مصادر الطاقة المتجددة: ثورة جديدة أم فقاعة أخرى. الطاقة المتجددة في روسيا: توقف أو اتخذ الخطوة الأولى الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة

المصدر: http://zvt.abok.ru/articles/148/Alternativnaya_energetika_Rossii،

أحد الاتجاهات الرئيسية في العالم الحديث هو التحول النشط في استهلاك الطاقة، والذي يتزايد كل يوم، نحو استخدام مصادر الطاقة البديلة.

كما حدثت تغييرات إيجابية في روسيا. وبالتالي، يمكن تسمية نقطة تحول في التاريخ الروسي للطاقة البديلة بدخول مرسوم حكومي يهدف إلى تحفيز استخدام مصادر الطاقة المتجددة في سوق الكهرباء والقدرة الإنتاجية بالجملة.

أصبحت الطاقة الخضراء، باستخدام "احتياطيات" لا تنضب من الطاقة من الشمس والرياح والأنهار والطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الحرارية من الكتلة الحيوية المتجددة باستمرار*، اليوم موضوعًا للمناقشة في جميع الاجتماعات والمنتديات السياسية الهامة.

* المقال مخصص فقط لثلاثة قطاعات من مصادر الطاقة المتجددة: الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الكهرومائية الصغيرة. إن قطاع الطاقة الحيوية واسع جدًا ويستحق موضوعًا منفصلاً للنظر فيه.

في كل عام، توفر الطاقة الخضراء جزءًا متزايدًا من احتياجات موارد الطاقة للاقتصادات الرائدة في العالم. في الأساس، نشهد اليوم بناء نموذج عالمي جديد للطاقة، والذي يتضمن المساهمة الحاسمة لمصادر الطاقة المتجددة في إجمالي استهلاك الطاقة والنزوح التدريجي لموارد الطاقة الأحفورية التقليدية. وفقًا لاستراتيجية الطاقة التي اعتمدها الاتحاد الأوروبي، يجب على الدول الأعضاء في الكومنولث، بحلول عام 2020، ضمان خفض انبعاثات الغازات الدفيئة بنسبة 20٪، وزيادة حصة الطاقة المتجددة إلى 20٪ وزيادة كفاءة استخدام الطاقة بنسبة 20٪. وعلى المدى الطويل، ستذهب العديد من البلدان إلى أبعد من ذلك بكثير. وعلى وجه الخصوص، تخطط ألمانيا لتحقيق حصة 60% من مصادر الطاقة المتجددة في ميزان الطاقة الإجمالي للبلاد و80% في إنتاج الكهرباء بحلول عام 2050.

يعد إنتاج طاقة الرياح والطاقة الشمسية والوقود الحيوي من أسرع القطاعات نموًا في الصناعة الحديثة، والتي اجتذب تطويرها الإمكانات العلمية والتقنية الكاملة للدول الرائدة في العالم. في ظل هذه الظروف، يتحول النقاش حول الجدوى الاقتصادية للتطوير النشط لمصادر الطاقة المتجددة في الاتحاد الروسي إلى وعي بالحتمية السياسية للحركة في اتجاه الطاقة البديلة. إن الاعتماد على الوقود الهيدروكربوني فقط يهدد البلاد باحتمال التخلف التكنولوجي الكبير عن الدول الرائدة في العالم في قطاع الطاقة الذي يعد أساسيًا للاقتصاد، ونتيجة لذلك، فقدان مكانة روسيا الرائدة في الاقتصاد العالمي. ولهذا السبب، في السنوات الأخيرة، على الرغم من إمدادات روسيا الكاملة من موارد الطاقة التقليدية، كان هناك تغيير إيجابي في موقف الدولة والشركات الروسية تجاه الأنواع البديلة من الطاقة.

التشريعات ودعم مصادر الطاقة المتجددة. طريق روسيا الخاص

ليس سرا أنه نظرا لارتفاع تكلفة مصادر الطاقة المتجددة، فإن تطورها السريع في الدول الرائدة في العالم في العقد الماضي أصبح ممكنا فقط بفضل الدعم المالي من الدول. حاليًا، في الممارسة العالمية، هناك عدة آليات لدعم مشاريع توليد الكهرباء بالاعتماد على مصادر الطاقة المتجددة. الأكثر شعبية منها هما: تعريفات التغذية والشهادات الخضراء. في الحالة الأولى، تضمن الدولة شراء الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة من المنتجين بأسعار خاصة أعلى. ويتم تركيبها لمنشأة محددة تستخدم مصادر الطاقة البديلة لمدة 20-25 سنة، مما يضمن ربحية جيدة لمثل هذه المشاريع. في الحالة الثانية، عند بيع الكهرباء المولدة من مصادر الطاقة المتجددة في السوق الحرة، تحصل الشركة المصنعة على شهادة تأكيد خاصة (يعمل مخطط مماثل، على سبيل المثال، في السويد والنرويج)، والتي يمكن بيعها لاحقًا. وتضمن الدولة الطلب على مثل هذه الشهادات من خلال تقديم المتطلبات التشريعية لحصة مصادر الطاقة المتجددة في قطاع الطاقة في البلاد، بما في ذلك المزايا التي تعود على الشركات التي تستخدم مصادر الطاقة المتجددة وغرامات على الشركات "القذرة".

الشهادات الخضراء في السويد

نظام الشهادة الخضراء ل أدخلت الكهرباء في في السويد 2003 في العام الماضي، حل محل نظام المنح والإعانات المستخدم سابقًا. الهدف الرئيسي للشهادات الخضراء هو زيادة إنتاج الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة بمقدار 20 تيراواط ساعة بحلول عام 2020 مقارنة بمستوى عام 2002. يدعم النظام الشركات التي تستخدم مصادر الطاقة المتجددة: محطات الطاقة الكهرومائية ومنتجي الكهرباء الذين يقومون بتوليدها من طاقة الرياح وحرق الوقود الحيوي والجفت. ويستند تشغيل النظام على المبادئ التالية: تصدر وزارة التنمية المستدامة شهادة واحدة (بشكل إلكتروني) لشركات التوليد باستخدام مصادر الطاقة المتجددة لكل ميجاوات ساعة من الطاقة المنتجة. الشهادة صالحة لمدة سنة واحدة. تحدد الحكومة السويدية بشكل قانوني حصصًا سنوية لشراء الشهادات الخضراء لمنظمات إمدادات الطاقة وكبار مستهلكي الكهرباء في السويد. يتم تحديد الحصص لعدة سنوات مقدما. يتم تداول الشهادات الخضراء في السوق الحرة. يتم تحديد سعر الشهادة حسب نسبة العرض والطلب في السوق. وفي نهاية كل فترة إبلاغ، يُطلب من المنظمات التي لديها حصص تقديم تقرير عن تنفيذها. يمكنك تتبع ديناميكيات التغيرات في قيمة الشهادات، على سبيل المثال، على الموقع الإلكتروني لأحد الوسطاء العاملين في سوق الشهادات الخضراء. ومن الجدير بالذكر أنه في النهاية، يدفع المستخدم النهائي - جميع المواطنين السويديين - تكاليف دعم منتجي الكهرباء باستخدام مصادر الطاقة المتجددة. وبحسب الخبراء، تبلغ حصة الشهادات الخضراء في تكلفة الكهرباء للمستخدمين النهائيين حوالي 3%. فوائد الشهادات الخضراء: غياب التأخير البيروقراطي الذي يميز نظام المنح والإعانات؛ انفتاح وشفافية النظام؛ عدم وجود عبء مباشر على ميزانية الدولة؛ القدرة على التحكم في ديناميكيات نمو الكهرباء التي يتم الحصول عليها من مصادر الطاقة المتجددة. لقد أثبتت الشهادات الخضراء نفسها بشكل جيد في السويد، والتي أصبحت مثالاً لبلدان أخرى في أوروبا. وقد قدمت المملكة المتحدة وإيطاليا وبولندا وبلجيكا خططًا مماثلة لدعم إنتاج الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة. قامت النرويج بتكرار النظام السويدي بالكامل، مما جعل من الممكن توحيد سوق الشهادات الخضراء في هذه البلدان.

تعمل كلتا الآليتين على تحفيز المنتجين النهائيين للطاقة الخضراء، مع ضمان ارتفاع الطلب في السوق على معدات مصادر الطاقة المتجددة، وبالتالي التطوير التنافسي للمؤسسات المنتجة لها. كل هذا يضمن جذب التقنيات الجديدة إلى الصناعة ونضال الشركات المصنعة من أجل التكاليف المنخفضة.

ونتيجة لذلك، أدى النمو النشط للطاقة البديلة في السنوات الماضية، وتأثيرات التوسع والتحسين التكنولوجي للإنتاج في الصناعة إلى انخفاض كبير في تكلفة مصادر الطاقة المتجددة وتحقيق تكافؤ الشبكة في عدد متزايد من مناطق العالم (حالة التكافؤ في تكلفة الطاقة التي يتم الحصول عليها من المصادر التقليدية والبديلة). ومع ذلك، لا تزال المساعدة الحكومية مطلوبة لتحفيز البدء في تطوير صناعات الطاقة المتجددة في أسواق جديدة، خاصة في البلدان التي ليس لديها حاجة ملحة لموارد الطاقة.

على مدى السنوات الماضية، كانت روسيا تبحث عن طريقتها الخاصة لدعم مصادر الطاقة المتجددة، والتي تتحدد الحاجة إليها من خلال السمات المحددة لسوق الطاقة المحلية. من السمات المميزة لسوق الكهرباء الروسي مخطط RAO UES في روسيا، والذي يتضمن التشغيل المتزامن لآليتين لتداول الكهرباء: بيع الكهرباء نفسها (أحجامها المولدة ماديًا) وبيع السعة. يتم بيع الطاقة من خلال اتفاقيات إمداد الطاقة (PDAs)، التي تنص، من ناحية، على التزام مورد الكهرباء بالحفاظ على معدات التوليد جاهزة لتوليد الكهرباء ذات الجودة المحددة بالكمية اللازمة لتلبية احتياجات المستهلك من الكهرباء. ومن ناحية أخرى، ضمان الدفع مقابل الطاقة من قبل المستهلك.

بعد محاولات غير مجدية لتحفيز تطوير مصادر الطاقة المتجددة في روسيا من خلال فرض رسوم إضافية على سعر السوق للكهرباء، اعتمدت حكومة الاتحاد الروسي في 28 مايو 2013 القرار رقم 449 "بشأن آلية تحفيز استخدام الطاقة المتجددة" المصادر في سوق الجملة للكهرباء والقدرة. حاول مطورو هذا القرار ضمان أقصى قدر من التكامل لآلية دعم مصادر الطاقة المتجددة في الهيكل المحدد لسوق الكهرباء الموجود في البلاد. يتم دعم مصادر الطاقة المتجددة (المقدمة لثلاثة أنواع: الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الكهرومائية الصغيرة) من خلال اتفاقيات توريد الطاقة المتجددة - اتفاقيات إمداد الطاقة، المعدلة مع مراعاة خصائص مصادر الطاقة المتجددة. تضمن التغييرات التي تم إجراؤها على CSA القياسي تشغيل منشآت الطاقة المتجددة وفقًا لقواعد مماثلة لتلك المطبقة على منشآت توليد الطاقة التي تعمل في الوضع القسري.

