Белорусский институт системного анализа и информационного обеспечения научной сферы
Германия на пути к ориентированному на перспективу, устойчивому энергоснабжению
Адрес документа: http://www.belisa.org.by/ru/izd/stnewsmag/4_2009/art4_13_2009.html
11 января 2010 г.
[Информационно-аналитический журнал «Новости науки и технологий» / учредитель ГУ «БелИСА». — Минск: ГУ «БелИСА», 2009, № 4(13)]
Юрген Шенк,
научный сотрудник отдела международного научно-технического сотрудничества ГУ «БелИСА»
Обеспечение надежного, экономически выгодного и экологически чистого энергоснабжения является одной из крупнейших задач нашего столетия.
Общественная реорганизация энергосистемы
В ближайшие десятилетия структура энергоснабжения в Европе и во всем мире коренным образом изменится. Определяющим фактором этих перемен являются изменение климата, нарастающая конкурентная борьба за постоянно сокращающиеся и дорожающие энергоресурсы и ожидаемый в целом рост цен на энергию.
Федеративная Республика Германия поставила себе амбициозную цель — за 2008–2012 гг. сократить выбросы парниковых газов на 21% по сравнению с 1990 г. Но чтобы состояние нашего климата и далее оставалось удовлетворительным, необходимы еще значительные усилия в мировом масштабе. До середины нашего века необходимо сократить выбросы в целом на 80% по отношению к 1990 г.
Политика Германии в области энергетики определяется установками на:
- экономическую целесообразность;
- надежность снабжения;
- устойчивость (экологическую безопасность, экономическую и социальную пригодность).
Выполнить эти задачи не помогут одни лишь благие пожелания, здесь необходима конкретная, ориентированная на результат, реалистичная политика. Общеизвестно, что на сегодня ни один из энергоносителей еще не в состоянии в одиночку обеспечить выполнение критериев экономичности и экологической безопасности. По этой причине, говоря об энергоснабжении будущего, ведут речь о комбинации источников энергии будущего, которая в своей совокупности все больше отвечает названным выше целям. В этой связи федеральное правительство Германии закрепило в принятой в конце 2007 г. «Интегрированной программе по вопросам энергетики и климата» решение о повышении доли энергии, получаемой из возобновляемых источников, в электроснабжении с сегодняшних 14% до не менее чем 30% к 2020 г.
Успех политики в области энергетики заключается в разумном и рациональном использовании энергии и переходе на возобновляемые источники энергии так скоро, как это позволяют технические возможности и уместность в плане экономики. Поэтому здесь часто ведут речь о двойной стратегии:
- сокращении совокупного энергопотребления путем дальнейшего повышения энергоэффективности;
- все более широком внедрении возобновляемых источников энергии.
Сокращение энергопотребления
Повышение энергоэффективности является основным вопросом на пути к снижению расхода энергии. Свой вклад должны внести все секторы: промышленность, энергетика, транспорт и частные домохозяйства. Потенциал здесь огромен, и он далеко еще не исчерпан, причем без риска выйти за пределы эффективного хозяйствования и без необходимости отказаться от достигнутого уровня жизни.
В Германии в области энергетики и защиты окружающей среды в прошлом уже была создана широкая нормативная база для снижения расхода энергии и связанной с ним нагрузки на окружающую среду. Большая часть нормативов затрагивает специфические процессы производства либо потребления. Так, например, распоряжением об энергосбережении определены стандарты теплоизоляции для строящихся зданий и нормы для существующих построек и отопительных установок, которые должны быть соблюдены при проведении мероприятий по реконструкции и модернизации. Наряду с этим существуют положения, касающиеся целого ряда областей, скажем, реформа экологического налога, которая через вмешательство в систему цен на энергию дала импульсы развитию энергосбережения, повышению энергоэффективности и, тем самым, снижению выбросов СО2.
Вот несколько примеров, демонстрирующих, где существует потенциал для сбережения энергии. Уже только при передаче по всей цепочке энергоснабжения — от производителя до конечного потребителя — теряется примерно 70% первичной энергии. Здесь открывается большой потенциал для экономии.
Гигантские возможности имеются в сфере строительства и содержания зданий. Этот сектор является крупнейшим в ЕС потребителем энергии, на его долю приходится около 40% энергии, расходуемой конечными потребителями. Самый большой потенциал экономии заключается в совершенствовании состояния зданий: к примеру, в Германии для отопления существующих построек требуется примерно втрое больше энергии, чем для новостроек. Соответствующая реконструкция и современные технологии строительства позволяют сэкономить до 80% расходуемой энергии.
