, биогазовые установки не требуют каких-то дополнительных расходов для производства энергии, к тому же эффективно решают проблему утилизации отходов. Работа таких станций не зависит от погодных условий, что также делает их очень привлекательными для условий Беларуси. Высокий потенциал подобных установок со временем наверняка будет оценен инвесторами.

Сложности

Для развития нетрадиционной энергетики в Беларуси созданы хорошие условия. Не в последнюю очередь это делается и для того чтобы привлечь инвесторов из-за рубежа. Производить энергию экологически чистыми и безопасными методами выгодно, однако это требует существенных первоначальных вложений, а срок окупаемости установок зависит от самых разных факторов, в том числе и от таких, которые не поддаются коррекции. Конечно, маловероятно, что в стране изменится климат, но каждый недостаточно солнечный день – это убытки для владельцев солнечной электростанции. Такие нюансы часто охлаждают пыл инвесторов, желающих вложить средства в развитие альтернативной энергетики.

Есть и другие сложности. Хотя законы поддерживают инвесторов, отсутствие подзаконных актов грозит тем, что толкуются эти законы очень по-разному, в зависимости от настроений того или иного конкретного чиновника.

Недостаточная ясность законов приводит к тому, что инвесторы чувствуют себя не очень уверенно, и в результате лишь самые смелые решаются вкладывать свои деньги в подобные проекты.

И все же специалисты единодушно полагают, что у альтернативной энергетики в стране большое будущее. Рано или поздно весь мир откажется от традиционных методов производства энергии в пользу безопасных, экологически чистых и выгодных. И хотя для этого придется еще немало потрудиться, успехи в данной области очевидны. У Беларуси есть пример западных стран, где при любой возможности стараются заменить использование невозобновляемых ресурсов бесплатной и безопасной энергией от солнца или ветра.

Обострение энергетических отношений с Россией, сопутствующий рост стоимости импортируемого углеводородного сырья вынуждает власти Республики делать ставку на местные, преимущественно возобновляемые источники энергии . В перспективе энергетика Белоруссии может стать полностью независимой к 2050 г.

Целевые программы и государственная поддержка

В Беларуси была принята целевая государственная программа, согласно которой доля местных видов топлива и альтернативных источников энергии к 2012 г. в энергобалансе должна быть доведена до 25%. Как заявил президент Белоруссии Александр Лукашенко, энергосбережение , использование альтернативных видов энергоносителей, прежде всего своих, возобновляемых, выходит на уровень задач национального звучания.

На первом этапе ставка была сделана преимущественно на использование угля, торфа и древесины. Основным направлением стимулирования строительства новых объектов, работающих на местных видах топлива (МВТ), стали закупки концерном “Белэнерго” электроэнергии, вырабатываемой такими предприятиями, по повышенным тарифам. Принято решение в первые 5 лет их эксплуатации покупать электроэнергию в 1,3 раза дороже обычных тарифов.

В результате подобных стимулирующих мер планируется замещение природного газа местными видами топлива в системе Минэнерго Беларуси в 2010 г. порядка 460 тыс. т.у.т.

По словам заместителя министра энергетики Беларуси Леонида Шенеца, для реализации программы модернизации энергетической отрасли, в том числе на строительство ТЭЦ, работающих на угле и местных видах топлива, необходимо около 19,1 млрд долл., на внедрение энергоэффективных технологий и реализацию программ по энергосбережению планируется привлечь 12,5 млрд долл.

За 2009-2010 гг. планируется истратить 165 млн долл. на перевод котельных на местные виды топлива и жилищно-коммунальное хозяйство Беларуси. Это значительно бóльшие суммы, в сравнении с предыдущими годами. Ранее за 2005-2007 гг. на эти цели было затрачено около 62 млн долл.

За последние шесть лет доля местных видов топлива значительно выросла – с 5,3% до 21,7%, что позволило сократить долю импортируемых топливно-энергетических ресурсов ЖКХ с 94,7% до 78,3%.

При этом неправительственными организациями в Белоруссии разрабатывается “концепция развития экологически чистой энергетики до 2050 года”. По мнению одного из разработчиков концепции, представителя международной организации Inforse Гунно Бойе Олесена, у Беларуси есть достаточный потенциал в использовании энергии солнца, ветра, биомассы и биогаза для того чтобы активно развивать свою альтернативную энергетику.

Концепция предусматривает активное использование альтернативных источников энергии в различных сферах жизнедеятельности, в том числе в домостроительстве, внедрение энергоэффективных технологий в производстве, модернизацию энергетических сетей, энергосбережение. Реализация предложенного сценария позволит к 2050 г. полностью отказаться от импорта газа и нефти, а также от ядерной энергетики в республике.

