Опыт реализации энергосберегающих технологий за рубежом

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

В период обострения проблем традиционной энергетики, прежде всего истощения запасов ископаемого топлива, усиливающегося отрицательного влияния на экологию и интенсивного роста цен на энергоносители, все большую актуальность приобретают вопросы энергосбережения. Энергосбережение охватывает целый комплекс задач и развивается по многим направлениям: разработка экономичных потребителей энергии, совершенствование технологических процессов, использование вторичных энергоресурсов, оптимизация режимов работы преобразователей энергии (электростанций и теплоэлектроцентралей), поиск более дешевых и доступных источников энергии. Так как любой вид энергии в процессе производства работы, в конце концов, превращается в тепло, то сокращение тепловых потерь можно считать основой энергосбережения.

Разрабатывая мероприятия по экономии энергии важно не упускать из вида необходимость потребления энергии и производства работ. В противном случае энергосбережение может принести убытки производству, которые не окупятся экономией энергоресурсов.

Таким образом, энергосбережение содержит взаимоувязанный комплекс разноплановых задач, решение которых требует специальных знаний в области производства, преобразования, транспортировки и потребления энергии.

Цель данной работы – рассмотреть опыт реализации энергосберегающих технологий за рубежом.

Для решения поставленной цели, необходимо решить следующие задачи: рассмотреть энергосберегающие технологии и изучить опыт реализации энергосберегающих технологий за рубежом.

1. Энергосберегающие технологии

Дефицит энергии и ограниченность топливных ресурсов, увеличение загрязнения окружающей среды, нарушение теплового баланса атмосферы, постепенно приводящее к глобальным изменениям климата, а также нестабильная ситуация на мировом рынке энергоресурсов со все нарастающей остротой показывают неизбежность повышения энергоэффективности мировой экономики, проявляющейся, в первую очередь, в виде инициативы по энергосбережению.

Главной целью национальных энергетических стратегий является формирование новых подходов к эффективному использованию топливно-энергетических ресурсов на основе практической реализации современных энергосберегающих технологий.

Внедрение энергосберегающих технологий эквивалентно производству энергоресурсов и зачастую именно оно представляет собой более рентабельный и экологически ответственный способ обеспечения растущего спроса на энергию.

Энергетические стратегии используют новые концепции потребления энергии и предусматривают достижение определенного уровня экономического развития за счет меньшего количества энергии.

В энергетической отрасли принято выделять следующие основные направления:

- традиционная энергетика на органическом топливе (уголь, газ, нефть, нефтепродукты);

- гидроэнергетика;

- атомная энергетика;

- возобновляемые источники энергии.

Кроме того, в энергетике используют следующие понятия:

- большая и малая энергетика;

- альтернативные источники энергии;

- централизованная энергетика и автономные источники энергии;

- нетрадиционная энергетика;

- нетрадиционные возобновляемые источники энергии.

Альтернативные источники энергии условно можно подразделить на возобновляемые и невозобновляемые источники энергии.

К возобновляемым источникам энергии относят: солнечную, ветровую и геотермальную энергию, энергию водных потоков на суше (ГЭС), энергию морей и океанов (морских приливов и волн, течения, температурный градиент, градиент солености), низкопотенциальную энергию окружающей среды (теплонасосы), энергию биомассы (растения, различные виды органических отходов) и водородную энергию.

К невозобновляемым относят нефть, уран, уголь, газ и т.д.

Сегодня возобновляемые источники – наиболее динамично развивающаяся в мире форма генерации энергии. Ежегодно темпы ее глобального роста превышают 10% и, по прогнозам, будут сохраняться и в будущем. Мировой спрос на возобновляемые источники энергии постоянно растет. К середине нынешнего века увеличение их доли в глобальном энергетическом балансе прогнозируется до 35%.

Лидерами по выработке альтернативной электроэнергии по совокупной мощности действующих объектов возобновляемых источников являются ЕС, США, Китай и Индия. Их привлекательность связана с неисчерпаемостью этих ресурсов, независимостью от конъюнктуры цен на мировых рынках энергоносителей и экологической чистотой. Последний аргумент особенно актуален, поскольку традиционная энергетика оказывает негативное воздействие на окружающую среду, как на местном уровне, так и в глобальном масштабе [4, с.7].

Преимущества возобновляемой энергии:

- возобновляемые источники энергии - это внутренний ресурс любой страны, имеющий энергетический потенциал, достаточный для того, чтобы удовлетворить соответствующие потребности. Наибольшую актуальность возобновляемые источники энергии приобретают в странах, которые зависят от импорта ископаемого топлива, отличающегося ценовой нестабильностью. Оплата импорта нефти ежегодно увеличивает размеры внешнего долга многих развивающихся стран, следовательно, в их интересах переходить на альтернативную энергию с целью сокращения затрат на традиционное топливо;

- возобновляемые источники энергии практически неисчерпаемы и благодаря современным научно-техническим достижениям всегда доступны;

- использование возобновляемых энергетических ресурсов сможет оградить мировую экономику от ценовых колебаний на углеводородном рынке и будущих расходов на защиту окружающей среды от последствий нерационального использования ископаемого топлива;

- технологии, основанные на использовании возобновляемых источников энергии, не представляют опасности для экологии планеты, поскольку их работа не подразумевает выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Эксплуатация подобных разработок практически не вызывает образования парникового эффекта и связанных с ним климатических изменений.