Особое значение принадлежит упомянутой выше «Интегрированной программе по вопросам энергетики и климата». Ее основные положения (выборочно):
- закон о комбинированной выработке тепла и электроэнергии;
- расширенное применение возобновляемых источников энергии для выработки электричества;
- использование на электростанциях технологий с малыми выбросами СО2;
- мониторинг потребления электричества;
- строительство электростанций по экологически чистым технологиям;
- введение современных систем энергетического менеджмента;
- программы поддержки защиты климата и энергоэффективности (вне зданий);
- производство энергоэффективной продукции;
- положение о подаче биогаза в газопроводы для природного газа;
- распоряжение об энергосбережении;
- эксплуатационные расходы в съемных квартирах;
- реконструкция зданий для снижения выбросов СО2;
- модернизация социальной инфраструктуры в плане энергетики;
- закон о получении тепловой энергии из возобновляемых источников (EEWärmeG);
- программа энергетической реконструкции зданий федеральной собственности;
- стратегия по снижению выбросов СО2 от легковых автомобилей;
- интенсификация использования биотоплива;
- сокращение выбросов фторсодержащих парниковых газов;
- приобретение энергоэффективной продукции и услуг;
- научные исследования и инновации в энергетике;
- развитие электромобилей;
- международные проекты по защите климата и энергоэффективности.
С начала 2009 г. в силу вступили:
- закон о возобновляемых источниках энергии (EEG) (новая редакция);
- закон о получении тепловой энергии из возобновляемых источников (EEWärmeG);
- закон об экономии энергии в зданиях (EnEG) (новая редакция);
- распоряжение об энергосберегающей теплоизоляции и использовании энергосберегающего оборудования в зданиях — распоряжение об энергосбережении (EnEV).
Как видно из обширного списка мероприятий, подобного хода дел невозможно добиться без масштабного влияния государства.
Защита климата, энергосбережение и использование возобновляемых источников энергии поддерживаются в Германии самыми различными мероприятиями. Существует около 1000 программ поддержки, финансируемых Европейским Союзом и Германией (на федеральном, земельном, коммунальном уровнях).
Возобновляемые источники энергии
Согласно определению Международного энергетического агентства (IEA), к возобновляемым источникам энергии относятся энергоносители, получаемые в результате естественных процессов и постоянно воспроизводящиеся: энергия солнца, биомасса, гидроэнергия, сила ветра, глубинное тепло земной коры, а также энергия моря и волн. Количество энергии этих видов бесконечно велико.
Нам нужно только научиться и знать, как обращаться с ними, а для этого требуются заинтересованная активность, творческий и инновационный подход.
Энергии на Земле существует в избытке, существующего потенциала возобновляемых источников энергии вполне достаточно и для удовлетворения потребностей будущих поколений. Так, к примеру, один только потенциал солнечного излучения, который физически может быть использован, более чем в 2850 раз превышает сегодняшнюю потребность мира в энергии. Энергия ветра, например, покрывает ее в 200-кратном размере, биоэнергия — в 20-кратном, геотермальная энергия — в 5-кратном и т. д.
Инсоляция на территории Германии покрывает расход энергии в стране в 80-кратном размере [1].
Однако решающим фактором использования источника является, в конечном счете, не сам его потенциал, а экономическая целесообразность и экологическая безопасность.
Получение энергии из возобновляемых источников:
- способствует защите климата и окружающей среды, т. к. не ведет к выбросам СО2;
- повышает надежность снабжения энергией и экономического планирования;
- создает рабочие места и подталкивает к разработке инноваций в технике.
В странах, где были осознаны именно эти преимущества, где субъекты политики и экономики были готовы реализовывать эти амбициозные замыслы, добыча энергии из возобновляемых источников получила широкое развитие. И количество таких стран постоянно растет.
С момента вступления в силу закона о возобновляемых источниках энергии (EEG) в 2000 г. установленная мощность ветросиловых установок в Германии выросла втрое, установок для выработки электроэнергии, работающих на биомассе, — в четыре раза, а солнечных фотогальванических энергетических установок — в пятнадцать раз.
Использование возобновляемых источников энергии в Федеративной Республике Германия представлено в табл. 1–5 [2].
Таблица 1
Использование энергии ветра в Германии в 2008 г.
| Общая установленная мощность | 23 894 МВт |
| Установленная мощность за последний год | 1665 МВт |
| Производимое количество электричества | 40,4 млрд кВт/ч |
| Доля в потреблении электроэнергии | 6,6% |
| Экономия по выбросам CO2 | 31,6 млн т |
| Рабочие места | 85 100–98 300* |
* Данные Федеральной ассоциации ветроэнергетики (ФРГ).