Необходимо также отметить то, что для более широкого применения альтернативных источников энергии в Беларуси нужно лоббировать их использование на разных уровнях. Так считает директор компании ООО “Белветроэнерго” Владимир Нистюк. Он говорит, что лоббирование станет одной из целей “Ассоциации возобновляемой энергетики”, к участию в которой приглашены и биоэнергетики, и гелиоэнергетики. Такая структура необходима, подчеркивает Нистюк, еще и потому, что альтернативная энергетика – это новая для Беларуси отрасль. Чтобы она эффективно заработала, необходимо принять соответствующее законодательство , добиться поддержки на государственном уровне и, главное, – понимания перспективности возобновляемых источников энергии.

Повышение энергоэффективности

К 2020 г. Беларусь собирается снизить энергоемкость ВВП с 400 до 210-220 кг нефтяного эквивалента на 1 тыс. долл. ВВП и выйти по этому показателю на уровень Швеции. К 2010 г. в Беларуси планируется уменьшить энергоемкость ВВП не менее чем на 31% и выйти на показатель 280 кг нефтяного эквивалента на 1 тыс. долл. ВВП (уровень Канады). В 2015 г. энергоемкость ВВП должна снизиться не менее чем на 50%, в 2020 г. – не менее чем на 60% к уровню 2005 г. Но пока в Беларуси энергоемкость ВВП в 1,5-2 раза выше, чем в развитых странах со сходными климатическими условиями.

Содействовать этому призваны новые технологии и увеличение использования в республике местных видов топлива (МВТ), вторичных, нетрадиционных и возобновляемых энергоресурсов (НВИЭ) на 1,7 млн т.у.т.

Сегодня в республике действуют две основные программы по энергосбережению:
Государственная комплексная программа модернизации основных производственных фондов Белорусской энергосистемы, энергосбережения, увеличения использования в республике собственных топливных ресурсов (утверждена Указом Президента Республики Беларусь 25.08.2005 № 399)
Республиканская программа энергосбережения на 2006-2010 гг. (утверждена Постановлением Совета Министров Республики Беларусь 02.02.2006 № 137).

Сотрудничество с Германией

Белоруссия заинтересована в сотрудничестве в сфере альтернативной энергетики с Германией, которая достигла значительных успехов в области ветро- и солнечной энергетики. Немецкие специалисты имеют большой опыт создания ветроустановок и солнечных батарей, который было бы перспективно перенять и Беларуси. Так считает директор Белорусского инновационного фонда Анатолий Гришанович. К числу приоритетных направлений сотрудничества он отнес содействие трансферу технологий и знаний, внедрению инноваций, а также участие немецких компаний в реализации инновационных проектов в энергетике таких как строительство гидроэлектростанции на реке Щара, совершенствование теплоэлектростанций, организации производств по выпуску топливных гранул, создание биогазовых установок.

Кроме того, для Белоруссии немаловажна тема проектирования энергоэффективных домов и реконструкции старых помещений; опыт немецких компаний в этой области также крайне интересен.

Белорусские и немецкие ученые уже тесно сотрудничают: около половины проектов, реализуемых в Беларуси при содействии международных организаций, – белорусско-немецкие. В 2007 г. было осуществлено 40 проектов, и немалую роль в их реализации сыграли совместные контактно-кооперационные биржи.

В свою очередь представитель посольства Германии в Белоруссии Свен Хаанкс отметил, что в Германии растет интерес со стороны бизнес- и научного сообщества к Белоруссии. Объем взаимной торговли увеличивается с каждым годом в среднем на 19%. В 2007 г. он достиг около 2,9 млрд долл.

Возобновляемая энергетика в Беларуси

Рис. 1. Прогноз суммарного потребления топлива в Беларуси (ПДж).
Источник: Энергетический портал Reenergy.by и ООО “Белорусское Отделение Международной Академии Экологии”

Развитие биоэнергетики

Основными направлениями в производстве энергии из биомассы являются:
Отходы растениеводства
Биогаз из отходов животноводства
Дрова и древесные отходы
Фитомасса.

Использование отходов растениеводства в качестве топлива является принципиально новым направлением энергосбережения для Белоруссии. Общий потенциал отходов растениеводства оценивается до 1,46 млн т.у.т. в год.

Отходы животноводства особенно интересны тем, что без дополнительных энергетических затрат можно получить экологически чистые высококачественные органические удобрения и вследствие этого пропорционально сократить энергоемкое производство минеральных удобрений. Применение биогазовых установок позволит существенно улучшить экологическую обстановку вблизи крупных ферм и животноводческих комплексов, а также на посевных площадях, куда в настоящее время сбрасываются отходы животноводства. Потенциально возможное получение товарного биогаза от животноводческих комплексов составляет 160 тыс. т.у.т. в год.