هناك تناقضات متأصلة في حقيقة استخدام آلية وكالة الفضاء الكندية (والتي في جوهرها عبارة عن مقايضة بالضمانات) لبيع طاقة بديلة غير مستقرة تعتمد على الطقس.

إن محاولات تنفيذ هذه الآلية تكشف بالفعل عن الكثير من المشاكل. لا يفهم مشغلو الشبكات المحلية دائمًا بشكل صحيح تفاصيل التشريع الجديد، مما يؤدي إلى مطالبة غير معقولة لأصحاب مرافق التوليد بتوفير ضمان إمداد الطاقة المطلوبة.

يستغرق الأمر وقتًا حتى يتكيف جميع المشاركين في سوق الطاقة المتجددة مع الظروف الجديدة. وستكون هناك حاجة إلى توضيحات من المشرعين إلى المشغلين المحليين وتطوير لوائح إضافية.

وفقًا للتشريعات الحالية، سيتم دعم مصادر الطاقة المتجددة في روسيا في إطار الحصص السنوية (المعايير المستهدفة) المخصصة لكل نوع من مصادر الطاقة المتجددة للفترة حتى عام 2020 (الجدول 1). يتم اختيار المشاريع الاستثمارية لبناء مرافق توليد تعتمد على مصادر الطاقة المتجددة من خلال مسابقات متخصصة، حيث يتم تحديد المستويات القصوى لتكاليف رأس المال. الشرط الأساسي للحصول على الحد الأقصى من المساعدة المالية من الدولة هو شرط التوطين، أي ضمان إنتاج جزء من المعدات الخاصة بالمشروع داخل الدولة. ولا يعكس هذا المطلب رغبة الدولة في تحفيز استخدام الطاقة البديلة فحسب، بل يحدده أيضًا كمهمة ذات أولوية لتطوير الصناعة ككل، بما في ذلك الإمكانات العلمية والتكنولوجية الهائلة للاقتصاد الروسي.

طاولة 1. المعلمات المستهدفة لتقديم سعة جديدة تعتمد على الدقة، ميجاوات
أشياء	سنة تشغيل المرافق
	2014	2015	2016	2017	2018	2019	2020	المجموع
	100	250	250	500	750	750	1 000	3 600
	120	140	200	250	270	270	270	1 520
	18	26	124	124	141	159	159	751
المجموع	238	416	574	874	1161	1179	1429	5871

وينص التشريع على متطلبات التوطين الصارمة (الجدول 2). ويجب أن تكون جميع المرافق في كل قطاع من قطاعات الطاقة المتجددة التي حصلت على دعم حكومي على الأقل 50% مبنية على المعدات الروسية.

طاولة 2. المعلمات المستهدفة لتوطين مرافق التوليد على أساس الدقة
أشياء	سنة التكليف	معدل توطين الهدف، %
منشآت توليد تعمل على طاقة الرياح	2014	35
	2015	55
	من 2016 إلى 2020	65
منشآت توليد تعمل على أساس التحويل الكهروضوئي للطاقة الشمسية	من 2014 إلى 2015	50
	من 2016 إلى 2017	70
إنشاء منشآت توليد ذات قدرة مركبة أقل من 25 ميجاوات، تعمل على أساس الطاقة المائية	من 2014 إلى 2015	20
	من 2016 إلى 2017	45
	من 2018 إلى 2020	65

تنطبق الظروف الأكثر اعتدالًا على محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة (SHPPs). في الفترة 2014-2015، يسري مطلب التوطين بنسبة 20%، ولكن هذا خيار افتراضي، لأنه، مع الأخذ بعين الاعتبار خصوصيات القطاع، لن تظهر المرافق الأولى قبل 2016-2017، عندما يتم توطين 45% الشرط يدخل حيز التنفيذ.

أقيمت المسابقة الأولى لاختيار مشاريع الطاقة المتجددة للأعوام 2014-2017 في الفترة من أغسطس إلى سبتمبر 2013. يتم تقييم نتائجها إلى حد كبير من قبل الخبراء على أنها فاشلة. السبب الرئيسي هو أن المشاركين لم يُمنحوا سوى القليل من الوقت للتحضير للمسابقة، التي أقيمت بعد ثلاثة أشهر فقط من اعتماد القرار ذي الصلة. لم تتمكن العديد من الشركات ببساطة من استيفاء جميع شروط تقديم الطلبات في الوقت المناسب.

الوضع الحالي لمصادر الطاقة المتجددة في روسيا

الطاقة المتجددة تخطو خطواتها الأولى في روسيا. وفي الواقع، فإن مجال الطاقة البديلة الوحيد في البلاد الذي حقق نتائج مهمة في السنوات الأخيرة هو صناعة الوقود الحيوي، ولا سيما إنتاج الكريات الخشبية. روسيا هي المورد الرئيسي لهذه المنتجات إلى الأسواق الأوروبية.

وفي إنتاج الكهرباء باستخدام مصادر الطاقة المتجددة، حققت الطاقة الكهرومائية فقط تطورًا كبيرًا، وهو ما يمثل ما يصل إلى 16% من رصيد الطاقة في البلاد. ومع ذلك، هنا أيضًا، تشكل محطات الطاقة الخضراء، أي تلك التي لها تأثير ضئيل على النظام البيئي لـ SHPP (بقدرة تصل إلى 30 ميجاوات)، جزءًا ضئيلًا، في حين تم بناء معظمها في العهد السوفيتي. إن قطاعي الطاقة الشمسية وطاقة الرياح اليوم يكاد يكون عند مستوى الصفر (البداية).

الطاقة الكهرومائية الصغيرة

كانت محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة (وفقًا للمعايير الدولية - محطات الطاقة الكهرومائية بسعة تصل إلى 25-30 ميجاوات) أهم مصدر للكهرباء للاقتصاد الوطني لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في النصف الأول من القرن الماضي. في الخمسينيات من القرن الماضي، كان هناك حوالي 6500 محطة كهرباء محلية في الاتحاد السوفييتي (معظمها في روسيا) بقدرة إجمالية تزيد عن 320 ميجاوات، والتي ولدت ربع الكهرباء المستهلكة في المناطق الريفية. أدت مركزية إمدادات الطاقة اللاحقة إلى التخلي شبه الكامل عن الطاقة الكهرومائية الصغيرة.

في الألفية الجديدة، تكتسب SHPPs مرة أخرى شعبية في الاتحاد الروسي، ويتم تطوير هذه الصناعة بطريقتين محتملتين: استعادة SHPPs المهجورة التي عفا عليها الزمن وبناء أخرى جديدة. تعتبر إمكانات الطاقة للأنهار الصغيرة الروسية ذات أهمية من وجهة نظر استبدال موارد الطاقة المستوردة في المناطق الريفية النائية من البلاد.

واليوم، لا تخطو صناعة الطاقة الكهرومائية الصغيرة في روسيا، بعد فترة طويلة من النسيان، خطواتها الأولى، كما يتضح من المنافسة على اختيار مشاريع الاستثمار في الطاقة المتجددة، التي جرت العام الماضي. وفي قطاع مشروع الطاقة الشمسية، فشلت المنافسة لعدم تقديم أي مشروع. وتتمثل الأسباب في عدم اليقين بشأن إجراءات اعتماد الطاقة وتأكيد درجة توطين المعدات. لعبت تفاصيل الطاقة الكهرومائية الصغيرة وضيق الوقت لإعداد المستندات أيضًا دورًا مهمًا في فشل المنافسة. يجب أن يوفر القرار المذكور الإطار التشريعي لتكثيف عملية تطوير صناعة الطاقة الكهرومائية الصغيرة في روسيا في المستقبل القريب.

يوجد حاليًا حوالي 300 محطة SHPP تعمل في روسيا بقدرة إجمالية تبلغ حوالي 1300 ميجاوات. اللاعب الرئيسي في سوق محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة هو شركة JSC RusHydro، التي توحد أكثر من 70 منشأة للطاقة المتجددة. وقامت المنظمة بتطوير برامج لبناء محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة، والتي تتضمن إنشاء 384 محطة بقدرة إجمالية تبلغ 2.1 جيجاوات. في السنوات القليلة المقبلة في روسيا يمكننا أن نتوقع تشغيل قدرات الطاقة الكهرومائية الصغيرة الجديدة بمقدار 50-60 ميجاوات من القدرة المركبة سنويًا.

طاقة الرياح

على مدى العقد الماضي، احتلت طاقة الرياح باستمرار الريادة العالمية بين تقنيات الطاقة المتجددة الجديدة. بحلول نهاية عام 2013، تجاوز إجمالي القدرة المركبة لمحطات طاقة الرياح (WPPs) في العالم 320 جيجاوات.

أرز. 1. تاريخ تطور السوق العالمية لطاقة الرياح. النمو في إجمالي عدد المنشآت في الفترة 1997-2012، ميجاوات (وفقًا لبيانات WWEA)

تتمتع روسيا، بفضل أراضيها الشاسعة التي تغطي العديد من المناطق المناخية، بأكبر إمكانات في العالم لتوليد طاقة الرياح (تقدر بـ 260 مليار كيلوواط ساعة من الكهرباء سنويًا، وهو ما يمثل حوالي 30% من إنتاج الكهرباء الحالي لجميع محطات الطاقة في البلاد). .

تجدر الإشارة إلى أن معظم المناطق "الغنية بالرياح" في روسيا هي مناطق بعيدة عن قدرات توليد الطاقة الرئيسية في البلاد. وتشمل هذه المناطق كامتشاتكا، ومنطقة ماجادان، وتشوكوتكا، وسخالين، وياكوتيا، وبورياتيا، وتيمير، وما إلى ذلك. ولا تمتلك بشكل عام موارد الطاقة الأحفورية الخاصة بها، كما أن المسافة من خطوط الكهرباء الرئيسية وخطوط أنابيب نقل النفط والغاز تجعل من غير المبرر اقتصاديًا ربط المناطق بإمدادات الطاقة المركزية. في الواقع، المصدر الثابت الوحيد للكهرباء في المناطق النائية من روسيا هو مولدات الديزل التي تعمل بالوقود المستورد باهظ الثمن. تكلفة الكهرباء المنتجة بمساعدتهم مرتفعة للغاية (20-40 روبل لكل 1 كيلووات في الساعة). وفي مثل هذه المناطق، يعد إنشاء مزارع الرياح كمصدر رئيسي لإمدادات الكهرباء أمرًا مربحًا اقتصاديًا حتى بدون أي دعم مالي من الدولة.

