На сегодня существует три основных метода получения энергии из океана. Это использование энергии приливов и отливов, так называемые приливные электростанции, которые строят, как правило, на берегах морей и океанов, где уровень воды меняется дважды в сутки. Второй метод – это преобразование энергии морских волн в электроэнергию, так называемые поплавковые волновые электростанции. Третий метод – это выработка электроэнергии из холодных и теплых слоев океана, т.н. океанические тепловые электростанции.
Альтернативные источники энергии пока слишком дорогостоящие для массового применения
Найти коммерчески выгодный способ использовать море или океан для производства электроэнергии пытаются многие страны. Особенно активно стараются в ЕС, где частные компании за последние семь лет инвестировали в общей сложности около 825 млн долларов в развитие океанской энергетики. Минэнерго США поддерживает несколько предприятий, исследующих тихоокеанское побережье. У Чили, Австралии и ряда других стран также есть свои проекты в этой области.
Китай впереди планеты всей
Однако многие считают, что именно Китай будет иметь ключевое значение для развития этого направления альтернативной энергетики. Береговая линия Китая в 11 тыс. миль является идеальным местом для того, чтобы испытать и коммерциализировать океанские энергетические технологии, пишет WSJ.
«Китай находится впереди других в области развития технологий морской энергии», – говорит WSJ старший советник по окружающей среде и изменению климата Организации Объединенных Наций по промышленному развитию (ЮНИДО) Димити де Бур. C 2010 года Пекин уже потратил около 1 млрд юаней или примерно 160 млн долларов на исследование в области морской энергии, говорит WSJ бывший глава комитета по океанской энергии Китайского общества возобновляемых источников энергии.
Китай активно наращивает свои расходы на развитие этих технологий, а западные компании, в том числе американская Lockheed Martin, создают совместные предприятия с китайцами и проводят испытания нового оборудования в КНР.
Так, ровно год назад Lockheed Martin при сотрудничестве с фирмой Reignwood Group из Гонконга пообещала построить у южных берегов Китая крупнейшую в мире ОТЕС-электростанцию, позволяющую получать энергию из разницы температур воды в глубине океана и на его поверхности. К этому июню они намерены определиться с местом строительства 10-мегаваттной станции в Азии. Десять мегаватт достаточно для питания около 10 тыс. западных домохозяйств.
Эта станция будет давать постоянный поток электричества стоимостью около 15 центов за киловатт-час. Это дороже, чем электричество от атомной электростанции, но уже дешевле выработки электричества морскими ветровыми турбинами, оцениваемой в 22 цента (данные США). Океанские энергетические проекты могут производить электричество дешевле, чем ветряные электростанции, соглашается де Бур.
При этом в Lockheed считают, что если построить в десятки раз больше таких генераторов, то проект будет экономически и технически более жизнеспособным.
Пекин уже выделил 3,3 млн долларов для технико-экономического обоснования этого проекта. Но на строительство такой электростанции уйдет по меньшей мере 10 лет. Между тем первые результаты позволяют говорить о том, что такие станции будут пригодны для использования на мелководье у китайских, корейских и европейских берегов.
Правительство Нидерландов и консорциум из восьми голландских компаний, включая Arcadis и Strukton Groep, также на берегах Китая разрабатывают проект получения энергии из океана, который, по их словам, мог бы поставлять столько электричества, сколько два с половиной больших ядерных реактора стоимостью 30 млрд долларов.
Еще одна компания – Atlantis Resources – в прошлом году подписала договор с китайской компанией Dongfang Electric Machinery о производстве недорогих подводных турбин, способных производить 1,5 МВт. А в этом году Atlantis планирует установить недалеко от Шанхая крупнейшую приливную электростанцию для испытательного проекта китайского правительства. Компания также договорилась с Lockheed вместе работать над совершенствованием конструкций турбин, которые должны находиться на морском дне.
Этой осенью Atlantis уже начала строительство крупнейшей приливной электростанции в Европе. Используя сотни генераторов на морском дне, эта станция должна обеспечить электроэнергией 200 тыс. домов в северной Шотландии.
Традиционные источники не уйдут
Тем временем производители традиционной энергии явно недовольны возможностью роста альтернативных источников и пытаются бороться как только возможно. Так, британскому изданию Telegraph стало известно, что британский премьер Дэвид Кэмерон на следующих выборах намерен выступить против ветряных турбин в Англии для того, чтобы заручиться поддержкой провинциальных консерваторов, которые не хотят видеть в сельской местности ветряные электростанции. Кэмерон взамен предлагает делать ставку на сланцевый газ и атомную энергию.
В целом производителям традиционных источников энергии, конечно, есть чего бояться. С каждым годом доля альтернативных источников в мире растет. По данным МЭА, в 2012 году общий объем электроэнергии, которая вырабатывается с помощью возобновляемых источников энергии, вырос на 8,2% по сравнению с 2011 годом. Особенно это касается солнечных батарей и ветряных электростанций.
Германия является одной из главных тестовых площадок для изучения ветряной и солнечной энергии. Страна упорно пытается показать всему миру, что отказаться от не возобновляемых источников энергии, загрязняющих окружающую среду, возможно, а в долгосрочной перспективе это будет и выгодно.