Централизованная заготовка дров и отходов деревообработки в республике Беларусь осуществляется предприятиями Министерства лесного хозяйства и концерна “Беллесбумпром”. Наряду с использованием отходов деревообработки для получения тепла целесообразно предусмотреть экономически обоснованное вовлечение лигнина в топливный баланс республики.

В целом по республике годовой объем использования дров и отходов лесопиления составлял около 1,0-1,1 млн т.у.т. Часть дров поступает населению за счет самозаготовок, объем которых оценивается на уровне 0,3-0,4 млн т.у.т. Предельные возможности республики по использованию дров в качестве топлива можно определить, исходя из естественного годового прироста древесины, который приближенно оценивается в 25 млн м³ или 6,6 млн т.у.т. в год, в т.ч. в загрязненных районах Гомельской области 20 тыс. м³ или 5,3 тыс. т.у.т.

Для использования древесины из данных районов в качестве топлива необходимо разработать и внедрить технологии и оборудование по газификации и параллельной дезактивации. Исходя из планируемого к 2015 г. роста заготовок древесины в 2 раза, а также с учетом увеличения объемов использования отходов деревообработки, лесопиления и переработки древесины, прогнозируемый годовой объем древесного топлива может возрасти до 1,6 млн т.у.т.

В климатических условиях республики с 1 га энергетических плантаций собирается масса растений в количестве до 10 т сухого вещества, что эквивалентно примерно 5 т.у.т. При дополнительных агроприемах продуктивность гектара может быть повышена в 2 раза. Из этого количества фитомассы можно получить 5-7 т жидких продуктов эквивалентных нефти. Наиболее целесообразно использовать для получения сырья площади выработанных торфяных месторождений, на которых отсутствуют условия для произрастания сельскохозяйственных культур. Площадь таких месторождений в республике составляет около 180 тыс. га, которая может стать стабильным, экологически чистым источником энергетического сырья в объеме до 1,3 млн т.у.т. в год.

Отсутствие опыта массового использования фитомассы для энергетических целей не позволяет сделать оценку затрат и будущих цен на топливо, т. к. для этой цели потребуется разработка специальной техники, дорожная инфраструктура, перерабатывающие предприятия и т.д. Однако по укрупненным расчетам цена составит около 35 долл./т.у.т.

Энергия ветра

Для первоначального этапа развития ветроэнергетики Беларуси определены 1840 площадок для строительства как одиночных ВЭУ , так и ВЭС с потенциалом более 200 млрд кВт·ч. Выявленные на территории Беларуси площадки под ветроэнергетику – это, в основном, гряды холмов высотой от 20 до 80 м с фоновой скоростью ветра 5 м/с и более, на которых можно возвести от 5 до 20 ВЭУ.

Выборочные обследования зон опытной эксплуатации ветротехнического оборудования на территории Беларуси показали, что при оптимальном выборе строительной площадки для возведения ВЭУ (на возвышениях и открытой местности, на берегах водных массивов и т.п.) окупаемость ВЭУ при среднегодовой скорости ветра 6-8 м/с укладывается в срок около 5 лет.

Наиболее эффективно обеспечивается использование современной зарубежной ветротехники на территориях зон со среднегодовыми фоновыми скоростями не ниже 4,5 м/с на холмистом рельефе. К таким регионам относятся: возвышенные районы большей части севера и северо-запада Беларуси, центральная зона Минской области, включая прилегающие с запада районы, Витебская возвышенность.

В итоге ветер может дать Беларуси 2-3% энергии от общего энергобаланса страны, максимум – до 5%.

Энергия солнца

По метеорологическим данным в Республике Беларусь в среднем 250 дней в году пасмурных, 85 с переменной облачностью и 30 ясных, а среднегодовое поступление солнечной энергии на земную поверхность с учетом ночей и облачности составляет 243 кал на 1 см² за сутки, что эквивалентно 2,8 кВт·ч/м², а с учетом КПД преобразования для гелиоэлектричества 12% – 0,3 кВт·ч/м². Нынешняя стоимость солнечной электроэнергии равняется 4,5 долл. за 1 Вт мощности и, как результат, цена 1кВт·ч электроэнергии в 6 раз дороже энергии, полученной традиционным путем сжигания топлива.

Высокая стоимость солнечных коллекторов, а также сопутствующие затраты на строительно-монтажные работы, конструкции, кабели, системы управления, технические средств для обслуживания, инфраструктуру в настоящее время накладывают сильные ограничения на развитие гелиоэнергетики в Беларуси.

Основными направлениями использования энергии солнца будут гелиоводоподогреватели (ГВН) и различные гелиоустановки для интенсификации процессов сушки и подогрева воды в сельскохозяйственном производстве. Стоимость оборудования для жилого дома или коттеджа варьируется в пределах 900-3500 долл.

