Альтернативные источники энергии и их использование в Беларуси

Обострение энергетических отношений с Россией, сопутствующий  рост стоимости импортируемого углеводородного  сырья вынуждает власти Республики делать ставку на местные, преимущественно  возобновляемые источники энергии. В перспективе энергетика Белоруссии может стать полностью независимой к 2050 г.

Целевые программы и государственная поддержка

В Беларуси была принята целевая государственная  программа, согласно которой доля местных  видов топлива и альтернативных источников энергии к 2012 г. в энергобалансе должна быть доведена до 25%. Как заявил президент Белоруссии Александр Лукашенко, энергосбережение, использование альтернативных видов энергоносителей, прежде всего своих, возобновляемых, выходит на уровень задач национального звучания.

На первом этапе  ставка была сделана преимущественно  на использование угля, торфа и  древесины. Основным направлением стимулирования строительства новых объектов, работающих на местных видах топлива (МВТ), стали  закупки концерном “Белэнерго” электроэнергии, вырабатываемой такими предприятиями, по повышенным тарифам. Принято решение в первые 5 лет их эксплуатации покупать электроэнергию в 1,3 раза дороже обычных тарифов.

В результате подобных стимулирующих мер планируется  замещение природного газа местными видами топлива в системе Минэнерго  Беларуси в 2010 г. порядка 460 тыс. т.у.т.

По словам заместителя  министра энергетики Беларуси Леонида  Шенеца, для реализации программы модернизации энергетической отрасли, в том числе на строительство ТЭЦ, работающих на угле и местных видах топлива, необходимо около 19,1 млрд долл., на внедрение энергоэффективных технологий и реализацию программ по энергосбережению планируется привлечь 12,5 млрд долл.

За 2009-2010 гг. планируется  истратить 165 млн долл. на перевод котельных на местные виды топлива и жилищно-коммунальное хозяйство Беларуси. Это значительно бóльшие суммы, в сравнении с предыдущими годами. Ранее за 2005-2007 гг. на эти цели было затрачено около 62 млн долл.

За последние  шесть лет доля местных видов  топлива значительно выросла  – с 5,3% до 21,7%, что позволило сократить  долю импортируемых топливно-энергетических ресурсов ЖКХ с 94,7% до 78,3%.

При этом неправительственными организациями в Белоруссии разрабатывается  “концепция развития экологически чистой энергетики до 2050 года”. По мнению одного из разработчиков концепции, представителя международной организации Inforse Гунно Бойе Олесена, у Беларуси есть достаточный потенциал в использовании энергии солнца, ветра, биомассы и биогаза для того чтобы активно развивать свою альтернативную энергетику.

Концепция предусматривает  активное использование альтернативных источников энергии в различных  сферах жизнедеятельности, в том  числе в домостроительстве, внедрение  энергоэффективных технологий в производстве, модернизацию энергетических сетей, энергосбережение. Реализация предложенного сценария позволит к 2050 г. полностью отказаться от импорта газа и нефти, а также от ядерной энергетики в республике.

Необходимо также  отметить то, что для более широкого применения альтернативных источников энергии в Беларуси нужно лоббировать  их использование на разных уровнях. Так считает директор компании ООО “Белветроэнерго” Владимир Нистюк. Он говорит, что лоббирование станет одной из целей “Ассоциации возобновляемой энергетики”, к участию в которой приглашены и биоэнергетики, и гелиоэнергетики. Такая структура необходима, подчеркивает Нистюк, еще и потому, что альтернативная энергетика – это новая для Беларуси отрасль. Чтобы она эффективно заработала, необходимо принять соответствующее законодательство, добиться поддержки на государственном уровне и, главное, – понимания перспективности возобновляемых источников энергии.

Повышение энергоэффективности

К 2020 г. Беларусь собирается снизить энергоемкость ВВП с 400 до 210-220 кг нефтяного эквивалента на 1 тыс. долл. ВВП и выйти по этому показателю на уровень Швеции. К 2010 г. в Беларуси планируется уменьшить энергоемкость ВВП не менее чем на 31% и выйти на показатель 280 кг нефтяного эквивалента на 1 тыс. долл. ВВП (уровень Канады). В 2015 г. энергоемкость ВВП должна снизиться не менее чем на 50%, в 2020 г. – не менее чем на 60% к уровню 2005 г. Но пока в Беларуси энергоемкость ВВП в 1,5-2 раза выше, чем в развитых странах со сходными климатическими условиями.