Более того, их применение не приводит к образованию радиоактивных отходов. Таким образом, возобновляемые источники энергии соответствуют политике по защите окружающей среды.

Согласно прогнозам, в последующие годы значение и доля возобновляемых источников энергии в общем процессе энергопроизводства будет возрастать, что благоприятным образом скажется на развитии общества в целом. Уже сегодня становление альтернативной энергетики как самостоятельной отрасли смогло предоставить населению государств, где активно используются возобновляемые источники энергии, тысячи рабочих мест.

В мировом энергетическом балансе доля носителей для традиционной энергетики 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 возобновляемые (в основном на биомассу и гидроэнергию) приходится 19,5%, а на ядерную энергию - 6,3%.

Соотношение потребления и наличия глобальных энергетических ресурсов иллюстрирует рис. 1

Рис. 1 Соотношение потребления и наличия глобальных энергетических ресурсов

(1-количество солнечной энергии, падающей на Землю в год; 2-современное использование солнечной энергии; 3-запасы природного газа; 4-запасы угля; 5-нефтяные запасы; 6-запасы урана; 7-мировое потребление энергии за год).

На современном этапе ветроэнергетика является самой быстрорастущей отраслью производства электроэнергии. В некоторых регионах уже сегодня ветроэнергетика конкурирует с традиционной энергетикой, основанной на использовании ископаемых видов топлива.

Идея энергосбережения возникла во второй половине XX века. А в 2005 году лидеры стран - членов Европейского Союза (ЕС) разработали программу эффективности использования энергии под названием «Делать больше, используя меньше». Согласно документу, Европа к 2020 году должна снизить энергопотребление на 20%. Таким образом, экономия составит свыше 100 млрд. евро.

В мировой экономике энергосбережение за последние годы проявляет себя как самое надежное средство решения глобальной энергетической проблемы, которая характеризуется снижением запасов и исчерпаемостью невозобновляемых топливно-энергетических ресурсов, экологическими проблемами, связанными со снижением выбросов парниковых газов.

Опыт развитых стран показывает, что вложение средств в энергосбережение стало полноправной альтернативой строительству энергетических объектов, а в ряде случаев даже более целесообразным.

Экономия энергии не сказывается отрицательным образом на конечных результатах использования энергии, а представляет собой, в функциональном отношении, источник энергии, то есть энергосбережение является энергетическим ресурсом.

В мировой практике для достижения целей в области энергосбережения применяется широкий комплекс мер.

Приближающаяся угроза топливного «голода», а также загрязнение окружающей среды и тот факт, что прирост потребности в энергии значительно опережает прирост ее производства, вынуждает многие страны с новых позиций обратить внимание на альтернативные источники энергии.

По прогнозам специалистов глобальная смена энергетического курса возможна за период около 50 лет. Результатом изменений станет увеличение стабильности в обеспечении энергией. Кроме того, предельные затраты для общества будут снижены, и могут стать даже отрицательными в том случае, если реформы будут тщательно спланированы и станут неотъемлемой частью модернизации производства. Все это потребует значительных начальных инвестиций и разработки долгосрочных стратегий. Так же потребуется кардинальное изменение систем производства и поставки энергии вместе с энергопотребляющим оборудованием.

Согласно прогнозу Мирового Энергетического Совета (МИРЭС), на долю альтернативных источников энергии в 2020 г. будет приходиться 1150 - 1450 млн. тонн условного топлива (5,6 - 5,8% общего энергопотребления). При этом прогнозируемая доля их отдельных видов составит: биомасса - 35%, солнечная энергия - 13%, гидроэнергия - 16%, ветроэнергия - 18%, геотермальная энергия - 12%, энергия океана - 6% [4, с.12].

2. Опыт реализации энергосберегающих технологий за рубежом.

Возрастающие с каждым годом выработка и потребление энергии в мире создают необходимые условия для ускорения научно-технического прогресса, который позволяет улучшать экономическую ситуацию и приводит к росту благосостояния людей. Но вместе с тем возрастающие объемы потребления энергии требуют все больших и больших объемов углеводородного сырья, запасы которого не безграничны [5, с. 253].

Остановимся более подробно на зарубежном опыте внедрения и использования энергосберегающих технологий. Так в США поставлена задача - сократить к 2017 году потребление бензина в стране на 20 процентов. Три четверти этого сокращения предполагается обеспечить за счет увеличения использования местных альтернативных и возобновляемых источников энергии, в том числе: этилового спирта, производимого из кукурузы и целлюлозы, метанола, бутанола, биодизельного топлива, водородного топлива и некоторых других энергоносителей.