Отдельный интерес представляет пассивное использование солнечной энергии методом строительства домов “солнечной архитектуры “. Расчеты показывают, что количества энергии, падающее на южную сторону крыши домов площадью 100 м² на широте Минска, вполне хватает даже на отопление зимой. Размеры дешевого гравийного теплового аккумулятора под домом вполне приемлемы.

Пока игнорируются даже принципы пассивного солнечного отопления. Единственное здание в Беларуси, построенное с использованием этого принципа – немецкий Международный Образовательный Центр. Если проектирование зданий проводить с учетом энергетического потенциала климата местности и условий для саморегулирования теплового режима зданий, то расход энергии на теплоснабжение можно сократить на 20-60%. Так, строительство на принципах “солнечной архитектуры” может снизить годовое теплопотребление до 70-80 кВт/м².

Рис. 2. Проектное предложение по энергоэффективной застройке района г. Минска (засл. арх. РБ А.А. Соболевский)

В статье были использованы материалы белорусского портала по альтернативной энергетике Reenergy.by

Алексей Смирнов
Географический факультет МГУ

Публикации

В недрах Республики Беларусь отсутствуют собственные сырьевые топливно-энергетические ресурсы в достаточных объемах для удовлетворения потребностей страны. В этой связи основу энергетического топливопотребления Беларуси составляет природный газ, импортируемый из Российской Федерации. На природном газе работают большинство теплоэлектростанций республики, его потребляют промышленные предприятия в качестве технологического сырья и топлива, коммунально-бытовой сектор и население на нужды отопления и приготовления пищи. Такая структура топливного баланса сложилась еще в советское время, когда использование природного газа было наиболее экономически целесообразным и экологически «чистым» по сравнению с другими видами органического топлива (уголь, торф, мазут).

В то же время в последние десятилетия в топливно-энергетическом балансе республики постоянно наращивается использование возобновляемых источников энергии (гидро-, ветро- и солнечная энергия, биогаз) и местных видов топлива — дрова и древесные отходы, торф.

Природный газ

Природный газ в Республику Беларусь поступает с северо-западных сибирских регионов Российской Федерации по магистральным газопроводам. Годовые объемы его потребления в стране варьируются в пределах 19-21 млрд. кубических метров. По уровню потребления Республика Беларусь входит в первую десятку стран — экспортеров природного газа в мире.

Далее природный газ через систему распределительных газопроводов, эксплуатацию которых осуществляет, входящее в состав Министерства энергетики Республики Беларусь , государственное производственное объединение по топливу и газификации «Белтопгаз», поставляется всем потребителям страны. На сегодняшний день в Беларуси газифицированы все 118 районов из 118. Природным газом обеспечиваются 113 из 113 городов, а также 80 из 81 городского поселка, 7 из 8 рабочих поселков и 2770 из 23468 сельских населенных пунктов (11,8%). Протяженность сетей природного газа в Беларуси составляет порядка 55,1 тыс. км, в том числе более 30,2 тыс. км в сельской местности, сжиженного газа — 217,1 км, в том числе в сельской местности — 213,5 км, или 98,3 %. Газифицировано природным газом свыше 2,7 млн. квартир, сжиженным газом — более 1,0 млн. квартир. Доля квартир, обеспеченных природным газом, составляет 72,1% от общего количества газифицированных квартир. Таким образом, Беларусь, по уровню газификации находится в числе передовых стран.

Торф

Сегодня Беларусь является третьей страной в мире по объемам добычи этого полезного ископаемого. Его месторождения распространены на территории республики почти повсеместно. По информации Национальной академии наук Беларуси в республике находится около 9 тысяч торфяных месторождений, общая площадь которых 2,4 млн. га. Общие геологические запасы торфа в республике оцениваются в 4 млрд. тонн. Однако, не все из них исходя из экономической и природоохранной целесообразности могут быть использованы для промышленной добычи торфа. С целью упорядочения использования земель сельскохозяйственного назначения, лесных угодий, а также урегулирования вопросов использования торфяных месторождений, НАН Беларуси, Минприроды и Минэнерго в настоящее время осуществляют инвентаризацию торфяных месторождении с определением направлении их дальнейшего использования. На основании материалов проведенной инвентаризации будет подготовлена стратегия сохранения и использования месторождений торфа.

Торфяная промышленность республики имеет вековую историю. Первая промышленная разработка торфа в Беларуси начата в 1896 году. До 1960 года торф в Беларуси оставался основным видом топлива, на котором работало большинство электростанций. Строительство и ввод в эксплуатацию брикетных заводов в 60-х годах позволило довести объемы производства брикетов в 1974 г. до 2,412 млн. тонн, что является рекордным показателем за всю историю торфяной промышленности республики. Максимальная добыча торфа достигнута в 1974 году — 16,8 млн. тонн, из них 9,1 млн. тонн топливного торфа и 7,7 млн. тонн торфа для нужд сельского хозяйства.