Содействовать этому призваны новые технологии и увеличение использования в  республике местных видов топлива (МВТ), вторичных, нетрадиционных и возобновляемых энергоресурсов (НВИЭ) на 1,7 млн т.у.т.

Сегодня в республике действуют две основные программы  по энергосбережению: 
• Государственная комплексная программа модернизации основных производственных фондов Белорусской энергосистемы, энергосбережения, увеличения использования в республике собственных топливных ресурсов (утверждена Указом Президента Республики Беларусь 25.08.2005 № 399) 
• Республиканская программа энергосбережения на 2006-2010 гг. (утверждена Постановлением Совета Министров Республики Беларусь 02.02.2006 № 137).

Сотрудничество с Германией

Белоруссия заинтересована в сотрудничестве в сфере альтернативной энергетики с Германией, которая  достигла значительных успехов в  области ветро- и солнечной энергетики. Немецкие специалисты имеют большой опыт создания ветроустановок и солнечных батарей, который было бы перспективно перенять и Беларуси. Так считает директор Белорусского инновационного фонда Анатолий Гришанович. К числу приоритетных направлений сотрудничества он отнес содействие трансферу технологий и знаний, внедрению инноваций, а также участие немецких компаний в реализации инновационных проектов в энергетике таких как строительство гидроэлектростанции на реке Щара, совершенствование теплоэлектростанций, организации производств по выпуску топливных гранул, создание биогазовых установок.

Кроме того, для  Белоруссии немаловажна тема проектирования энергоэффективных домов и реконструкции старых помещений; опыт немецких компаний в этой области также крайне интересен.

Белорусские и  немецкие ученые уже тесно сотрудничают: около половины проектов, реализуемых  в Беларуси при содействии международных  организаций, – белорусско-немецкие. В 2007 г. было осуществлено 40 проектов, и  немалую роль в их реализации сыграли  совместные контактно-кооперационные биржи.

В свою очередь  представитель посольства Германии в Белоруссии Свен Хаанкс отметил, что в Германии растет интерес со стороны бизнес- и научного сообщества к Белоруссии. Объем взаимной торговли увеличивается с каждым годом в среднем на 19%. В 2007 г. он достиг около 2,9 млрд долл.

Развитие биоэнергетики

Основными направлениями  в производстве энергии из биомассы являются: 
• Отходы растениеводства 
• Биогаз из отходов животноводства 
• Дрова и древесные отходы 
• Фитомасса.

Использование отходов растениеводства в качестве топлива является принципиально  новым направлением энергосбережения для Белоруссии. Общий потенциал  отходов растениеводства оценивается  до 1,46 млн т.у.т. в год.

Отходы животноводства особенно интересны тем, что без  дополнительных энергетических затрат можно получить экологически чистые высококачественные органические удобрения  и вследствие этого пропорционально  сократить энергоемкое производство минеральных удобрений. Применение биогазовых установок позволит существенно улучшить экологическую обстановку вблизи крупных ферм и животноводческих комплексов, а также на посевных площадях, куда в настоящее время сбрасываются отходы животноводства. Потенциально возможное получение товарного биогаза от животноводческих комплексов составляет 160 тыс. т.у.т. в год.

Централизованная  заготовка дров и отходов деревообработки  в республике Беларусь осуществляется предприятиями Министерства лесного  хозяйства и концерна “Беллесбумпром”. Наряду с использованием отходов деревообработки для получения тепла целесообразно предусмотреть экономически обоснованное вовлечение лигнина в топливный баланс республики.

В целом по республике годовой объем использования  дров и отходов лесопиления составлял  около 1,0-1,1 млн т.у.т. Часть дров поступает населению за счет самозаготовок, объем которых оценивается на уровне 0,3-0,4 млн т.у.т. Предельные возможности республики по использованию дров в качестве топлива можно определить, исходя из естественного годового прироста древесины, который приближенно оценивается в 25 млн м³ или 6,6 млн т.у.т. в год, в т.ч. в загрязненных районах Гомельской области 20 тыс. м³ или 5,3 тыс. т.у.т.

Для использования  древесины из данных районов в  качестве топлива необходимо разработать  и внедрить технологии и оборудование по газификации и параллельной дезактивации. Исходя из планируемого к 2015 г. роста  заготовок древесины в 2 раза, а  также с учетом увеличения объемов  использования отходов деревообработки, лесопиления и переработки древесины, прогнозируемый годовой объем древесного топлива может возрасти до 1,6 млн т.у.т.

