Энергетика

Проблема взаимодействия энергетики и экологии

В комплексе существующих экологических проблем энергетика занимает одно из ведущих мест. В связи с интенсивным вовлечением возобновляемых источников энергии в практическое использование особое внимание обращается на экологический аспект их воздействия на окружающую среду.

Существует мнение, что выработка электроэнергии за счет возобновляемых источников представляет собой абсолютно экологически «чистый» вариант. Это не совсем верно, так как эти источники энергии обладают принципиально иным спектром воздействия на окружающую среду по сравнению с традиционными энергоустановками на органическом, минеральном и гидравлическом топливе, причем в некоторых случаях воздействия последних представляют даже меньшую опасность. К тому же определенные виды экологического воздействия НВИЭ на окружающую среду не ясны до настоящего времени, особенно во временном аспекте, а потому изучены и разработаны еще в меньшей степени, чем технические вопросы использования этих источников.

Разновидностью возобновляемых источников энергии являются гидроэнергетические ресурсы. Долгое время их также относили к экологически «чистым» источникам энергии. Не принимая во внимание экологические последствия такого использования, естественно, не проводилось достаточных разработок природоохранных и средозащитных мероприятий, что привело гидроэнергетику на рубеже 90-х годов к глубокому кризису. Поэтому возможные экологические последствия применения НВИЭ должны быть исследованы заранее.

Преобразование энергии нетрадиционных возобновляемых источников в наиболее пригодные формы ее использования – электричество или тепло – на уровне современных знаний и технологий обходится довольно дорого. Однако во всех случаях их использование приводит к эквивалентному снижению расходов органического топлива и меньшему загрязнению окружающей среды. До настоящего времени во всех методиках, в которых приводится технико-экономическое сопоставление традиционных видов получения энергии с возобновляемыми источниками, эти факторы не учитывались вообще или только отмечались, но не оценивались количественно. Таким образом, актуальной становится задача разработки научно обоснованных методов экономической оценки экологических последствий использования различных видов возобновляющихся источников энергии и новых методов преобразования энергии, которые должны количественно учесть факторы иного, по сравнению с традиционными установками, воздействия на окружающую среду.

Экологические аспекты использования возобновляемых источников энергии

Согласно прогнозам, добыча и использование традиционных органических топлив в ближайшей перспективе будет расти, результатом чего станет дальнейшее ухудшение состояния экосистемы и глобальное изменение климата из-за увеличения концентрации парниковых газов в атмосфере Земли. Среднее повышение температуры по всему миру на 2 °C угрожает катастрофическими последствиями (наводнения, цунами, ураганы, нехватка продовольствия и т.п.). Для сохранения температуры в допустимых пределах необходимо существенно уменьшить выбросы парниковых газов в атмосферу. Основным газом, вызывающим парниковый эффект, является диоксид углерода.

При сжигании природного газа, наиболее экологически безвредного топлива, на 1 кВт·ч вырабатываемой энергии выделяется 0,19 кг диоксида углерода. При сжигании нефти и угля выбросы диоксида углерода значительно больше (для мазута — 0,246 кг, для угля — 0,38 кг). Картина вредных выбросов от всех объектов топливно-энергетического комплекса выглядит следующим образом: диоксид углерода — 89%; метан — 9%; оксиды серы — 0,8%; оксиды азота — 0,5%; зола — 0,7%.

Диоксид углерода регулирует температуру земной поверхности. Солнечная энергия видимой части спектра легко проходит через него, достигая поверхности Земли. Большая часть энергии превращается в тепло, но испускаемое нагретой Землей инфракрасное излучение задерживается в атмосфере, поглощаясь диоксидом углерода и создавая эффект парника.

Развитие энергетики должно опираться на сокращении потребления энергии при сохранении уровня энергетических услуг.

Помимо мер по повышению эффективности использования энергии необходимо наращивать темпы и масштабы использования ВИЭ. Будущее энергетики заключается в расширении использования ВИЭ как для тепло-, так и для электроснабжения.