على الرغم من الجدوى الاقتصادية غير المشروطة لاستخدام محطات طاقة الرياح في العديد من المناطق النائية في البلاد، فإن تطوير طاقة الرياح (على نطاق إجمالي توليد الطاقة) حاليًا عند مستوى الصفر تقريبًا. ويوجد ما يزيد قليلاً عن 10 مزارع رياح عاملة في البلاد، بقدرة إجمالية مركبة تبلغ 16.8 ميجاوات فقط. هذه كلها مزارع رياح قديمة تستخدم مولدات رياح منخفضة الطاقة. وللمقارنة، نلاحظ أنه في أوكرانيا المجاورة، التي لا تعاني حاليا من نقص في الكهرباء، بلغ إجمالي القدرة المركبة لمزارع الرياح 400 ميغاواط، مع تركيب 80٪ من القدرة على مدى العامين الماضيين.

غالبًا ما يتم بناء مزارع الرياح على الشريط الساحلي للبحار والمحيطات، حيث
تهب الرياح باستمرار

أكبر مزرعة رياح في روسيا حاليًا هي مزرعة رياح كوليكوفسكايا (زيلينوغرادسكايا) المملوكة لشركة Yantarenergo. تم بناؤه في منطقة كالينينغراد بين عامي 1998 و 2002. تتكون محطة الطاقة التي تبلغ طاقتها الإجمالية 5.1 ميجاوات من 21 مولدًا للرياح، منها 20 وحدة بقدرة 225 كيلووات لكل منها، تم الحصول عليها كمنحة من الحكومة الدنماركية من شركة SEAS Energi Service A. S. قبل التثبيت في مزرعة الرياح كوليكوفسكايا، خدمت توربينات الرياح في مزرعة الرياح الدنماركية لمدة ثماني سنوات تقريبًا.

في المسابقة الأولى للمشاريع الاستثمارية لبناء مرافق توليد الطاقة القائمة على مصادر الطاقة المتجددة في قطاع طاقة الرياح، شاركت شركة واحدة فقط - شركة Complex Industry LLC، التي قدمت سبعة مشاريع متساوية فقط بسعة مركبة تبلغ 15 ميجاوات لكل منها. ويبلغ إجمالي النفقات الرأسمالية المخططة للشركة لتنفيذ جميع المشاريع حوالي 6.8 مليار روبل. متوسط ​​​​تكلفة التركيب المخطط لها بقدرة 1 كيلووات من القدرة المركبة لمزرعة الرياح هو 64918.3 روبل. لقد مرت جميع مشاريع الشركة في الجولتين دون تغييرات وتم اختيارها للتنفيذ.

لا توجد مشاريع مخططة للفترة 2014-2015. ومن المقرر أن يبدأ تشغيل مشروع واحد فقط (مزرعة رياح أكسارايسكايا في منطقة أستراخان) في عام 2016. وسيتم تشغيل المشاريع الستة المتبقية في عام 2017. في المجموع، سيتم تنفيذ مشروعين في منطقتي أستراخان وأورينبورغ وثلاثة مشاريع في منطقة أوليانوفسك.

إن المشاركين في الصناعة اليوم ليسوا ببساطة مستعدين لمثل هذا التنفيذ السريع لمشاريع مزارع الرياح واسعة النطاق، بما في ذلك بسبب الحاجة إلى تلبية متطلبات توطين الإنتاج.

طاقة شمسية

تحتل الطاقة الشمسية المرتبة الأولى في العالم بين جميع أنواع مصادر الطاقة المتجددة من حيث الشعبية وديناميكيات التنمية.

أرز. 2. تاريخ تطور السوق العالمية للمواد الكهروضوئية. النمو في إجمالي عدد المنشآت في الفترة 2000-2012، ميجاوات (وفقًا لبيانات EPIA)

وفي روسيا، يعد مجال الطاقة هذا هو الأقل تطوراً بين مصادر الطاقة البديلة. لا تمتلك البلاد أكثر من 3 ميجاوات من إجمالي القدرة المركبة لمحطات الطاقة الشمسية (SPP)، وهي في الأساس أنظمة توليد طاقة بقدرة وحدة تتراوح من بضعة إلى عشرات الكيلووات. أكثر من 90% من جميع التركيبات تقوم بها شركات صغيرة ومتوسطة الحجم، وأقل من 10% تقوم بها أسر خاصة. في كثير من الحالات، توفر هذه الأنظمة إمدادات طاقة مستقلة للأشياء البعيدة عن شبكة الطاقة المركزية وتعمل جنبًا إلى جنب مع مولدات الديزل.

كانت أكبر مرافق الطاقة الشمسية العاملة في روسيا اعتبارًا من سبتمبر 2013 عبارة عن محطتين لتوليد الطاقة بنفس القدرة تقريبًا (100 كيلوواط). تم تشغيل أول محطة للطاقة الشمسية على نطاق صناعي في روسيا في أكتوبر 2010 بالقرب من مزرعة Krapivenskie Dvory في منطقة Yakovlevsky في منطقة Belgorod من قبل شركة AltEnergo. في بداية يونيو 2013، تم أيضًا تشغيل أول محطة مستقلة للطاقة الشمسية والديزل في روسيا بقدرة 100 كيلووات (قوة وحدات الطاقة الشمسية المثبتة 60 كيلووات) في قرية يايليو، منطقة توروتشاكسكي، جمهورية ألتاي. تم تطوير الوحدات الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة الترادفية لمحطات الطاقة الشمسية بناءً على أفلام a-Si/μk-Si. تم إنتاج المعدات في روسيا في مصنع شركة Hevel في نوفوتشيبوكسارسك (مشروع مشترك بين مجموعة Renova وRusnano OJSC).

في ديسمبر 2013، تم إطلاق المرحلة الأولى من أكبر محطة للطاقة الشمسية في روسيا، كاسبيسكايا، في داغستان. حتى الآن، تم تشغيل قدرة 1 ميجاوات، ولكن في ربيع عام 2014 سيتم رفع محطة الطاقة إلى القدرة المخطط لها البالغة 5 ميجاوات. يتم تنفيذ المشروع من قبل فرع داغستان لشركة JSC RusHydro، ويتم تنفيذ البناء من قبل شركة MEK-Engineering. يمكن اعتبار إطلاق محطة الطاقة هذه نقطة البداية في تطوير محطات الطاقة الشمسية الكبيرة من فئة ميجاوات في روسيا. وفي عام 2014، من المخطط استكمال مشروعين إضافيين للطاقة الشمسية في داغستان بقدرة إجمالية تبلغ 45 ميجاوات.

الطاقة الشمسية هي قطاع الطاقة المتجددة الوحيد في روسيا الذي أقيمت فيه المنافسة لاختيار المشاريع الاستثمارية في عام 2013 بالكامل. وتجاوز عدد الطلبات المقدمة الحصص المخصصة لقطاع الطاقة الشمسية للأعوام 2014-2017 بمقدار 289 ميجاوات (وفقا لمعايير الهدف، هذا الرقم هو 710 ميجاوات). تم تقديم إجمالي 58 طلبًا بقدرة إجمالية قدرها 999.2 ميجاوات. وفي الوقت نفسه، تجاوز حجم الطلبات المقدمة لعام 2014 المؤشرات المستهدفة لأحجام السعة المركبة بنسبة 29%؛ لعام 2015 – بنسبة 75%؛ لعام 2016 – بنسبة 59.5%؛ لعام 2017 – بنسبة 12 %.

وبناءً على نتائج المسابقة، تم اختيار مشاريع خمس شركات بقدرة إجمالية قدرها 399 ميجاوات (الشكل 3). ومع ذلك، لم يتم ملء حصة المشاريع المحددة في المعلمات المستهدفة، على الرغم من الاختيار الواسع. وكما هي الحال في قطاعي طاقة الرياح والطاقة الكهرومائية الصغيرة، فقد استنفدت الحصة المستهدفة التي لم يتم الوفاء بها بالكامل لعام 2014.

أرز. 3. مخطط توزيع المشاريع المختارة من قبل الشركة

وخلاصة القول، يمكننا القول أن قطاعات الطاقة المتجددة في روسيا لا تزال "متوقفة"، على الرغم من وجود تحول إيجابي وضمانات الدولة، مدعومة بالتشريعات. ومع ذلك، سيتم بالفعل في عام 2014 تنفيذ أول المشاريع الكبيرة لبناء محطات الطاقة الشمسية بسعة إجمالية تزيد قليلاً عن 35 ميجاوات. لا يزال أمام المشاركين في سوق الطاقة المتجددة طريق طويل ليقطعوه، لكن الخطوط العريضة العامة لهذه الصناعة بدأت تظهر بالفعل بألوان متفائلة.

الأدب

1. مفهوم الطاقة للحكومة الاتحادية لعام 2010 وتحول نظام الطاقة لعام 2011 // الوزارة الاتحادية للبيئة والحفاظ على الطبيعة والسلامة النووية. 2011. أكتوبر.
2. الكهرباء المتجددة بالشهادات الخضراء // وزارة التنمية المستدامة. 2006. مايو.
3. مرسوم حكومة الاتحاد الروسي بتاريخ 28 مايو 2013 رقم 449 "بشأن آلية تحفيز استخدام مصادر الطاقة المتجددة في سوق الجملة للكهرباء والقدرة."
4. التقرير السنوي للجمعية العالمية لطاقة الرياح. 2012.
5. توقعات السوق العالمية للخلايا الكهروضوئية 2013-2017. رابطة الصناعة الكهروضوئية الأوروبية.
6. سوق الطاقة المتجددة في روسيا – 2013: معلومات وتقرير تحليلي من IBCentre.

ملحوظة:المقالة أعلاه كتبت في عام 2014. قامت وزارة الطاقة الروسية هذا العام 2015 بوضع استراتيجية لتنمية الطاقة في روسيا حتى عام 2035 والتي وصفناها في أحد المقالات التي سبق نشرها على الموقع. ومع ذلك، فإن الاستراتيجية الجديدة لا تحدث تغييرات كبيرة في تطوير الطاقة البديلة مقارنة بالوضع الموضح في مقال فيكتور أندرينكو. ويبدو أن بلادنا لا تزال تأمل في تلبية احتياجاتها من الطاقة في المقام الأول عن طريق الوقود الأحفوري.

إن مخاطر التخلف التكنولوجي عن الدول المتقدمة، والقضايا البيئية والإمكانات الهائلة لاستخدام تقنيات الطاقة المتجددة تحفز الحكومة الروسية على اتخاذ الخطوات الأولى لإنشاء صناعة الطاقة المتجددة في روسيا، في حين أن بقية العالم بدأ بالفعل في ذلك. مسار النمو المستدام للصناعة الجديدة.

جرت المحاولة الأولى لإنشاء إطار تنظيمي لتطوير مصادر الطاقة المتجددة في الاتحاد الروسي في عام 1999، ولكن بعد ذلك تم رفض القانون المقابل بسبب الأزمة السياسية والاقتصادية. وبعد 8 سنوات فقط، في عام 2007، تم اعتماد تعديلات على القانون الاتحادي "بشأن صناعة الطاقة الكهربائية"، حيث، كأحد التدابير لدعم الطاقة المتجددة، تم اقتراح دفع أقساط السعر إلى سعر التوازن للكهرباء على الجملة سوق الكهرباء والطاقة (WEM).