С конца 70-х годов происходит постепенная переориентация объектов энергетики, населения республики, с заменой использования торфа на другие виды топлива — газ и мазут. Торфяное топливо планомерно исключается из теплоэнергетики и к 1986 г. сжигание его на электростанциях и ТЭЦ прекращается. Вследствие этого происходит сокращение объемов добычи торфа и производства брикетов. Так, в 2001 году эти показатели составляли, соответственно, 2,0 и 1,1 млн. тонн.

Организациями торфяной промышленности Минэнерго разрабатывается 44 торфяных месторождения. Отведено 17,2 тыс. га площадей торфяных месторождений (0,72 % от общей площади торфяных месторождений) с запасами торфа в количестве 33,2 млн. тонн (0,84 % от общих запасов торфа в республике).

Торф является одним из немногочисленных местных топливно-энергетических ресурсов Республики Беларусь. Его доля в общем объеме местных топливно-энергетических ресурсов составляет около 15 процентов. В энергетическом балансе республики доля торфа составляет 2-3 процента. Использование торфа позволяет ежегодно замещать в экономике республики до 590 млн. м3 импортируемого природного газа стоимостью 107,7 млн. долл. США. Следует отметить, что, по сравнению с импортируемым природным газом, местное торфяное топливо имеет значительно меньшую стоимость. Так, в пересчете на 1 т у.т., торфяные брикеты дешевле природного газа в 2,6 раза, а топливный фрезерный торф — в 4 раза. Кроме этого, производимые из торфа топливные брикеты являются социально значимым продуктом, так как используются в качестве коммунально-бытового топлива на объектах социальной сферы и более чем в 200 тыс. домовладениях небольших городов и сельских населенных пунктов республики. В целом теплом и электроэнергией из торфа обеспечивается около 1 млн. жителей нашей страны. Минэнерго проводится постоянная работа по увеличению объемов использования торфа в республике и поиску альтернативных направлений экспортных поставок торфяной продукции.

Государственный кадастр возобновляемых источников энергии (ВИЭ)

В Беларуси создан (ВИЭ), где предоставлена информация по оценке «альтернативного» энергетического потенциала территории республики и повышения эффективности использования ВИЭ.

Кадастр позволяет юридическим лицам и индивидуальным предпринимателям (владельцам ВИЭ) вносить и обновлять информацию об имеющихся у них площадках и установках по использованию ВИЭ, а также получить электронный сертификат о подтверждении происхождения энергии.

Согласно информации, содержащейся в кадастре, в настоящее время в республике функционирует 232 установки на возобновляемых видах энергии, установленная мощность которых составляет 288,9 МВт. Значительная часть объектов - 156 — работает на энергии древесного топлива и иных видов биомассы, а также на энергии естественного движения водных потоков (38).

Среди ВИЭ, используемых в республике, 14 объектов работают на энергии солнца, 14 - используют энергию биогаза, 7 объектов — энергию ветра и 3 объекта — энергия тепла земли.

Имеющиеся объекты ВИЭ способны позволяют сэкономить более 313602,552 условного топлива в год.

База данных государственного кадастра ВИЭ также содержит информацию о:

площадках возможного размещения установок по использованию ВИЭ мощностью более 200 кВт (на основе сведений взятых из действующих государственных программ);
площадках фактического размещения установок по использованию ВИЭ;
производителях энергии из ВИЭ (в разрезе административно-территориальных единиц Республики Беларусь);
используемых видах ВИЭ и максимально возможном количестве энергии, производимой в течение года на установках;
мощности установок и годовом отпуске от них тепловой и электрической энергии.

Инвестиции в возобновляемую энергетику в Беларуси

Согласно законодательным документам производители энергии из ВИЭ имеют право на:

гарантированное подключение к государственным энергетическим сетям установок по использованию ВИЭ;
гарантированное приобретение государственными энергоснабжающими организациями всей предложенной энергии, произведенной из ВИЭ, а также ее оплату по стимулирующим тарифам (в части оплаты электроэнергии);
защиту от недобросовестной конкуренции, в том числе со стороны юридических лиц, занимающих доминирующее положение в сфере производства энергии;
расширение (реконструкцию, модернизацию) установок по использованию ВИЭ;
самостоятельное выявление площадок возможного размещения установок по использованию ВИЭ.

Предусмотрены значительные льготы и преференции инвесторам, среди которых

Освобождение установок по использованию возобновляемых источников энергии от НДС при ввозе на территорию Республики Беларусь.
Освобождение от земельного налога земельных участков, занятых объектами и установками по использованию возобновляемых источников энергии.