Таблица 2
Использование солнечной энергии в Германии в 2008 г.
| Установленная мощность за последний год (электричество) | 1500 МВт |
| Производимое количество электричества | 4–4,3** млрд кВт/ч |
| Экономия по выбросам CO2 | 2,7–2,9** млн т |
| Рабочие места | 48 000**–57 000 |
| Общая установленная мощность (тепло | 7900 МВт |
| Установленная мощность за последний год (тепло) | 1470 МВт |
| Производимое количество теплоты | 4,1–5,3** млрд кВт/ч |
| Экономия по выбросам CO2 | 0,6 – около 1,2** млн т |
| Рабочие места | 17 400–25 000* |
** Данные Федерального объединения предприятий гелиопромышленности (ФРГ).
Таблица 3
Использование гидроэнергии в Германии в 2008 г.
| Общая установленная мощность | 4740 МВт |
| Производимое количество электричества | 20,9 млрд кВт/ч |
| Доля в потреблении электроэнергии | 3,4% |
| Экономия по выбросам CO2 | 18,5 млн т |
| Рабочие места | 9300 |
Таблица 4
Использование тепла Земли в Германии в 2008 г.
| Общая установленная мощность (тепло) | 1200 МВт |
| Производимое количество теплоты | 2,5 млрд кВт/ч |
| Доля в потреблении тепла | 0,2% |
| Общая установленная мощность (электричество) | 6,6 МВт |
| Производимое количество электричества | 18 млрд ГВт/ч |
| Рабочие места | 9100–12 000 |
Таблица 5
Использование биоэнергия в Германии в 2008 г.
| Общая установленная мощность (электричество) | 3295 МВт |
| Производимое количество электричества (включая биогенные отходы) | 26,0 млрд кВт/ч |
| Доля в потреблении электроэнергии | 4,2% |
| Экономия по выбросам CO2 | 21,6 млн т |
| Производимое количество теплоты | 102,1 млрд кВт/ч |
| Доля в потреблении тепла | 7,2% |
| Экономия по выбросам CO2 | 23,6 млн т |
| Использование биотоплива в т. ч.: биодизель растительное масло биоэтанол |
3,8 млн т 2,8 млн т 0,4 млн т 0,6 млн т |
| Доля в расходе топлива | 6,1% |
| Экономия по выбросам CO2 | 12,0 млн т |
| Рабочие места | 95 800 |
Федеральная Республика Германия планирует дальнейшее развитие возобновляемых источников энергии, а также увеличение инвестиций в эту область энергетики (для сравнения: заявленные инвестиции компаний энергоснабжения в новые электростанции на традиционных энергоносителях до 2020 г. составляют примерно 40 млрд евро) (табл. 6) [3].
Таблица 6
Перспективы развития возобновляемых источников энергии в Германии
| Показатель | 2007 г. | 2020 г., прогноз |
| Экономия по выбросам CO2 | 114 млн т | 250 млн т |
| Рабочие места | 250 000 | 500 000 |
| Экономия по импорту энергии | 4,3 млрд евро | 20 млрд евро |
| Объемы экспорта | 9 млрд евро | 80 млрд евро |
Благодаря национальным и международным системам стимулирования (программы финансирования, тарифная политика), возобновляемые источники энергии могут занять свое место в комбинации источников энергии будущего.
При этом, в конечном итоге, особую роль сыграет не технически доступный для использования потенциал, а экономическая целесообразность применения возобновляемых источников энергии в этом наборе. Поэтому возобновляемые источники энергии лишь тогда начнут вносить значительный вклад в энергоснабжение, когда смогут без государственной поддержки, за счет своей рентабельности в долгосрочной перспективе утвердиться на энергетическом рынке.
Литература:
1. Agentur für Erneuerbare Energien: Der volle Durchblick in Sachen Erneuerbare Energien — Daten & Fakten zu den wichtigsten Energiequellen der Zukunft. — Berlin, 2009. — S. 19.
2. Agentur für Erneuerbare Energien: Der volle Durchblick in Sachen Erneuerbare Energien — Daten & Fakten zu den wichtigsten Energiequellen der Zukunft. — Berlin, 2009. — S. 46.
3. Agentur für Erneuerbare Energien: Fakten. Die wichtigsten Daten zu den Erneuerbaren. Schnell und kompakt. — Berlin, 2009. — S.10ff.
Ссылки по теме:
Полное или частичное воспроизведение данного материала разрешается с указанием ссылки (в интернете - гиперссылки) на источник.