لكن هذه الآلية لم تنجح قط في الممارسة العملية بسبب الصعوبات القانونية والفنية في التنفيذ والتأثير المحتمل على الأسعار بالنسبة للمستهلكين. وفي وقت لاحق، تم استبدالها بآلية عقود توفير قدرات منشآت توليد الطاقة المتجددة (CSA RES)، والتي تتلقى من خلالها منشآت الطاقة المتجددة دفعة شهرية ثابتة مقابل القدرة المركبة، والتي تختلف بشكل كبير عن خطط الدعم المستخدمة في معظم دول العالم.

أصبح إنشاء هذه الآلية ممكنا بسبب خصائص السوق الروسية، حيث، إلى جانب الكهرباء المولدة، يتم دفع تكاليف الطاقة المركبة لمحطات الطاقة أيضا. بالإضافة إلى ذلك، تتحكم الحكومة الروسية، باستخدام هذه الميزة، في حجم قدرة الطاقة المتجددة، وتضع أيضًا مؤشر سعر متوسط ​​المدى لتكاليف رأس المال الهامشية والحد الأدنى المقبول لعامل استخدام القدرة المركبة (IUR) لمحطات الطاقة، والذي يسمح بتقليل التأثير على سعر الكهرباء للمستهلكين. في الواقع، استغرق إنشاء نظام الدعم 14 عامًا طويلًا، تم خلالها بناء أكثر من 60% من منشآت الطاقة المتجددة العاملة اليوم في العالم. وبينما كنا نجهز الوثائق، ظهرت صناعة الطاقة المتجددة بأكملها في العالم.

وفي عام 2013، تم اعتماد آلية لتحفيز استخدام مصادر الطاقة المتجددة في سوق الكهرباء بالجملة، وتم تحديد هدف حصة مصادر الطاقة المتجددة في صناعة الطاقة الكهربائية بنسبة 2.5% بحلول عام 2024. على الرغم من أن خطط روسيا، على خلفية الإنجازات والديناميكيات العالمية لتطوير مصادر الطاقة المتجددة، تبدو أكثر من متواضعة، إلا أن البداية في إدخال الطاقة المتجددة في بلدنا قد بدأت، ولكن مع تأخير خطير للغاية وجهود كبيرة الفرق عن المؤشرات المستهدفة للدول الأجنبية لحصة مصادر الطاقة المتجددة في ميزان الطاقة على المدى المتوسط ​​والطويل.

أصبحت المبادرات المعتمدة هي المرحلة الأولى في إدخال وتطوير الطاقة المتجددة في بلادنا. ولكن تدابير الدعم الحكومية هذه أكثر تعقيداً من نظيراتها في العالم ولم تعد كافية لتنفيذ مصادر الطاقة المتجددة على نطاق واسع: فمتطلبات التوطين مرتفعة، والقدرات المتاحة للمنافسة أقل بعدة مرات من نظيراتها في بلدان أخرى.

إن فكرة التوطين في حد ذاتها ليست فريدة من نوعها - فهي مطلب قياسي للعديد من البرامج الوطنية لدعم مصادر الطاقة المتجددة، ومع ذلك، في البرازيل وتركيا، على سبيل المثال، يقترح إدخال التوطين لتطوير الأسواق الكبيرة. إذا تم اقتراح زيادة الحجم الإجمالي لمشاريع الطاقة المتجددة في روسيا إلى مستوى 5.5 جيجاوات، فيمكن للمستثمرين في البرازيل وتركيا بناء ما لا يقل عن 15 جيجاوات و20 جيجاوات في مشاريع طاقة الرياح وحدها، على التوالي.

بالطبع، بالنسبة لكبار البائعين بكميات كبيرة، تكون تكلفة التوطين أقل وضوحًا وملاءمة بسبب تأثير حجم الإنتاج. يتطلب إنشاء الإنتاج المحلي استثمارات أولية كبيرة، والتي يجب توزيعها على حجم صغير نسبيا من المنتجات، مما يؤثر بشكل مباشر على الزيادة في تكلفة توربينات الرياح الروسية. وحتى هنا، مع اللاعبين الرئيسيين في السوق الذين لديهم حجم تشغيل لمنشآت الطاقة المتجددة يصل إلى 10 جيجاوات/عام، فإننا ننظر إلى تطوير السوق بشكل مختلف.

إن المتطلبات الصارمة إلى حد ما في روسيا لضمان مستوى توطين معدات الطاقة المتجددة المنتجة، وفقا للمشاركين في السوق، تشكل عائقا خطيرا. على سبيل المثال، بالنسبة لتوليد طاقة الرياح، يرتفع هذا الرقم تدريجيًا من 25% في عام 2016 إلى 65% في عام 2019 (الشكل 2). في الواقع، بالنسبة لسوق الطاقة المتجددة الروسية، وهي صغيرة الحجم مقارنة بالدول الأخرى، يجب على البائعين العالميين الذين يمتلكون التقنيات، وكذلك شركاء التكنولوجيا الروس، تطوير صناعة كاملة لإنتاج مكونات توليد الطاقة المتجددة. النباتات في أقصر وقت ممكن.

بالنظر إلى الصعوبات في تحقيق الدرجة المستهدفة لتوطين المعدات، يتحمل المستثمرون أيضًا مخاطر كبيرة في حالة الفشل في الوفاء بهذا الشرط: فهم يخضعون لمعاملات جزائية كبيرة للمبلغ المحسوب للدفع مقابل السعة (لمزارع الرياح - 0.45، لمحطات الطاقة الشمسية - 0.35). وهذا يؤدي إلى تفاقم اقتصاديات المشاريع بشكل كبير ويؤدي عمليا إلى خسارة أموال المستثمرين. ومع ذلك، وعلى الرغم من كل الصعوبات في تنفيذ البرنامج، فقد تم تحقيق خطوة نحو تطوير الطاقة المتجددة في بلادنا، وهو أفضل بكثير من مجرد الوقوف دون حراك.

إن تفاصيل الواقع الروسي تجبر المستثمرين المحليين والأجانب على تحمل مخاطر عالية بشكل غير معقول لتطوير مصادر الطاقة المتجددة في بلدنا. وقد يكون هذا بمثابة حافز لتمويل مشاريع في بلدان أخرى تتمتع باستراتيجية دعم مستقرة تستخدم آليات مجربة في جميع أنحاء العالم. ومن أجل عدم تفويت الفرصة المتاحة أمام روسيا لإنشاء صناعة طاقة متجددة جديدة تمامًا ذات آفاق واضحة وإمكانات هائلة، من الضروري أن نبقي إصبعنا على نبض السوق باستمرار.

من جانب السلطات، من الضروري تحسين نظام الدعم، مع الأخذ في الاعتبار تجارب البلدان الأخرى وآراء اللاعبين الرئيسيين، وإنشاء آليات عمل لدعم مصادر الطاقة المتجددة وتشكيل نظام مستقر، ذاتي التنظيم، وديناميكي. نظام تطوير، حيث سيحدد السوق نفسه وتيرة إدخال الطاقة المتجددة في روسيا دون الحاجة إلى التغلب على الحواجز التنظيمية والإجرائية.

هناك تأثير كبير على اقتصاديات مشاريع مصادر الطاقة المتجددة في روسيا من خلال حقيقة أن اللوائح الفنية الحالية تجعل من المستحيل التنبؤ بتوقيت الموافقة على وثائق المشروع وتنفيذ حلول التصميم، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة وغير مبررة في تكلفة مشاريع البناء لأنواع جديدة من توليد الطاقة، وخاصة محطات طاقة الرياح.

إحدى المشاكل الرئيسية هي أنه وفقًا للمعايير الحالية، تخضع توربينات الرياح، وهي عبارة عن هيكل طويل جدًا (برج توربيني - لا يقل عن 80-90 مترًا، بالإضافة إلى شفرة بطول 50-60 مترًا)، إلى متطلبات كل من المباني والهياكل الشاهقة (مثل ناطحات السحاب أو المداخن في مدينة موسكو). ونتيجة لهذا النهج، يتحول مشروع مزرعة الرياح النموذجي (كما يحدث بالفعل في الخارج) إلى كائن يتطلب دراسة تفصيلية منفصلة، ​​مع متطلبات غير ذات صلة لضمان استقرار العناصر الهيكلية المستعارة من البناء الشاهق. وهذا يؤدي إلى حقيقة أن أسس مزارع الرياح الروسية ستكلف المستثمر 1.5-2 مرة أكثر مما هي عليه في أوروبا، وذلك بسبب الحاجة إلى إعادة التصميم والاستهلاك المفرط للمواد، وقد تتطلب الموافقات 2-3 أشهر إضافية.

إن التفاصيل المميزة لقطاع الطاقة الروسي - التكرار بنسبة 100٪ في حالة إصلاح الخط الرئيسي - تؤدي إلى زيادة مضاعفة تقريبًا في تكلفة حلول توصيل الطاقة مقارنة بالمشاريع الأوروبية. ولكن نظرا لطبيعتها الخاصة، فإن مصادر الطاقة المتجددة، من حيث المبدأ، لا يمكنها ضمان الإنتاج المستمر للكهرباء - فإما أن تكون هناك رياح، أو لا توجد رياح. في حالة حالات الإصلاح، سيكون من الأسهل إغلاق المحطة مؤقتًا بدلاً من بناء خط كهرباء آخر باهظ الثمن.

نظرًا لأن مزرعة الرياح، وفقًا للمعايير الحالية، هي مؤسسة صناعية، إذن، وفقًا لمعايير البناء لتصميم الطرق، يجب وضع طرق على أراضي المؤسسة تتوافق من حيث الجودة مع الطرق العامة - واسعة، أسفلت، مع السدود وخنادق الصرف الصحي وأنابيب الصرف الصحي واللافتات وعلامات الطرق. وهذا مخصص لتلك الطرق التي سيتم تحميلها فعليًا فقط في وقت بناء مزرعة الرياح. أثناء التشغيل، لن يسافر عليها سوى سيارتين ركاب مع موظفين في مزرعة الرياح. لذلك، في ممارسة بناء مزارع الرياح الأجنبية، يتم استخدام الطرق المرصوفة بالحصى وحتى الترابية إذا كانت لديها القدرة على التحمل اللازمة. وهو أرخص عدة مرات من الأسفلت، ولا يؤثر على الإطلاق على سلامة تشغيل مزارع الرياح.

يتطلب احتمال بناء مشاريع الطاقة المتجددة على نطاق واسع في الاتحاد الروسي من الإدارات الروسية ذات الصلة مراجعة اللوائح الحالية المتعلقة ببناء وتشغيل المرافق من أجل جعلها تتماشى مع الممارسات والمعايير الدولية المقبولة، من أجل القضاء على المتطلبات المفرطة وتضخيم تكلفة بناء مرافق RES بشكل غير مبرر.

في سوق الاتحاد الروسي، وهي صغيرة جدًا وفقًا للمعايير العالمية، لن يتوفر للطاقة المتجددة على المدى المتوسط ​​الوقت الكافي للوصول إلى مستويات القدرة التنافسية من حيث التكلفة مع أنواع التوليد التقليدية، وتكافؤ LCOE (التكلفة المتساوية لتعادل الكهرباء).