В качестве благоприятных факторов для инвестиций в отрасль отмечается высокий уровень покрытия страны государственными энергетическими сетями, а также существенная база потребителей энергии - предприятий тяжелой промышленности.

Проблема роста дефицита энергоресурсов выходит сегодня на уровень проблемы изменения климата, а, как известно, история человечества - это история борьбы за энергетические ресурсы. Подобная ситуация наблюдается и в XXI веке (к примеру, войны на Ближнем Востоке за нефть). Но существует более достойный способ решения проблемы нарастающего дефицита энергетических ресурсов - альтернативные источники энергии. В Беларуси этот вопрос очень актуальный и прорабатывается государственными органами.

Возобновляемые источники энергии в РБ

Терминология Организации Объединенных Наций (ООН) определяет понятие «возобновляемая энергия» и ее источников. К источникам возобновляемой энергии отнесены солнце, воздушные массы, вода, тепло земных недр, биомасса, древесина, торф.

Так как Беларусь обеспечена собственными традиционными энергоносителями менее чем на 20 %, естественно, возникает потребность в таких источниках, чтобы как-то компенсировать недостаток собственных энергоресурсов.

Между тем, вопросом возобновляемых источников энергии (ВИЭ) занимаются не только страны с Например, такие страны, как Германия, Швеция, Франция (всего более двадцати государств), создали Международное общество солнечной энергии.

По прогнозам экспертов, к 2040 году мировое производство энергии от нетрадиционных ВИЭ будет составлять 82 процента от потребления энергии в мире. Общемировая тенденция способствовала тому, что нетрадиционные (альтернативные) источники энергии в Беларуси также получили развитие.

Исследования показали, что в республике наиболее целесообразна солнечная энергия, так как более половины года в ней наблюдается переменная облачность, и только сто пятьдесят дней (в среднем) - пасмурные. Наибольшая эффективность светила наблюдается в период с апреля по сентябрь.

Альтернативные источники энергии - это...

Под таковыми понимаются источники, не загрязняющие окружающую среду, как это происходит с применением известных и распространенных сегодня энергоносителей: нефть, уголь, ядерное топливо.

Прежде всего это солнце, ветер. Солнце - самый надежный и экологичный источник энергии, потому что наше светило будет существовать еще много миллионов лет. Его энергию можно аккумулировать устройствами, называемыми солнечными батареями.

Ветер как источник энергии используется довольно широко, так как это очень выгодно. Ветроэнергетика распространена преимущественно в странах, ограниченных в классических энергоресурсах и ратующих за чистоту окружающей среды. К таким странам относится Республика Беларусь.

Существенную роль играют значительные запасы древесины в государстве, себестоимость которой в четыре раза меньше экспортируемых углеводородов.

РБ и ее топливно-энергетический комплекс

Топливно-энергетический комплекс Беларуси (ТЭК) не имеет в нужном количестве собственных энергетических ресурсов. В связи с этим государством проводится политика энергосбережения, выражающаяся в развитии как местных энергоносителей, так и альтернативной энергетики.

Регулятором ТЭК выступает Министерство энергетики Беларуси. Оно является сравнительно молодым органом управления в республике (создано в конце 2002 года). За это время были приняты и реализованы целевые госпрограммы, направленные на повышение эффективности энергетики страны.

Как заявил министр энергетики Беларуси Владимир Потупчик, с 2014 года республика ежегодно экономит более $200 млн благодаря снижению потребления топливных энергоресурсов, на которые приходится около 70 % затрат в сфере энергетики.

В ближайшей перспективе Минэнерго Беларуси намерено заняться решением важной задачи - созданием совершенно новой базы для развития ТЭК, эффективной и экологически приемлемой в современных условиях. Эти планы зафиксированы в «Основных направлениях энергетической политики Республики Беларусь на период до 2020 года».

В частности, документом предусматриваются следующие принципы работы топливно-энергетического комплекса страны:

усиление энергосбережения;
экологическая чистота;
усиление научной работы по вопросам альтернативной энергетики и внедрение ее результатов;
развитие малой энергетики;

Энергоресурсы РБ

Топливно-энергетические ресурсы Беларуси не отличаются большим разнообразием: они включают в себя торф (топливный), нефть, дрова и пр. В республике найдено свыше девяти тысяч месторождений торфа. В настоящее время использована только четверть всех разведанных запасов этого топлива.

Дело в том, что львиная доля месторождений торфа находится на территориях, занятых под сельское хозяйство или природоохранных, что делает более широкое использование месторождений нереальным.

Залежи нефти и попутного газа имеются в Припятской впадине. Месторождения были открыты в 1956 году. Добычей этих ресурсов занимается концерн «Белнефтехим». Однако, по расчетам экспертов, этих месторождений хватит всего лишь на 30-35 лет. Правда, рассматривается перспектива добычи нефти и газа в Оршанской и Брестской впадинах, но она достаточно отдаленная.

