Проблемы и тенденции развития альтернативной энергетики

Любая долгосрочная стратегия, в рамках компании, отрасли или целого государства, предполагает несколько вариантов развития событий: основной и так называемый «План Б», «Вариант № 2», то есть альтернативный. Для мировой электроэнергетики таким запасным выходом стали альтернативные источники энергии (ветровая, солнечная, геотермальная, приливная и т. п.) .

Тема развития альтернативных источников энергии стала весьма популярной. Подпитывает этот интерес возрастающая потребность мировой экономики в энергоресурсах, периодически возникавшие кризисы на мировом рынке энергоносителей, озабоченность экологической нагрузкой на окружающую среду, все более осознаваемая необходимость поиска некой альтернативы минеральным энергоресурсам.

По мнению одного из экспертов программы ООН Питера Диксона, в мировом энергетическом балансе доля носителей для традиционной энергетики (нефть, газ и уголь) сегодня составляет порядка 74%. При современном уровне потребления открытых запасов нефти хватит на 40 лет, газа — на 56 лет, угля — на 197 лет. Что касается других источников энергии, то на ВИЭ — водные источники энергии (в основном на биомассу и гидроэнергию) приходится 19,5%, а на ядерную энергию — 6,3%. Сегодня ВИЭ — это наиболее динамично развивающаяся в мире форма генерации энергии. Ежегодно темпы ее глобального роста превышают 10% и, по прогнозам, будут сохраняться и в будущем .

Актуальность темы

определяется растущим значением альтернативных источников энергии в энергетике разных стран.

Объектом исследования является мировая альтернативная энергетика. В качестве предмета выступают проблемы и тенденции мировой альтернативной энергетики.

Целью дипломной работы является изучение проблем и тенденций мировой альтернативной энергетики.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

Описть характеристики альтернативных источников энергии;

Рассмотреть характерные черты использования альтернативной энергетики в разных регионах и странах;

Изучить проблемы развития альтернативной энергетики.

При написании дипломной работы использовалась литература, статьи в научных журналах, нормативно-правовые акты, отчёты международных организаций, интернет-сайты.

Дипломная работа состоит из трёх глава, проиллюстрирована рисунками и таблицами.

Структура работы позволяет на основе теоретического изучения вопроса и анализа современной ситуации перейти к прогнозам развития мировой альтернативной энергетики.

Первая глава посвящена рассмотрению теоретических основ альтернативной энергетики и предпосылок к её развитию. Во второй главе рассмотрена мировая альтернативная энергетика в региональном разрезе: в Европе, Америке, Азии и России.

В третьей главе рассмотрены продовольственные проблемы, вызванные расширением применения биотоплива. Также в этой главе проведён анализ перспектив развития альтернативной энергетики.

Глава 1. Распространение альтернативной энергетики

1.1. Альтернативные источники энергии

Под альтернативными видами топлива мы понимаем топливо, полученное из возобновляемых источников энергии (солнечная энергия, ветер, кинетическая энергия воды и другие) (Приложение 1). Существуют также и другие виды топлива, как, например, сжиженный нефтяной газ (пропанобутановые фракции) или природный газ, которые являются производными ископаемого топлива, но во многих странах также считаются топливом альтернативным нефти.

Лидерами в области альтернативной энергетики являются четыре технологии: биотопливо, топливные элементы, солнечная и ветровая энергетика. В 2007 г. совокупный объем рынка достиг 77,3 млрд долл., по прогнозам к 2017 г. он составит 254 млрд долл. Пока что, действительно намечаются позитивные тенденции в развитии рынка: с 2006 по 2007 г. он вырос на 40%.

Можно выделить следующие показатели развития этих технологий в мире:

в 2007 году ветроэнергетические установки выработали 20 073 МВт энергии. Этот показатель в сравнении с 2003 г. вырос в 2,5раза;

в 2007 году мировой рынок биотоплива, состоял более чем из 13 миллиардов галлонов этанола и 2 миллиардов галлонов биодизеля;

солнечные установки выработали около 3 ГВт во всем мире, что составляет почти 500% от уровня 4-годичной давности .