وفقًا للخبراء، سيحدث هذا في الفترة 2025-2030، أي أن حوافز السوق المناسبة لإدخال الطاقة المتجددة في الاتحاد الروسي لن يتم تشكيلها إلا بعد نهاية برنامج RES CSA - بعد عام 2024. يعد توسيع تدابير الدعم قرارًا حيويًا لهذه الصناعة.

تحتاج الطاقة المتجددة إلى إشارة طويلة المدى بأن هذا الاتجاه في بلادنا سيستمر في التطور إلى ما بعد أفق عام 2024. لكن الحساب البسيط يظهر أنه بالفعل في المرحلة الأولية - على مستوى وثائق البرنامج التي تنظم سياسة الطاقة في روسيا - هناك تناقض واضح في أهداف وغايات تطوير مصادر الطاقة المتجددة.

وفقًا لاستراتيجية الطاقة، بحلول عام 2035، يجب أن تظهر في الاتحاد الروسي 8.5 جيجاوات من مرافق توليد الطاقة المتجددة، منها 5.5 جيجاوات سيتم تشغيلها بالفعل بحلول عام 2024. وبالتالي، سينخفض ​​معدل تشغيل المرافق الجديدة (3 جيجاوات للفترة 2024-2035) بعد انتهاء البرنامج. وهذا يعني أن القدرات التي تم إنشاؤها في إطار برنامج CSA لديها القدرة على إنتاج ما يصل إلى 800 ميجاوات / سنة من مصادر الطاقة المتجددة (500 ميجاوات / سنة من محطات طاقة الرياح، 300 ميجاوات / سنة من محطات الطاقة الشمسية) وقادرة على توفير ما لا يقل عن 10 جيجاوات من النمو في مصادر الطاقة المتجددة في روسيا في الفترة 2024-2035 لن يتم تحميلها بالكامل أو ستكون خاملة.

وهذا أمر غير مقبول على الإطلاق بالنسبة لسوق الطاقة المتجددة، الذي سيتطور في العالم بوتيرة أسرع في العقود المقبلة. من الضروري ليس فقط الحفاظ على ديناميكيات إدخال مصادر الطاقة المتجددة في الاتحاد الروسي بعد أفق عام 2024، بل أيضًا زيادتها. ولا يمكننا أن نقف جانبا من عملية التحول الجارية في قطاع الطاقة العالمي، والتي تقودها مصادر الطاقة المتجددة. لا يمكننا أن نتجاهل الاتجاه التالي في تطور الطاقة العالمية، كما حدث مع ثورة الصخر الزيتي، التي أعادت تشكيل أسواق الطاقة العالمية. عندما تكون الدول المتقدمة قد اجتازت بالفعل المرحلة الأولى ودخلت مسارًا تنمويًا مختلفًا، فإننا لا نزال في مرحلة اتخاذ القرار بشأن تنفيذ مصادر الطاقة المتجددة على نطاق واسع في روسيا أم لا.

ولكن حتى في المرحلة الأولى من تطوير الطاقة المتجددة، يتمتع الاتحاد الروسي بالإمكانات العلمية والتقنية والصناعية اللازمة لجميع تكنولوجيات الطاقة المتجددة تقريبًا. لدينا ما نقدمه للعالم: تصميمات جديدة، ومواد حديثة، وإلكترونيات الطاقة، وأنظمة التحكم، والبرمجيات، وتقنيات البناء وما إلى ذلك، يمكننا أن نكون قادرين على المنافسة في هذه المجالات. ومن الممكن، بل ينبغي لروسيا، أن تندمج في سلسلة القيمة العالمية في صناعة الطاقة المتجددة وأن تكون جزءاً منها.

وتظهر تجربة بلدان مثل إسبانيا والهند والصين وغيرها أن نقل تكنولوجيات الطاقة المتجددة المتقدمة سيكون بمثابة حافز لمزيد من التطوير المكثف لصناعة الطاقة المتجددة، التي لها تأثير مضاعف كبير: خلق فرص عمل جديدة ذات تكنولوجيا عالية ، والحد من انبعاثات الملوثات، وتوفير استهلاك الطاقة، وتحفيز الطلب على منتجات وخدمات الهندسة الميكانيكية المحلية لبناء مرافق التوليد.

ومن خلال تطوير مصادر الطاقة المتجددة، نقوم بإنشاء صناعتين جديدتين عاليتي التقنية في روسيا بالتوازي: إنتاج المعدات والهندسة الميكانيكية للطاقة المتجددة، فضلاً عن بناء وتشغيل مثل هذه المرافق. سيكون القرار الصحيح الوحيد في هذه الحالة هو التخلص من كل الشكوك وإنشاء صناعة طاقة متجددة واسعة النطاق وواعدة، وتطوير وتطوير الكفاءات في هذا المجال، والاندماج في سلاسل الإنتاج العالمية، وأن نكون أحد اللاعبين الرئيسيين في الطاقة المتجددة العالمية. سوق الطاقة.

في العقود الأخيرة، لوحظت تغيرات نوعية في قطاع الطاقة العالمي لأسباب اقتصادية وسياسية وتكنولوجية. أحد الاتجاهات الرئيسية هو انخفاض استهلاك موارد الوقود - فقد انخفضت حصتها في إنتاج الكهرباء العالمي على مدى السنوات الثلاثين الماضية من 75٪ إلى 68٪ لصالح استخدام الموارد المتجددة (زيادة من 0.6٪ إلى 3.0٪). %).

الدول الرائدة في تطوير إنتاج الطاقة من المصادر غير التقليدية هي أيسلندا (تمثل مصادر الطاقة المتجددة حوالي 5٪ من الطاقة، وتستخدم مصادر الطاقة الحرارية الأرضية بشكل أساسي)، والدنمارك (20.6٪، المصدر الرئيسي هو طاقة الرياح)، والبرتغال ( 18.0%، المصادر الرئيسية هي طاقة الأمواج والطاقة الشمسية وطاقة الرياح)، إسبانيا (17.7%، المصدر الرئيسي هو الطاقة الشمسية) ونيوزيلندا (15.1%، تستخدم بشكل رئيسي الطاقة الحرارية الأرضية وطاقة الرياح).

أكبر مستهلكي الطاقة المتجددة في العالم هم أوروبا وأمريكا الشمالية والدول الآسيوية.

تمتلك الصين والولايات المتحدة وألمانيا وإسبانيا والهند ما يقرب من ثلاثة أرباع أسطول طاقة الرياح في العالم. ومن بين الدول التي تتميز بأفضل تطور للطاقة الكهرومائية الصغيرة، تحتل الصين المركز الأول، واليابان في المركز الثاني، والولايات المتحدة في المركز الثالث. وتكتمل المراكز الخمسة الأولى بإيطاليا والبرازيل.

وفي الهيكل العام للقدرة المركبة لمنشآت الطاقة الشمسية، تتصدر أوروبا، تليها اليابان والولايات المتحدة الأمريكية. تتمتع الهند وكندا وأستراليا وجنوب أفريقيا والبرازيل والمكسيك ومصر وإسرائيل والمغرب بإمكانيات كبيرة لتطوير الطاقة الشمسية.

تحتفظ الولايات المتحدة بريادتها في صناعة الطاقة الحرارية الأرضية. ثم تأتي الفلبين وإندونيسيا وإيطاليا واليابان ونيوزيلندا. تتطور الطاقة الحرارية الأرضية بنشاط في المكسيك وفي بلدان أمريكا الوسطى وفي أيسلندا - حيث يتم تغطية 99٪ من إجمالي تكاليف الطاقة بمصادر الطاقة الحرارية الأرضية. تتمتع المناطق البركانية المتعددة بمصادر واعدة للمياه شديدة السخونة، بما في ذلك كامتشاتكا، وجزر الكوريل، والجزر اليابانية والفلبينية، ومساحات شاسعة من جبال كورديليرا والأنديز.

وفقًا للعديد من آراء الخبراء، سيستمر سوق الطاقة المتجددة العالمي في التطور بنجاح، وبحلول عام 2020 ستبلغ حصة مصادر الطاقة المتجددة في إنتاج الكهرباء في أوروبا حوالي 20%، وستبلغ حصة طاقة الرياح في إنتاج الكهرباء في العالم تكون حوالي 10%.

1. استخدام مصادر الطاقة المتجددة في روسيا

تحتل روسيا أحد الأماكن الرائدة في النظام العالمي لتداول موارد الطاقة، وتشارك بنشاط في التجارة العالمية فيها وفي التعاون الدولي في هذا المجال. إن مكانة البلاد في سوق الهيدروكربونات العالمية لها أهمية خاصة. وفي الوقت نفسه، فإن البلاد غير ممثلة عمليا في سوق الطاقة العالمية القائمة على مصادر الطاقة المتجددة.

لا يتجاوز إجمالي القدرة المركبة لمحطات توليد الكهرباء ومحطات الطاقة التي تستخدم مصادر الطاقة المتجددة في روسيا حاليًا 2200 ميجاوات.

وباستخدام مصادر الطاقة المتجددة، يتم توليد ما لا يزيد عن 8.5 مليار كيلووات ساعة من الطاقة الكهربائية سنوياً، أي أقل من 1% من إجمالي إنتاج الكهرباء. ولا تزيد حصة مصادر الطاقة المتجددة في إجمالي حجم الطاقة الحرارية الموردة عن 3.9%.

يختلف هيكل إنتاج الطاقة على أساس مصادر الطاقة المتجددة في روسيا بشكل كبير عن الهيكل العالمي. في روسيا، يتم استخدام موارد محطات الطاقة الحرارية التي تستخدم الكتلة الحيوية بشكل أكثر نشاطًا (تبلغ الحصة في توليد الكهرباء 62.1٪، وفي إنتاج الطاقة الحرارية - 23٪ على الأقل في محطات الطاقة الحرارية و76.1٪ في بيوت الغلايات)، في حين أن المستوى العالمي استخدام محطات الطاقة الحرارية الحيوية هو 12٪. وفي الوقت نفسه، لا يتم استخدام أي موارد لطاقة الرياح والطاقة الشمسية تقريبًا في روسيا، ولكن حوالي ثلث توليد الكهرباء يأتي من محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة (مقابل 6٪ في العالم).

وتظهر التجربة العالمية أن الدافع الأولي لتطوير الطاقة المتجددة، وخاصة في البلدان الغنية بالمصادر التقليدية، ينبغي أن تعطيه الدولة. في روسيا، لا يوجد عمليا أي دعم لهذا القطاع من صناعة الطاقة.

مصادر الطاقة المتجددة (RES) هي تلك الموارد التي يمكن للناس استخدامها دون التسبب في ضرر للبيئة.

تسمى الطاقة التي تستخدم مصادر متجددة "الطاقة البديلة" (فيما يتعلق بالمصادر التقليدية - الغاز والمنتجات النفطية والفحم)، مما يشير إلى الحد الأدنى من الضرر الذي يلحق بالبيئة.