Однако в полной мере альтернативные источники энергии не могут заменить традиционные. Та же Германия до сих пор остается крупнейшим в Европе покупателем российского газа. Показателен также пример высокотехнологичной Японии, которая хотела отказаться от атомной энергии после аварии на «Фукусиме», однако в реальности сделать это оказалось не так-то просто. Япония может включить как минимум треть своих атомных реакторов, а то и больше, сообщает Reuters.
До землетрясения и цунами, разрушивших АЭС «Фукусима» в 2011 году, в Японии работали 54 атомных реактора, которые обеспечивали 30% потребностей страны в электроэнергии. Шесть реакторов на этой станции теперь закрыты навсегда, еще 17 реакторов также не включат больше никогда. Однако 14 реакторов Япония намерена перезагрузить, и еще остается 17 реакторов, по которым решение пока не принято – включать их или нет.
Попытки Китая освободиться от газовой и нефтяной зависимости благодаря альтернативным источникам энергии реальны. Но вопрос, конечно, какой ценой
«Попытки Китая освободиться от газовой и нефтяной зависимости благодаря альтернативным источникам энергии реальны. Неоднократно было замечено, что все новейшие разработки привлекают Китай, и он работает над ними, достигая успеха. Но вопрос, конечно, какой ценой и через какое время», – говорит газете ВЗГЛЯД первый вице-президент «Российского союза инженеров» Иван Андриевский.
Недостатки альтернативной энергии
А цена энергетической независимости может быть высокой. Во-первых, отмечает эксперт, когда идет речь о бизнес-разработках, вопрос экологии отходит на второй план, особенно в Китае. Во-вторых, альтернативные источники энергии пока слишком дорогостоящие для массового применения. В-третьих, получение «зеленой» энергии еще недостаточно опробовано и является несовершенным. В пример можно привести первую волновую генерацию, созданную в Португалии в 2008 году. Она просуществовала всего два месяца из-за неоптимального оборудования. И этот проект заморожен до сих пор. И в целом, добыча такой электроэнергии нестабильна, например, волны могут быть большими или маленькими и т.п.
«Плохо изучено и влияние альтернативных генераций на экологию Земли. Например, обсуждается серьезная проблема эрозии почвы в зонах, где стоят ветрогенераторы. Или массовое применение электростанций, использующих силу приливов, может повлиять на период вращения Земного шара», – говорит Андриевский.
Кроме экологических, технических и коммерческих недостатков получения такой энергии, имеются еще и транспортные проблемы. Транспортировка энергии из океана на материк является слишком дорогостоящей и требует дополнительных исследований, говорит эксперт. Другой вариант – переселить тех, кто живет рядом с океаном или морем. «Это означает, что рынок недвижимости прибрежных отелей будет терять доход и инвестиционную привлекательность. Волновые электростанции могут помешать якорным стоянкам, коммерческой и спортивной ловле, не говоря уже о традиционных отдыхающих», – говорит Андриевский.
Ситуация в России
Что касается России, то альтернативная гидроэнергетика у нас пока является по большей степени экспериментальной. Правда, эксперименты в этой области начали проводиться еще при советской власти. На побережье Баренцева моря с 1968 года действует экспериментальная Кислогубская ПЭС (приливная электростанция). Это первая и единственная приливная электростанция России. Она состоит на государственном учете как памятник науки и техники. На 2009 год ее мощность составляет 1,7 МВт.
На этапе проектирования находится Северная ПЭС мощностью 12 МВт. В советское время эта сфера активно развивалась. Тогда были разработаны проекты строительства ПЭС в Мезенской губе (мощность 11 тыс. МВт) на Белом море, в Пенжинской губе и в Тугурском заливе (мощностью 8 тыс. МВт) на Охотском море. Однако в настоящее время статус этих проектов неизвестен, за исключением Мезенской ПЭС, включенной в инвестпроект РАО «ЕЭС». Между тем Пенжинская ПЭС могла бы стать самой мощной электростанцией в мире – ее проектная мощность была заявлена в 87 ГВт.
Впрочем, у современной России есть собственные успехи. Так, на Курильских островах начали осваивать геотермальные источники. У подножия вулкана Баранского на острове Итуруп в Сахалинской области в 2006 году была построена океанская геотермальная электростанция, которая находится в непосредственной близости к Тихому океану. Ее мощность – 2,5 МВт.
Екатеринбургская компания RusEnergy является одним из лидеров малой гидроэнергетики в России. Компания в 2013 году на выставке в Шанхае всему миру продемонстрировала линейку волновых генераторов емкостью от 160 Ватт до 3 кВатт (планируется источник и в 1 МВатт).
Однако в большей степени в России развиваются «гибридные» проекты – дизель-солнечные электростанции и биогазовые станции. Даже когда премьер Дмитрий Медведев недавно заговорил об обеспечении Крыма альтернативными источниками электроснабжения, он привел в пример именно мобильные газотурбинные электростанции.
«Это говорит о многом. Неразвитость альтернативных источников энергии в России вызвана обилием традиционных энергоресурсов. Это главное, что тормозит развитие альтернативной и чистой энергетики в нашей стране. Кроме того, выбор источников энергии желательно производить на уровне регионов, а не по разнарядке правительства. Только регионы знают, какие источники энергии им нужно развивать», – резюмирует Иван Андриевский.