Богатство лесами позволяет Беларуси проводить централизованные заготовки дров и отходов с пиломатериалов. Но объемы указанных ресурсов настолько малы, что потребность энергии республики обеспечивается ими менее чем на 15 %. Остальное восполняется за счет импорта энергоносителей, что делает очень уязвимой. В подобной ситуации республика вынуждена не только соблюдать режим энергосбережения, но и усиленно искать возможные альтернативные источники энергии.

Нетрадиционная энергетика

Альтернативная энергетика появилась гораздо раньше, чем о ней вынужденно стали повсюду говорить. Люди, в том числе и белорусы, использовали солнечную энергию, энергию воды, ветра для своих энергозатратных нужд уже более двухсот лет тому назад. Но тогда эти источники не считались чем-то особенным. Человечество жило в полной гармонии с природой, не нарушая ее баланс. Использование угля было таким же естественным, как и энергии ветра, воды для работы мельниц, пилорам для распиловки лесоматериала, обмолота урожая и даже для производства текстиля.

В Беларуси даже было налажено производство таких «ветряков» и «водяков», которые могли быть как стационарными, так и мобильными. Им не требовались специальные плотины, то есть природе не наносился вред. А «ветряки» могли ставиться в любом месте, лишь бы был ветер. Подобные источники энергии даже составляли «экспорт» Беларуси, потребителями которого были Россия и Украина.

Современная Беларусь из альтернативных источников энергии имеет всего лишь десяток небольших гидроэлектростанций (ГЭС). Белорусские ученые, занимающиеся со времен Советского Союза так ничего конкурентоспособного и не создали. Тому подтверждением может служить «Ветромаш» в Заславле, где демонстрируются ветроустановки, подобные западным разработкам полувековой давности, давно уже морально устаревшие.

Тем временем нетрадиционная энергетика подверглась некоторым ограничениям со стороны государства: с 19 августа 2015 года Указом президента Беларуси предусмотрено квотирование установок с альтернативными источниками электроэнергии. Ограничения касаются суммарной электрической мощности установок, находящихся на территории Беларуси. Нормы относятся ко всем желающим заниматься альтернативной энергетикой, включая иностранные компании.

Энергия белорусских водных ресурсов

Изменение ситуации в топливно-энергетическом комплексе Беларуси (высокая стоимость ископаемых энергоресурсов, ухудшение экологии, вынудившее государство взять на себя определенные обязательства по снижению вредных выбросов в атмосферу, и др.) повлекло за собой необходимость в пересмотре взглядов на отрасли, составляющие энергетический баланс республики. Одной из таких сфер явилась гидроэнергетика. В Беларуси, как известно, находятся реки Днепр, и Неман. Они текут по равнине, но в отдельных местах окружены высокими берегами и имеют пороги. Все это сопутствует строительству гидроэлектростанций, что при имеющемся уже сегодня дефиците нефти, угля, газа дает немаловажный шанс сократить его. Альтернативная энергетика вышла на передний план в ТЭК Беларуси.

Исходя из этого, Кабинет министров Беларуси утвердил государственную программу строительства гидроэлектростанций. Согласно этому документу, было намечено строительство ГЭС на Немане (выше и ниже города Гродно), Западной Двине (Верхнедвинская, Бешенковичская, Витебская и Полоцкая).

Днепр, как самая медленная река, рассматривался для строительства ГЭС в последнюю очередь. К 2020 году запланировано возведение четырех маломощных ГЭС, среди которых Оршанская, Шкловская, Речицкая и Могилевская.

Незаслуженно забытая

В Республике Беларусь протекает в общей сложности более двадцати тысяч малых рек, протяженность которых составляет 90 тыс. км. И этот огромный водно-энергетический потенциал используется только на 3%.

Данный ресурс начал осваиваться в 50-х годах. В республике стали строиться малые гидроэлектростанции. Первой была возведена в 1954 году Осиповичская гидроэлектростанция на реке Свислочь. Ее мощность составляла всего 2,25 МВт. Кстати, ГЭС действует и поныне.

Однако к 60-м годам малая гидроэнергетика ушла на второй план в связи с появлением государственных энергосистем. Сельский потребитель был переведен на новые мощные системы, и нужда в малых гидроэлектростанциях отпала сама собой.

В связи с этим большая часть построенных малых ГЭС была выведена из эксплуатации, так как себестоимость объектов оказалась слишком высокой. В итоге к концу 80-х годов в Беларуси осталось всего шесть ГЭС, которые вырабатывали в год немногим более 18 миллионов кВт.

Но дальнейшая жизнь снова повернула энергетиков к малым При этом подобные альтернативные источники энергии в Беларуси оказалось можно получить, восстанавливая ранее выведенные из эксплуатации, а также благодаря строительству новых МГЭС. При этом не требовалось затопление сельскохозяйственных угодий.