ترتبط مزايا استخدام مصادر الطاقة المتجددة (RES) بالبيئة، وتكاثر الموارد (عدم استنفادها)، فضلاً عن إمكانية الحصول على الطاقة في الأماكن التي يصعب الوصول إليها حيث يعيش السكان.

تشمل عيوب مصادر الطاقة المتجددة في كثير من الأحيان انخفاض كفاءة تقنيات توليد الطاقة باستخدام هذه الموارد (في الوقت الحالي)، وعدم كفاية القدرة على استهلاك الطاقة الصناعية، والحاجة إلى مساحات واسعة لزراعة “المحاصيل الخضراء”، ووجود زيادة في الضوضاء و مستويات الاهتزاز (لطاقة الرياح)، وكذلك صعوبات استخراج المعادن الأرضية النادرة (للطاقة الشمسية).

يرتبط استخدام مصادر الطاقة المتجددة بالموارد المتجددة المحلية والسياسات الحكومية.

وتشمل الأمثلة الناجحة محطات الطاقة الحرارية الأرضية التي توفر الطاقة والتدفئة والمياه الساخنة للمدن الأيسلندية؛ ومزارع البطاريات الشمسية في كاليفورنيا (الولايات المتحدة الأمريكية) والإمارات العربية المتحدة؛ "مزارع" طاقة الرياح في ألمانيا والولايات المتحدة والبرتغال.

بالنسبة لتوليد الطاقة في روسيا، مع الأخذ في الاعتبار تجربة الاستخدام والأقاليم والمناخ وتوافر مصادر الطاقة المتجددة، فإن أكثر المصادر الواعدة هي: محطات الطاقة الكهرومائية منخفضة الطاقة والطاقة الشمسية (خاصة الواعدة في المنطقة الفيدرالية الجنوبية) وطاقة الرياح (ساحل البلطيق، المنطقة الفيدرالية الجنوبية).

من المصادر الواعدة للطاقة المتجددة، ولكنها تتطلب تطويرًا تكنولوجيًا احترافيًا، النفايات المنزلية وغاز الميثان المنتج في مناطق التخزين.

حتى وقت قريب، ولعدد من الأسباب، ويرجع ذلك أساسًا إلى الاحتياطيات الضخمة من المواد الخام التقليدية للطاقة، لم يتم إيلاء سوى القليل من الاهتمام نسبيًا لتطوير استخدام مصادر الطاقة المتجددة في سياسة الطاقة الروسية. وفي السنوات الأخيرة، بدأ الوضع يتغير بشكل ملحوظ. الحاجة إلى النضال من أجل بيئة أفضل، وإيجاد فرص جديدة لتحسين نوعية حياة الناس، والمشاركة في التطوير العالمي للتكنولوجيات المتقدمة، والرغبة في زيادة كفاءة الطاقة في التنمية الاقتصادية، ومنطق التعاون الدولي - هذه الاعتبارات وغيرها ساهمت في وتكثيف الجهود الوطنية لخلق طاقة أكثر مراعاة للبيئة والتوجه نحو اقتصاد منخفض الكربون.

يبلغ حجم موارد الطاقة المتجددة المتاحة تقنيًا في الاتحاد الروسي 24 مليار طن على الأقل من الوقود القياسي.

في العقود الأخيرة، أصبح استخدام مصادر الطاقة المتجددة بشكل متزايد موضوعًا لمختلف الدراسات والاجتماعات والتجمعات العلمية. لقد بدأ الناس يدركون أننا من خلال استخراج الموارد لأنفسنا، فإننا نتسبب في ضرر لا يمكن إصلاحه لكوكب الأرض. ومع تطور التقدم التكنولوجي، تحتاج البشرية إلى المزيد والمزيد من الطاقة. إذا كانت المنشآت التجريبية التي حولت طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية وحرارية تسببت قبل عقدين من الزمن في ابتسامات ساخرة، فقد أصبحت هذه الموارد الآن منتشرة على نطاق واسع وأصبحت شائعة جدًا.

لكن لا يعلم الجميع أن تصميمات العديد من الأجهزة الحديثة تستخدم تقنيات تستخدم مصادر الطاقة غير التقليدية والمتجددة. على سبيل المثال، تنتج الشركات المصنعة لبوش مراجل التدفئة والمياه الساخنة وقد أنشأت عدة نماذج متصلة بمجمعات الطاقة الشمسية. ونتيجة لهذه الخطوة زادت كفاءة الغلايات بنسبة 110%. اتضح أن الغلاف الجوي يتلقى ضررًا أقل بكثير في شكل منتجات احتراق الغاز الطبيعي، ويحصل الناس على وفورات كبيرة بسبب انخفاض استهلاك الغاز، وبالتالي، في المدفوعات مقابل ذلك.

إن فوائد الأجهزة الاقتصادية التي تعمل بمصادر الطاقة المتجددة واضحة، والآن يواجه العلماء والصناعيون المهمة الرئيسية المتمثلة في إجراء حملة إعلامية واسعة النطاق من شأنها أن تقود البشرية إلى اختيار التقنيات الصديقة للبيئة.

ما هي الطاقة المتجددة

الطاقة المتجددة لها عدة أسماء أخرى. هذه هي “الطاقة المتجددة” و”الطاقة الخضراء”، أي الطاقة التي يتم إنتاجها من المصادر الطبيعية، ولا يضر استخراجها بالبيئة إطلاقا. إن احتياطيات هذه الطاقة لا تنضب، وحجمها غير محدود، إذا حكمنا من خلال معايير الإنسانية.

من المستحيل تمامًا ربط المستقبل المنظور للناس، وعلى سبيل المثال، عمر الشمس. ومؤخرًا، نشر العلماء عدد السنوات التي استنتجوها، وبعدها ستنطفئ الشمس تمامًا. هذا هو 5 مليارات سنة. أريد حقا أن أصدق أن الحياة على الأرض سوف تزدهر طوال هذا الوقت، وأن الناس سيعيشون ويكونون بصحة جيدة. لكن يمكننا بالفعل أن نفترض أن عدد الأشخاص على هذا الكوكب سوف ينمو كما هو الآن. سوف يحتاجون إلى موارد طاقة رخيصة. وستكون تقنيات الطاقة المتجددة هي المخرج الوحيد في هذا الأمر، بشرط الحفاظ على كوكب الأرض وثرواته من النباتات والحيوانات والتنوع المناخي وجمال المناظر الطبيعية والهواء النظيف والمياه والأرض وباطن الأرض.

ولهذا السبب فإن تكنولوجيات إنتاج الطاقة باستخدام الرياح والشمس والأمطار ومصادر الطاقة الحرارية الأرضية والأنهار والبحار والمحيطات، وما إلى ذلك، تحظى بالفعل بترحيب واسع النطاق. وكل هذه مصادر للطاقة المتجددة. وبغض النظر عن مقدار استخدام الشخص لهذه الطاقة، فإنها لن تنفد أبدًا. ستهب الرياح دائمًا مسببة مد وجزر، وستقوم الأنهار دائمًا بتدوير شفرات التوربينات الهيدروليكية بقوتها، وستوفر مجمعات الطاقة الشمسية الحرارة في المباني السكنية والمؤسسات الكبيرة.

كفاءة الطاقة وتوفير الطاقة في روسيا

تم تضمين هذين الاتجاهين في خطة التنمية الاستراتيجية الشاملة لروسيا، وقد تم تحديدهما في عام 2010. من المفيد حقًا للدولة أن يتم استخدام مصادر الطاقة المتجددة فعليًا في روسيا. فإذا كان المصنع يستهلك طاقة رخيصة ويمكن الحصول عليها بسهولة، فإن تكلفة الإنتاج ستنخفض. وفي الوقت نفسه، سينخفض ​​سعر البضائع في المتجر، مما يؤدي إلى انخفاض التوتر الاجتماعي، وسيزداد الربح الإجمالي للمؤسسة. وهذا يعني أنه سيتم خلق فرص عمل جديدة، وسيتم تطوير تقنيات جديدة وسيزداد بشكل كبير مستوى الأموال التي تحولها المؤسسة في شكل ضرائب.

إذا تحول صاحب المنزل الخاص إلى استهلاك الطاقة المتجددة، فإن الدولة ستستفيد مرة أخرى بشكل كبير من هذه الخطوة. أولا، سوف يشتري أحدث المعدات، وهي ليست رخيصة في الوقت الحاضر. ثانياً: لن يحتاج الإنسان إلى جلب الاتصالات المركزية إلى منزله. وثالثا، سيتم تقليل التأثير على البيئة إلى الحد الأدنى، وبالتالي فإن الدولة ستنفق أموالا أقل بكثير على تدابير حماية البيئة.

إن دوافع روسيا بالكامل واضحة؛ ويظل الأمر الأكثر صعوبة يتلخص في تعليم المواطنين الروس التفكير ليس استناداً إلى التكاليف التي يتحملونها فحسب، بل وأيضاً من وجهة نظر الحفاظ على الموارد الطبيعية. ومن الضروري أن ننقل للسكان أن مصادر الطاقة المتجددة وغير المتجددة يمكن أن يكون لها تأثيرات مختلفة ليس فقط على الرفاهية، ولكن أيضًا على الصحة ومتوسط ​​العمر المتوقع للأمة.

النفط والغاز والجفت والفحم - كل هذه موارد مألوفة وفعالة ولكنها غير متجددة. نعم، إذا نظرنا إلى الأمر من وجهة نظر من يعيشون اليوم وحتى أبنائهم وأحفادهم، فإن كل هذا سيكون كافيا لقرننا. لكن تلوث الهواء يحدث في معظمه على وجه التحديد بسبب منتجات احتراق هذه الموارد، والأمراض الناجمة عن الهواء القذر (الربو، والحساسية، ونقص المناعة، وأمراض القلب، والسرطان، وما إلى ذلك) تشكل بالفعل مشكلة بالنسبة لأولئك الذين يعيشون اليوم.

إن استخدام مصادر الطاقة المتجددة لا يقلل من تكلفة الإنتاج والاستهلاك فحسب، بل ينظف الجو ويحسن صحتنا أيضًا. وهذه أيضًا فائدة كبيرة للدولة، لأن المجتمع الصحي هو الضامن للمؤشرات الاقتصادية العالية، والإنجازات في العلوم والثقافة والفن، وما إلى ذلك.

يشير العلماء إلى أن بلادنا لديها إمكانات هائلة لتطوير استخدام التقنيات الموفرة للطاقة. يمكننا تحقيق 40% من إجمالي استهلاك الطاقة. أي أنه سيتم إنتاج 40% من الطاقة باستخدام مصادر متجددة. هذا هو 400 مليون طن. كمرجع: 1 ت.ت. - هي حرارة احتراق 1 كيلوجرام من الوقود القياسي. أي أننا نستطيع استبدال 400 مليون كيلو جرام من الوقود سنوياً بمصادر بديلة، وهي مكلفة وتنتج انبعاثات ضارة. هذه هي الطاقة المتجددة في روسيا، وإذا تحدثنا عن العالم ككل، فإن هذا الرقم هو 20 مليار طن. في السنة! وهذا يمثل أكثر من نصف إجمالي موارد الوقود والطاقة.