В будущем прогнозируются тенденции роста выработки энергии альтернативными источниками (Приложение 2).

Мировые лидеры ветроэнергетики Германия, Испания, США, Индия, Дания, Китай.

Ведущие позиции в мировой солнечной теплоэнергетике занимают страны Азии (прежде всего, КНР), а также Европы; в конце 2003 г. на КНР приходилось примерно 60% площади коллекторов в указанной отрасли, а доля европейских стран составляла 22%. В настоящее время около 90% производимых в мире солнечных фотоэлементов (ФЭП) изготавливается на основе кристаллического кремния. Эти технологии обеспечивают максимальные КПД фотоэлементов, производимых в промышленных масштабах (в среднем, 16%, лучшие образцы достигают КПД свыше 20%; средний КПД должен подняться до 17.5% к 2010 г.) .

Мировые лидеры по производству биоэтанола США, Бразилия, ЕС, Китай. За последние годы ускоренное развитие биоэнергетики стало глобальной общемировой тенденцией, охватившей практически все регионы мира. Биотоплива являются одними из важнейших видов непрерывно возобновляемых источников энергии. Они экологически чисты, не содержат серы, ароматиков и других вредных веществ, сгорают более полно, чем нефтяные топлива, обеспечивают снижение вредных выбросов в атмосферу. Их применение снижает поступление парниковых газов в атмосферу и темпы глобального потепления климата. Биотоплива можно производить из местных источников в любом регионе мира, что снижает зависимость от поставок энергоносителей извне, и, следовательно, повышает их энергобезопасность. Производство биотоплив оживляет сельское хозяйство, позволяет использовать неугодья, создает новые рабочие места и новые источники доходов. Ряд биотопливных технологий позволяет в неограниченных масштабах перерабатывать в экологически чистые топлива органические твердые бытовые отходы, осадки канализационных вод, сельскохозяйственные и лесопромышленные отходы, пластмассы, использованные автомобильные покрышки и т. п.

В целом, биоэнергетика является одним из перспективных направлений развития альтернативной энергетики по обеспечению надежного энергоснабженя планеты после нефтяной эры, по обеспечению стабильности на рынке энергоносителей, по исключению в будущем нефтяных и газовых «пузырей». В антикризисных бюджетах США выделяются огромные инвестиции на развитие альтернативной энергетики. Антикризисный саммит Евросоюза также принял директиву по увеличению доли энергии из возобновляемых источников энергии к 2020 г. до 20% в энергобалансе Сообщества. В январе 2009 года Правительство России утвердило первую программу альтернативной энергетики до 2020 г. Диверсификация направлений энергетики, разработка и внедрение инновационных технологий рассматривается во всем мире в качестве главного способа спасения и сохранения конкурентоспособности, а также развития экономики в период кризисов .

Одним из наиболее перспективных видов альтернативной энергии является геотермальная энергия, если иметь в виду только близповерхностную геотермию, то за её счёт можно уже в ближайшее время начать покрывать 20−25 процентов всей потребности такой крупной страны Германии в тепле за счёт собственных ресурсов. Мировые лидеры геотермальной энергетики США, Филиппины, Индонезия, Исландия.

Уже разведанные запасы геотермальной энергии более чем в тридцать раз превосходят энергозапасы всех ископаемых ресурсов вместе взятых. Более того, на сегодняшний день из всей энергии, вырабатываемой в разных странах мира за счёт геотермии, ветра, солнца, приливов и отливов, 86 процентов приходятся именно на геотермальные электростанции. Правда, сама доля альтернативной энергетики невелика: даже в Германии, где использованию возобновляемых энергоресурсов уделяется повышенное внимание, она составляет всего лишь 7 процентов.

Горячие источники, которые мы имеем, лишь подтверждают наличие значительных запасов геотермальной энергии в недрах, однако сами по себе ввиду своей незначительности они практически бесполезны. Мы предпочитаем поэтому бурить скважины, чтобы добраться до горячих гидрогеотермальных пластов. Количество таких скважин неуклонно растёт.