В климатических  условиях республики с 1 га энергетических плантаций собирается масса растений в количестве до 10 т сухого вещества, что эквивалентно примерно 5 т.у.т. При дополнительных агроприемах продуктивность гектара может быть повышена в 2 раза. Из этого количества фитомассы можно получить 5-7 т жидких продуктов эквивалентных нефти. Наиболее целесообразно использовать для получения сырья площади выработанных торфяных месторождений, на которых отсутствуют условия для произрастания сельскохозяйственных культур. Площадь таких месторождений в республике составляет около 180 тыс. га, которая может стать стабильным, экологически чистым источником энергетического сырья в объеме до 1,3 млн т.у.т. в год.

Отсутствие опыта  массового использования фитомассы для энергетических целей не позволяет сделать оценку затрат и будущих цен на топливо, т. к. для этой цели потребуется разработка специальной техники, дорожная инфраструктура, перерабатывающие предприятия и т.д. Однако по укрупненным расчетам цена составит около 35 долл./т.у.т.

Энергия ветра

Для первоначального  этапа развития ветроэнергетики  Беларуси определены 1840 площадок для  строительства как одиночных  ВЭУ, так и ВЭС с потенциалом более 200 млрд кВт·ч. Выявленные на территории Беларуси площадки под ветроэнергетику – это, в основном, гряды холмов высотой от 20 до 80 м с фоновой скоростью ветра 5 м/с и более, на которых можно возвести от 5 до 20 ВЭУ.

Выборочные обследования зон опытной эксплуатации ветротехнического оборудования на территории Беларуси показали, что при оптимальном выборе строительной площадки для возведения ВЭУ (на возвышениях и открытой местности, на берегах водных массивов и т.п.) окупаемость ВЭУ при среднегодовой скорости ветра 6-8 м/с укладывается в срок около 5 лет.

Наиболее эффективно обеспечивается использование современной  зарубежной ветротехники на территориях  зон со среднегодовыми фоновыми скоростями не ниже 4,5 м/с на холмистом рельефе. К таким регионам относятся: возвышенные районы большей части севера и северо-запада Беларуси, центральная зона Минской области, включая прилегающие с запада районы, Витебская возвышенность.

В итоге ветер  может дать Беларуси 2-3% энергии от общего энергобаланса страны, максимум – до 5%.

Энергия солнца

По метеорологическим  данным в Республике Беларусь в среднем 250 дней в году пасмурных, 85 с переменной облачностью и 30 ясных, а среднегодовое  поступление солнечной энергии  на земную поверхность с учетом ночей  и облачности составляет 243 кал на 1 см² за сутки, что эквивалентно 2,8 кВт·ч/м², а с учетом КПД преобразования для гелиоэлектричества 12% – 0,3 кВт·ч/м². Нынешняя стоимость солнечной электроэнергии равняется 4,5 долл. за 1 Вт мощности и, как результат, цена 1кВт·ч электроэнергии в 6 раз дороже энергии, полученной традиционным путем сжигания топлива.

Высокая стоимость  солнечных коллекторов, а также  сопутствующие затраты на строительно-монтажные  работы, конструкции, кабели, системы  управления, технические средств для обслуживания, инфраструктуру в настоящее время накладывают сильные ограничения на развитие гелиоэнергетики в Беларуси.

Основными направлениями  использования энергии солнца будут  гелиоводоподогреватели (ГВН) и различные гелиоустановки для интенсификации процессов сушки и подогрева воды в сельскохозяйственном производстве. Стоимость оборудования для жилого дома или коттеджа варьируется в пределах 900-3500 долл.

Отдельный интерес  представляет пассивное использование  солнечной энергии методом строительства  домов “солнечной архитектуры“. Расчеты показывают, что количества энергии, падающее на южную сторону крыши домов площадью 100 м² на широте Минска, вполне хватает даже на отопление зимой. Размеры дешевого гравийного теплового аккумулятора под домом вполне приемлемы.

Пока игнорируются даже принципы пассивного солнечного отопления. Единственное здание в Беларуси, построенное с использованием этого  принципа – немецкий Международный  Образовательный Центр. Если проектирование зданий проводить с учетом энергетического  потенциала климата местности и  условий для саморегулирования  теплового режима зданий, то расход энергии на теплоснабжение можно  сократить на 20-60%. Так, строительство  на принципах “солнечной архитектуры” может снизить годовое теплопотребление до 70-80 кВт/м².