طورت الحكومة الروسية عددًا من الوثائق التي تحدد اللوائح الخاصة بإدخال تقنيات كفاءة الطاقة في بلدنا. يتم حساب تأثيرها حتى عام 2030.

إن رأي المحللين الاقتصاديين حول موضوع إدخال التقنيات باستخدام مصادر الطاقة المتجددة في روسيا مثير للاهتمام للغاية. ولاحظوا أن السبب وراء استخدام الكيانات التجارية الكبيرة لأحدث التطورات، وإنتاج أجهزة صديقة للبيئة، له دافعان. الدافع الأساسي هو اقتصادي. إذا كانت التكنولوجيا تجلب الربح للشركة المصنعة أو المستخدم، فسيتم استخدامها وتنفيذها. لكن تحسين البيئة يشكل دائماً دافعاً ثانوياً؛ فهم لا يتذكرونه إلا عندما يتم تحقيق الربح بنجاح. عقلية، ماذا تفعل!

مصادر الطاقة المتجددة: الاتجاهات العالمية

هناك اتجاه مثير للاهتمام للغاية في هذا الاتجاه ملفت للنظر - حيث تتطور جميع أنواع مصادر الطاقة المتجددة ويتم تطبيقها بسرعة أكبر في البلدان النامية والفقيرة. وهي، بطبيعة الحال، ليست قريبة من أرقام التكلفة في البلدان المتقدمة، ولكنها متقدمة من حيث معدلات التنمية، وبكل ثقة.

وفي عام 2012، تم إنشاء وتطوير مشاريع تتعلق بالتقنيات المتجددة في 138 دولة. وثلثي هذا العدد هم من البلدان النامية. الرائدة بينهم بلا منازع هي الصين، ففي عام 2012 زادت إنتاجها من الكهرباء من الطاقة الشمسية بنسبة 22%، وبحسب الأسعار الحكومية حصلت على 67 مليار دولار «من الشمس»! وحدثت زيادة حادة مماثلة في تطوير التكنولوجيات الموفرة للطاقة والصديقة للبيئة في المغرب وجنوب أفريقيا وتشيلي والمكسيك وكينيا. وقد حققت منطقة الشرق الأوسط وأفريقيا نتائج باهرة في منطقتيهما.

وأشارت الأمم المتحدة إلى أن هذا النمو الفعال قد ضمن الوصول إلى خدمات الطاقة الحديثة لجميع البلدان، وضاعف معدل الزيادة في كفاءة استخدام الطاقة البديلة على الأرض، وهناك احتمال واضح أن تتفوق الطاقة البديلة على الطاقة التقليدية بحلول عام 2030.

في البلدان المتقدمة، يتم اتخاذ عدد من التدابير لتسريع بناء محطات الطاقة المتجددة. في اليابان، على سبيل المثال، يحق لأولئك الذين يقومون بتركيب الألواح الشمسية الحصول على تعريفات تفضيلية وإعانات للبناء والتركيب.

محطات الطاقة الكهرومائية

في هذه الهياكل، يتم توليد الكهرباء من طاقة المياه المتساقطة. ولذلك فإن مثل هذه الأجسام تبنى على أنهار ذات تيارات كبيرة واختلافات في المستوى على الأرض. وإلى جانب حقيقة أن النهر لا يتوقف عن التدفق أبدًا، فإن توليد الطاقة لا يسبب أي ضرر للمنطقة المحيطة. يتلقى المجتمع العالمي ما يصل إلى 20٪ من إجمالي الكهرباء بهذه الطريقة. القادة في هذه الصناعة هم البلدان التي يتدفق فيها عدد كبير من الأنهار ذات المياه العالية: روسيا والنرويج وكندا والصين والبرازيل والولايات المتحدة الأمريكية.

الوقود الحيوي

الوقود الحيوي هو مجموعة واسعة من مصادر الطاقة المتجددة. هذه نفايات من الصناعات المختلفة: النجارة والزراعة. والقمامة المنزلية ببساطة هي مصدر قيم للطاقة. كما يتم استخدام النفايات الناتجة عن البناء وإزالة الغابات وإنتاج الورق والمزارع والنفايات الناتجة عن مدافن النفايات في المدن وغاز الميثان المنتج بشكل طبيعي في إنتاج الطاقة البديلة.

في الآونة الأخيرة، ظهرت المزيد والمزيد من المعلومات في الصحافة بأن المصادر التي لم يكن من الممكن أن تكون مثل هذه المصادر في السابق أصبحت وقودًا. هذا سماد مزرعة، وهذا عشب فاسد، وهذا زيت نباتي وحيواني. يضاف القليل من وقود الديزل إلى المنتجات المعالجة من هذه المصادر ثم يستخدم للغرض المقصود منه وهو تزويد السيارات بالوقود! إن انبعاثات هذا الوقود أقل سمية بعدة مرات، وهو أمر مهم بشكل خاص في المدن الكبرى. يقوم العلماء الآن بتطوير وصفة وتقنية لإنتاج الوقود الحيوي دون إضافة الديزل.

رياح

لقد عرفت تكنولوجيا طاحونة الهواء منذ العصور القديمة. فقط في السبعينيات من القرن الماضي بدأ الناس في اختراع طواحين الهواء كمصادر للطاقة البديلة. تم إنشاء أولى محطات طاقة الرياح. بالفعل في الثمانينيات من القرن العشرين، بدأت صفوف كاملة من المولدات تظهر في القرى التي حولت طاقة الرياح إلى طاقة كهربائية. الآن القادة في عدد محطات الطاقة هذه هم ألمانيا والدنمارك وإسبانيا والولايات المتحدة والهند ونفس الصين التقدمية. ومن السمات المميزة لتركيب هذه الهياكل أن تكلفتها ليست منخفضة على الإطلاق. إن توربينات الرياح لا تغطي تكاليفها بسرعة كبيرة، ويتطلب بناء مزارع الرياح استثمارًا أوليًا.

الطاقة الحرارية الأرضية

تعمل محطات الطاقة الحرارية الأرضية على حرارة الينابيع الساخنة الطبيعية، وتحولها إلى طاقة كهربائية وتزود الأحياء السكنية في المستوطنات القريبة بالمياه الساخنة. تم تشغيل أول محطة للطاقة من هذا النوع في إيطاليا عام 1904. وعلاوة على ذلك، فإنه لا يزال يعمل وبنجاح كبير! والآن تم بناء مثل هذه المحطات في 72 دولة حول العالم، وتتصدر الولايات المتحدة الأمريكية والفلبين وأيسلندا وكينيا وروسيا الطريق.

محيط

إن المد والجزر في المناطق الساحلية للمحيطات قوية جدًا لدرجة أن تياراتها يمكن أن تولد كمية كبيرة جدًا من الطاقة. ويفصل السد بين البركتين العلوية والسفلية، وعندما تتحرك المياه تدور شفرات التوربينات، مما يؤدي إلى تشغيل مولد الكهرباء. المخطط بسيط، مثل كل ما يتعلق بمصادر الطاقة المتجددة. لا يوجد سوى 40 محطة من هذا القبيل على هذا الكوكب، لأنه في أماكن قليلة استوفت الطبيعة المتطلبات الأساسية - فرق المستوى في حمامات السباحة بمقدار 5 أمتار. تم بناء محطات المد والجزر في فرنسا وكندا والصين والهند وروسيا.

في الآونة الأخيرة، أصبحت تقنية "التبريد والتدفئة السلبية" ذات شعبية متزايدة. بفضله، ليست هناك حاجة على الإطلاق لتدفئة أو تبريد مساحة المعيشة، وبالتالي يتم الحصول على الطاقة الصديقة للبيئة من الموارد الداخلية للمنزل نفسه. تتضمن التكنولوجيا الحل المعماري الصحيح، والامتثال لحجم النوافذ وانحدار الستائر، وهيكل الجدران والأسقف، وكذلك استخدام المراوح الداخلية والأشجار المزروعة بالقرب من المنزل. تقنية مثيرة للاهتمام وفعالة للغاية، تم اختبارها في أكثر من مبنى سكني.

بضع كلمات عن المستقبل

ويبدو المستقبل اليوم ساذجاً بعض الشيء، تماماً كما كانت الألواح الشمسية ومحطات طاقة الرياح تبدو سخيفة ذات يوم. واليوم، يتوقع العلماء تطور تكنولوجيا وقود الهيدروجين، وهي طاقة اندماج ذرات الهيدروجين في ذرة هيليوم مع إطلاق كميات هائلة من الطاقة، ويخططون أيضًا لاستقبال الطاقة الشمسية باستخدام الأقمار الصناعية الأرضية واستخدام طاقة الثقوب السوداء. باختصار، كل النظريات مثيرة للاهتمام للغاية. من يدري، ربما في غضون 5 إلى 10 سنوات، ستعمل جميع الثقوب السوداء في مجرتنا على تدفئة منازلنا. الشيء الرئيسي هو أن كوكبنا يعيش وأن يكون نظيفًا وآمنًا!

ألمانيا: الرهان على الطاقة المتجددة

في القرن الحادي والعشرين، تكتسب الصناعة زخما غير مسبوق. يستهلك الإنتاج الصناعي حوالي 90-93% من الطاقة في العالم. تعد زيادة كفاءة استخدام الطاقة بشكل عام أحد مجالات السياسة ذات الأولوية في الاتحاد الروسي.

وفي هذا الصدد، بدأت مصادر الطاقة المتجددة (RES) في روسيا تكتسب شعبية متزايدة. هل التحول إلى الطاقة البديلة ضروري حقًا للدولة؟ هل سياسة توفير الطاقة إلزامية؟ ما هي الفوائد التي ستجلبها هذه التغييرات؟ اهم الاشياء اولا.

الصناعة والطاقة قطاعان مرتبطان ارتباطًا وثيقًا. لضمان تشغيل المؤسسات الكبيرة والصغيرة، وكذلك تنظيم نقل البضائع، من الضروري الاتصال بمصادر قوية للطاقة الكهربائية. الحياة بدونها، بالمناسبة، هي أيضا في أي مكان.

مدعوم من الشبكات الكهربائية:

• إنارة الطرق والطرق السريعة؛
• محطات التلفزيون والإذاعة.
• المناطق السكنية والعملية والتسوقية.
• المؤسسات الثابتة والخاصة.
• شركات الخدمة.

وهكذا فإن الكهرباء تحيط بالإنسان من كل جانب. ولكن كيف تحصل عليه؟ تأتي الطاقة إلى شبكات المدن بشكل رئيسي من محطات الطاقة الحرارية (CHP)، والمياه (HPP)، ومحطات الطاقة النووية. إنهم ممثلون لطاقة الوقود التقليدية.

يعمل الوقود الطبيعي كمصادر للطاقة في مثل هذه المحطات:

• فحم،
• الخث.
• زيت؛
• الخامات المشعة (اليورانيوم والبلوتونيوم).