Также имеется возможность использования водохранилищ другого, не энергетического, назначения, которые имеются на небольших реках. Здесь вполне уместно строительство МГЭС мощностью в 6 тысяч кВт, при этом ее окупаемость составляет пять-шесть лет.

Представители «зеленых» подтверждают отсутствие какой-либо нагрузки со стороны МГЭС на окружающую природу.

Белорусскими властями планируется к 2020 году увеличить вдвое суммарную мощность таких ГЭС. В связи с этим определенный интерес к строительству малых ГЭС на территории страны проявляют зарубежные инвесторы, которые берут на себя 78,4 % расходов на возведение объектов малой энергетики.

Ветер продолжает служить человеку

Ветроэнергетика в Беларуси способствует решению многих вопросов электроснабжения малых объектов в труднодоступных местах. Поэтому вопрос применения энергии воздушных масс остается актуальным для топливно-энергетического комплекса республики.

За последние годы на территории страны было выявлено порядка 1840 мест, где можно поставить ветроустановку или ветряную электроустановку. В основном это холмы высотой до 80 м, на вершине которых скорость ветра достигает пяти и более метров в секунду.

На текущий момент такие системы размещены в Минской, Гродненской, Могилевской и Витебской областях. Самая мощная ветроустановка (1,5 МВт) обслуживает жителей поселка Грабники (Гродненская область). Районный центр Новогрудок этой же области обеспечивает электроэнергией ветряк, принадлежащий государству (единственный в своем роде). К нему планируется установка еще пяти ветрогенераторов.

Целый парк ветряков планируется возвести в Лужище, деревне Ошмянского района. Строительство ведется на средства инвесторов и продолжится до 2020 года.

Экологичный дом

В это понятие человечество включает строение, энергообеспечение которого осуществляется только за счет нетрадиционных источников энергии.

Альтернативная энергия для дома может быть получена из потока солнечных лучей, ветра, в результате работы микроГЭС и переработки биомассы для получения биогаза.

Использование солнечной энергии представляет особый интерес для создания экологичного жилища, однако некоторые факторы вносят серьезные поправки в планы владельца такой недвижимости. Прежде всего это затраты: солнечные коллекторы, монтаж оборудования, система управления и обслуживание обойдутся в солидную сумму (солнечная батарея на 3 кВт для среднего дома обойдется в 15 тысяч евро).

И все же определенный интерес вызывают дома, построенные методом, называемым «солнечная архитектура». Суть его заключается в том, что дом должен иметь крышу, площадь южной части которой - не менее 100 м 2 . При этом дом должен находиться на широте столицы Беларуси. Этого вполне достаточно даже для отопления помещений зимой.

Однако такое использование энергии солнца не нашло должного внимания в Беларуси. На данное время на таком принципе построено только одно здание - германский Международный образовательный центр. Между тем возведение подобных сооружений могло бы снизить потребление тепла до 80 кВт/м 2 в год.

Использование ветряков дает дому аналогичный шанс иметь статус экологичного. Но не следует забывать, что в Беларуси средняя скорость ветра составляет не более 5 м/с, а для нормальной работы современным системам требуется скорость до 10 м/с. Поэтому, по мнению специалистов, ветряк, установленный в этой стране, окупится только лет через сорок.

Однако это все относится к электричеству, но возобновляемая энергия солнца вполне может быть использована в частном доме в виде гелиоводонагревателя. Система очень эффективная, не зависит от погоды и климатических условий. С ее помощью можно даже частично отапливать помещение. Ко всему прочему, она потребляет не более 45 Вт и стоит 3,8 тыс. евро (с монтажом). Ее окупаемость составляет не более четырех лет.

Заключение

К сожалению, альтернативные источники энергии в Беларуси (и не только там) сегодня и в ближайшем обозримом будущем не смогут заменить в полном объеме традиционные энергоносители.

Энергия солнца не способна стать таким источником в промышленных масштабах по простой причине - низкая плотность солнечного потока энергии. С учетом того, что в Беларуси только треть года бывает солнечной, расчеты показывают: более 30 % территории республики необходимо отдать под солнечные электростанции, чтобы удовлетворить ее потребность в электричестве. Но даже при выполнении этого условия не следует забывать, что эти расчеты делались с учетом КПД станций, составляющего 100 %. В действительности сегодня этот показатель находится на уровне десяти-пятнадцати процентов.

Получается, что в реальности под потребуется площадь всей Беларуси и часть территорий ее соседей-государств. Ко всему прочему, строительство и эксплуатация гелиостанций потребуют колоссальных затрат.

Аналогичная ситуация наблюдается и с использованием энергии ветра, рек, геотермальных источников.

Категории

Выбор редакции