Основные невозобновляемые энергоресурсы рано или поздно будут исчерпаны. Сейчас около 80% энергопотребления на планете обеспечивается за счет органического топлива. При таком использовании органического топлива его запасы к концу нынешнего столетия могут быть практически использованы. Поэтому уже в настоящее время во многих странах мира все большее внимание уделяют выработке электроэнергии на базе возобновляемых источников энергии.
Возобновляемые источники энергии имеют неоспоримые преимущества с точки зрения экологии. Некоторые возобновляемые виды энергии уже сейчас стоят не дороже энергии, получаемой за счет использования ископаемого топлива, и практически все дешевле ядерной энергии.
К возобновляемым источникам энергии относятся: солнечное излучение, энергия ветра, рек, водотоков, приливов и отливов, биомассы, геотермальная энергия, рассеянная тепловая энергия воздуха и воды. Экономический потенциал возобновляемых источников энергии в мире оценивается примерно в 20млдр т условного топлива в год, т.е. в 2 раза превышает годовой объем добычи всех видов ресурсов. Доля энергии от ВИЭ исключая гидроэнергетику и древесину пока не велика.
По данным Международного Энергетического агентства производство электроэнергии за счет нетрадиционных возобновляемых источником энергии(НВИЭ) оценивается более чем в 200млрд кВт\ч. Это составляет 6% от общего производства электроэнергии. Предполагается, что к 2030г – 13%, к 2060 – 23%.
Причем энергии солнца, ветра и малых гидростанций может хватить для удовлетворения потребностей всего мира. В течении года Земля получает от Солнце энергии в 100раз больше, чем ее содержится во все запасах ископаемого топлива.
Производство электроэнергии на базе ВИЭ, в общем ее объеме составляет: США – 1%, Дания 20%, Нидерланды 10%, Германия 12%, России – 0,1%.
Большая часть потребности в электроэнергии будет удовлетворятся за счет солнечных элементов, ветроустановок, малых гидростанциях и использования биомассы остатков урожая и отходов деревообрабатывающей промышленности.
В некоторых районах мир значительными источниками энергии могут оказаться геотермальные источники и энергия волн и приливов.
Согласно оценки Агентства по охране окружающей среды США через 15 лет возобновляемые источники энергии смогут удовлетворить 1/3 мировой потребности в энергии. Сейчас они удовлетворяют 1/16 часть потребностей. Еще через 20 лет возобновляемые источники должны удовлетворять 2/3 потребностей. Но для этого необходимо ускорить процесс развития энергетики на базе возобновляемых источников. Требуется воля правительств и вклад энергетиков всех стран и особенно индустриально развитых.
Экономический эффективный потенциал возобновляемых источников энергии в России составляется 270млн т.у.т. в год. Это более 25% внутреннего годового энергопотребления. В настоящее время в России действуют несколько экспериментальных и опытных промышленных электростанций использующие возобновляемые энергоресурсы. Около 300 малых ГЭС, десятки небольших ветровых и солнечных установок, общих вклад которых в энергобалансе стран не превышает 0.1%.
В настоящее время стоимость энергии, вырабатываемой на базе ВИЭ значительно больше по сравнению со стоимостью электроэнергии традиционных источников. Но более широкое распространение этих источников и увеличение производства оборудования для них могут уменьшить стоимость энергии, получаемой от ВИЭ.
В России уже сегодня необходимо более активно развивать энергетику на базе ВИЭ. Это даст возможность:
1) Обеспечить энергией отдаленные и труднодоступные районы страны с меньшими затратами;
2) Сократить дорогостоящее строительство ЛЭП (линий электропередач) и особенно в труднодоступных районах;
3) Оптимизировать графики загрузки оборудования на других станциях;
4) Снизить выбросы загрязняющих веществ при производстве тепловой и электрической энергии
5) Ограничить использование органических ресурсов, которые используются в энергетике для отраслей промышленности за счет снижения их доли на выработку электрической энергии;
6) Сохранение невозобновляемых энергоресурсов для будущих поколений;
7) Обеспечение энергетической безопасности страны
Недостатки использования ВИЭ
1) Потребность в энергии не постоянна во времени. В электроэнергии потребность максимальна в утренние и вечерние часы и минимальна в ночное время. Традиционные тепловые электростанции, регулируя расход топлива, могут подстраиваться под колебании спроса на энергию. При использовании возобновляемых источников энергии колебаться не только спрос на энергию, но и мощность этих источников. Поэтому необходимо учитывать оба этих фактора.
2) Ни один из возобновляемых источников энергии не является универсальным и не может быть использован в любой ситуации. Использование конкретного возобновляемого источника зависит от природных условий и потребностей в энергии. Поэтому для эффективного планирования энергетики на возобновляемых ресурсах необходимы : систематической исследования окружающей среды, изучение потребностей конкретного района в энергии для промышленного и с\х производства, а так же для бытовых нужд.