تم تصميم محطات تحويل الطاقة بشكل بدائي ولكن كفاءتها تشير إلى فاعليتها:

1. تعمل محطات الطاقة الحرارية الروسية بحرق الوقود القابل للاحتراق. يتم تحويل الطاقة الكيميائية القوية التي يتم إطلاقها أثناء عملية الاحتراق إلى طاقة كهربائية. الكفاءة القصوى حوالي 35%.
2. تعمل محطات الطاقة النووية بطريقة مماثلة. وفي روسيا، يتم استخدام خامات اليورانيوم أو البلوتونيوم لضمان وظائفها. وعندما تتحلل نوى هذه المواد المشعة، تنطلق طاقة، والتي تتحول فيما بعد إلى حرارة وكهرباء. أعلى مؤشر للكفاءة هو 44٪.
3. وفي حالة محطات الطاقة الكهرومائية، يتم استخراج الطاقة من تدفقات المياه القوية. تتدفق كميات هائلة من المياه إلى التوربينات الهيدروليكية وتحريكها. هذه هي الطريقة التي يتم بها توليد الكهرباء. الكفاءة - ما يصل إلى 92٪.
4. محطات توربينات الغاز GTES هي منشآت جديدة نسبيًا تولد الطاقة الكهربائية والحرارية في نفس الوقت. الكفاءة القصوى – 46%.

لماذا لا يتم تشجيع الطاقة التقليدية التي تعتمد على استخدام المنتجات البترولية والعناصر المشعة من قبل المتخصصين؟

أساسيات الطاقة البديلة واستخدام مصادر الطاقة المتجددة

تستخدم الطاقة المتجددة الطاقة لتلبية احتياجاتها:

• رياح؛
• تدفقات الأنهار الصغيرة
• شمس؛
• مصادر الطاقة الحرارية الأرضية؛
• المد والجزر.

ملحوظة:اليوم، يتم تخصيص حوالي 2-3٪ فقط من إجمالي رصيد الطاقة في البلاد للطاقة المتجددة في روسيا.

وتسعى روسيا جاهدة للانتقال إلى استخدام مصادر الطاقة البديلة. إليكم كيفية تطور قطاع الطاقة في الولاية:

من خلال البيانات المقدمة في القائمة، من الواضح أن مصادر الطاقة المتجددة في روسيا تكتسب زخما وتتطور ببطء ولكن بثبات. ومع ذلك، لا تزال البلاد متخلفة عن قادة العالم في استخدام مصادر الطاقة المتجددة.

عيوب نظام RES

ووفقا لحسابات العلماء، كان ينبغي أن يكون استخدام مصادر الطاقة المتجددة في روسيا اليوم حوالي 15-18٪. ولم تتحقق هذه التوقعات المتفائلة. لماذا لم يتحقق الوعد؟

كان لأوجه القصور التالية في نظام RES تأثير كبير هنا:

1. تكاليف الإنتاج مرتفعة نسبيا. ورغم أن استخراج المعادن التقليدية كان يغطي تكاليفه لفترة طويلة، فإن بناء معدات جديدة لتلبية معايير الطاقة البديلة يتطلب استثمارات ضخمة. حتى الآن، لا يهتم المستثمرون بالقيام باستثمارات كبيرة، والتي سيكون عائدها ضئيلاً. من المربح لرواد الأعمال اكتشاف حقول جديدة للنفط والغاز بدلاً من إهدار الأموال.
2. إطار تشريعي ضعيف في الاتحاد الروسي، ويثق علماء العالم في أن الدولة تحدد الاتجاه لتطوير الطاقة البديلة. تقوم الهيئات الحكومية بإنشاء الإطار المناسب وتقديم الدعم. على سبيل المثال، فرضت العديد من الدول الأوروبية ضرائب على انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. وفي هذه البلدان تصل النسبة الإجمالية لاستخدام الطاقة المتجددة من 20 إلى 40%.
3. عامل المستهلك: تبلغ التعريفات الجمركية على الطاقة التي تنتجها مصادر الطاقة المتجددة ما بين 3 إلى 3.5 مرات أعلى من التعريفات التقليدية. يعمل الإنسان المعاصر على رفاهيته ويريد الحصول على أقصى النتائج بأقل التكاليف. عقلية الناس هي أصعب شيء يمكن تغييره. ولا يرغب كبار رجال الأعمال ولا الناس العاديون في دفع مبالغ زائدة مقابل الطاقة البديلة، حتى لو كان مستقبل الكوكب يعتمد عليها.
4. عدم ثبات النظام، والطبيعة قابلة للتغيير. تعتمد كفاءة الأنواع المختلفة من مصادر الطاقة المتجددة على الظروف الموسمية والجوية. لن تنتج الخلايا الشمسية الطاقة في يوم غائم. مولدات الرياح لا تعمل في ظروف هادئة. حتى الآن، لم يتمكن الناس من التغلب على موسمية مصادر الطاقة المتجددة.

ومن أجل تحقيق التنمية الناجحة، تفتقر الطاقة المتجددة الروسية إلى الإمكانات والدعم. وفي هذا الصدد، فإن مهندسي الطاقة الروس واثقون من أنه في المستقبل المنظور، سيتم استخدام مصادر الطاقة المتجددة فقط لدعم الوقود التقليدي.

ضرورة التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة

من وجهة نظر علوم مثل علم الأحياء والبيئة، فإن الانتقال إلى الطاقة البديلة هو أفضل سيناريو لكل من الإنسان والطبيعة.

والحقيقة هي أن استخدام مصادر الطاقة غير المتجددة (المنتجات البترولية) على نطاق صناعي يعد عاملاً ضارًا قويًا للنظام البيئي للأرض. ولهذا السبب:

1. احتياطيات الوقود ليست غير محدودة، فالغاز والفحم والجفت والنفط يستخرجها الإنسان من أعماق الأرض. وروسيا غنية برواسب هذه الموارد المفيدة. ومع ذلك، بغض النظر عن مدى ضخامة مساحة الإنتاج، فإن جميع المصادر سوف تستنزف نفسها عاجلاً أم آجلاً.
2. يعدل تعدين المعادن كافة أنظمة الكوكب، وبسبب أنشطة استخراج الموارد البشرية تتغير التضاريس، وتتشكل الفراغات والمحاجر في القشرة الأرضية.
3. يؤدي تشغيل محطات توليد الطاقة إلى تغيير خصائص الغلاف الجوي، حيث يتغير تكوين الهواء، ويزداد انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون، وتتشكل ثقوب الأوزون.
4. محطات الطاقة الكهرومائية تضر الأنهار.ونتيجة لأنشطة محطات الطاقة الكهرومائية، يتم تدمير السهول الفيضية النهرية وتغمر المياه المناطق المجاورة.

هذه العوامل هي أسباب الكوارث والكوارث الطبيعية. وفي المقابل تتمتع الطاقة البديلة بالمزايا التالية:

1. صديقة للبيئة: عند استخدام المصادر المتجددة، يتم التخلص من انبعاث المواد الضارة والغازات الدفيئة إلى الغلاف الجوي. لا يتأثر الغلاف الصخري ولا الغلاف المائي ولا المحيط الحيوي. احتياطيات مصادر الطاقة المتجددة تكاد لا تنتهي. من الناحية المادية، سوف يتم استنفادهم عندما يختفي كوكبنا. ولكن طالما أن الأرض موجودة في الفضاء، فسوف تهب الرياح وستتدفق عليها الأنهار، وسيحدث مد وجزر. في نهاية المطاف سوف تشرق الشمس.
2. آمن تماما على البشر.لا يوجد أي انبعاثات ضارة.
3. وهي فعالة في المناطق النائية حيث لا يمكن توفير إمدادات الطاقة المركزية. ويمكن لمصادر الطاقة المتجددة في روسيا أن توفر للناس مستقبلاً مشرقاً وصديقاً للبيئة.

وجهة نظر عالمية: لماذا لن يتم التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة في روسيا؟

الخبراء في هذا المجال واثقون من أنه من أجل الانتقال إلى مصادر الطاقة المتجددة في روسيا، من الضروري إزالة عدد كبير من العقبات، لأن الوقود القابل للاحتراق والوقود النووي يتأقلم بشكل جيد مع مهامه الرئيسية.

تتمتع طاقة الوقود التقليدية بعدد من المزايا التي لا شك فيها، لأنها:

1. رخيصة نسبيا، وقد تم بالفعل وضع إنتاج الوقود الأحفوري على الحزام الناقل. لقد كانت الإنسانية تفعل ذلك لعدة عقود متتالية. خلال هذه الفترة الطويلة من الزمن، تم اختراع معدات فعالة تستخدم على نطاق واسع في صناعة التعدين. ولم يعد تطوير الفحم والنفط والغاز الطبيعي يكلف الكثير. يتمتع الأشخاص المعاصرون بخبرة في هذه الصناعة، لذلك من الأسهل على الناس "اتباع المسار المطروق" بدلاً من البحث عن طرق جديدة لإنتاج الطاقة. "لماذا نخترع ما لدينا بالفعل؟" - هكذا تفكر البشرية.
2. عام: نظرًا لأن استخراج الوقود الأحفوري يتم منذ سنوات عديدة، فقد تم بالفعل تغطية جميع التكاليف المخصصة لهذا النشاط. تم سداد تكلفة معدات طاقة الوقود بالكامل. الصيانة ليست باهظة الثمن. بالإضافة إلى ذلك، تعد شركات الطاقة مصدرًا ثابتًا للوظائف. كل هذه العوامل تصب في صالح الطاقة التقليدية، ولهذا السبب أصبحت أكثر وأكثر شعبية.
3. مريحة للاستخدام، استخراج الوقود وإنتاج الطاقة دوريان ومستقران. يمكن للناس فقط دعم عمل هذا النظام، وبعد ذلك سيوفر دخلاً جيدًا.
4. في الطلب: العامل الحاسم في صناعة الطاقة هو الجدوى الاقتصادية. ما هو مطلوب هو ما هو أرخص وأكثر عملية. وفي الوقت نفسه، هذه الميزات ليست متأصلة في المصادر البديلة.

جميع المزايا المذكورة لطاقة الوقود تجعلها مفضلة في الإنتاج العالمي. وطالما أنها لا تحتاج إلى استثمارات مالية لا رجعة فيها وتدر دخلاً كبيراً، فإنها ستكون منافساً لمصادر الطاقة المتجددة.

إلى جانب مزايا إنتاج الوقود، هناك عيوب لاستخدام مصادر الطاقة المتجددة.

إذا قمت بدراسة القوائم المذكورة أعلاه، يصبح من الواضح أن طاقة الوقود واعدة أكثر، في حين أن الطاقة البديلة تحاول فقط "الوقوف على قدميها"، ومن أجل تطويرها من الضروري التغلب على العديد من العقبات.

خاتمة

ولا تزال الطاقة البديلة غير مثالية، وبالتالي لا تحظى بطلب واسع النطاق. ومع ذلك، يدرك الخبراء اليوم في هذا المجال أن المستقبل الواعد لروسيا يكمن بالتحديد في استخدام مصادر الطاقة المتجددة. ولذلك فإن الإمكانات العلمية الكاملة للدولة تهدف إلى حل المشاكل المرتبطة بمصادر الطاقة المتجددة والقضاء على العيوب الرئيسية للطاقة البديلة.