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無線電子工学および電気工学の百科事典 再生可能エネルギー: 進歩的なトレンドか、それとも積極的な PR か? 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
再生可能エネルギーの可能性は計り知れません。 したがって、太陽だけでも、地球上の全人口が 20 年間に使用するエネルギーの XNUMX 倍のエネルギーを毎日地球に送っていることになります。 人類は長い間このエネルギーを抽出することを学んできましたが、技術の進歩により、再生可能エネルギー源をますます効率的に使用できるようになりました。
全ロシアの新聞「エネルギー」（5年2011月XNUMX日）はA.ペロフの記事を掲載したが、そのタイトルもタイトルに含まれている。 情報の偏った表現と事実の単純な操作は、この資料のプロパガンダ的性質について考える理由を与えます。 この質問の定式化自体が驚くべきものです。再生可能エネルギーは中世の運命です。 この記事はいくつかの事実を提示し、特定の結論を導き出していますが、再生可能エネルギー源の分野の専門家として、私はそれには異論を唱えます。 そして、読者に別の視点を提供します。 A. Perov の記事には、いくつかの主なテーゼが含まれています。
今度は各論文について別々に。 グリーンエネルギーは消費者にとって高価です 消費者にとってのグリーン エネルギーのコストを考えるとき、XNUMX つの質問に答える必要があります。 まず、再生可能エネルギー部門のない我が国の電気代はいくらなのでしょうか？ 第二に、現在の技術を使用して再生可能エネルギー源から電力を生産するコストはいくらですか? 過去 10 年間で、ロシアの電力料金が 2014 倍以上値上がりしたことが知られています。 専門家によると、2年までに電気料金はXNUMX倍になるという。 業界の「手動管理」への移行の結果、状況はまったく不合理なものとなった。エネルギー資源が豊富なロシアの電力価格は、エネルギー資源が供給されているほとんどの国よりも高価になっただけでなく、エネルギー原料も深刻な不足に陥っている国のレベルに近づいた。 ドミトリー・メドベージェフ大統領は国務院幹部会議でこれを述べ、2011年6月に低電圧レベルで操業する企業が1kWh当たり約11ルーブルを支払ったクルスク地域の例を挙げた。 「電力に関して西ヨーロッパで最も問題のある国であるイタリアでさえ、この水準は11,5～XNUMXユーロセントだ」と同氏は指摘した。 すでに現在、ロシアの電気料金は米国、フランス、英国と同等かそれよりも高い。 ロシアにおける再生可能エネルギーの開発は、エネルギー料金が低いために採算が合わないという広く広まった意見は真実ではない。 一方で、グリーン エネルギー技術は過去 10 年間で画期的な進歩を遂げました。 したがって、風力発電所の具体的なコストは 5000 kW あたり 1000 ドルから 1 ドルに減少し、発電の「純」コスト (投資要素を除いた) はすでに 30 kWh あたり 40 ～ 10 コペックのレベルになっています。 約1,5年の投資回収期間を持つ小規模水力発電所の建設プロジェクトは、kWhあたり2〜3ルーブルの電気料金と、kWhあたり3,5〜10ルーブルの地熱発電所を提供します。 太陽光発電モジュールは依然として非常に高価ですが、最も有望であると考えられているのはこの再生可能エネルギー源の分野です。 この分野の研究開発プロジェクトへの融資額は年間 3 億ドルを超えています。 専門家は、今後 4 ～ XNUMX 年以内に、太陽光発電コンバータの効率が他の発電技術と同等になると予想しています。 その一方で、環境要件の厳格化とエネルギー資源のコストの上昇により、従来の発電能力の建設コストが大幅に増加しています。 過去1000年間の伝統的な火力発電所の建設コストは、1200kW当たり1～2500ドルから3000～10ドルに上昇しており、将来ブルガリアにあるベレネ原子力発電所の建設コストは2000MWで約5000億ユーロになると予想されている。つまり、1 kWあたりXNUMXユーロです。 再生可能エネルギーネットワークに接続することで、電気料金の削減につながります。 たとえば、2009 年のスペインでは、風力発電と水力発電が最大の時点での電気料金は、kWh あたり 17 ユーロセントでした。 比較のために、この時点のスペインの平均年間電力価格は、kWh あたり 37 ～ 42 ユーロ セントの間で変動しました。 原子力発電所のユニットをネットワークに接続する場合、冗長電力供給方式の特別な要件により、ユニット自体のコストに匹敵します。 日本の福島第一原発での悲劇的な出来事は、間違いなく原子力発電所の安全要件の厳格化につながり、したがって建設と運営の総コストの増加につながるだろう。 記事の著者は言及していないが、燃料・エネルギー複合体の分野の専門家にはよく知られているもう一つの事実がある。これは伝統的エネルギーに対する政府の支援である。 国際エネルギー機関の推計によると、ロシアにおけるエネルギー支援と刺激策の総額は現在約40億ドルに上る。 投資会社トロイカ・ダイアログによると、OJSCガスプロムへの相互補助金の規模は約70億ドルと試算されており、現在実施されているロシアの原子力支援プログラムでは約1兆ドルが割り当てられている。 ルーブル（40年の価格で2008億ドル）。 再生可能エネルギー源の有効性についての議論は、先進国とロシアで使用されている再生可能エネルギー開発のための個々のプロジェクトと包括的なプログラムを評価するための異なる方法により生じます。 我が国では、個々のプロジェクトの短期的な経済的成果の評価が利用されており、炭化水素や原子力エネルギー活動の安全性や環境への影響は忘れられています。 このタイプの分析では、燃料価格、将来の環境コスト、医療コストに関連する将来のリスクは考慮されていません。 ロシア産業の現代史において、再生可能エネルギー源用の機器の生産に関連する産業の技術発展の見通しについての客観的な分析はまだ登場していません。 結論: 「グリーン」電力は消費者に大きな負担をかけません。 原子力発電や石炭電力よりも高価であることは間違いありません。 テクノロジーが開発され、再生可能エネルギー源がより効率的かつ安価になる一方で、石炭火力発電所や原子力発電所は、環境と安全性の要件が厳格化されているため、ますます高価になっています。 「グリーン」エネルギーは従来のエネルギー源に取って代わるものではありません それ自体、記事の著者 A. ペロフが用いた、再生可能エネルギーと伝統的エネルギーの直接的な対立は正しくありません。 もちろん、現在の技術開発レベル、エネルギー生産の確立された実践、および十分な量の炭化水素原料の入手可能性は、再生可能エネルギー源の大量導入には依然として限界があります。 しかし、ヨーロッパ、米国、中国では再生可能エネルギー源の大規模利用が20年以上行われており、炭化水素鉱床、特に安価なものは減少している。 したがって、エネルギーにおける客観的な傾向は、再生可能エネルギー源を含む新しいエネルギー技術の開発です。 国際専門家によると、再生可能エネルギー源はすでに、電力生産、調理と暖房、自動車用燃料の生産、遠隔地の消費者や農村地域への自律型エネルギー供給のXNUMXつの分野で化石燃料に取って代わる可能性があるという。 RES の最も弱い点は、従来の CCGT や GTU と比較して特定の資本投資が高いことです。 これは、設備の資本集約度が高く、使用済みエネルギーの流れを「遮断」する発電施設の広い領域（太陽光発電施設の受光面、風車領域、潮力発電所の拡張ダムなど）を作成する必要があるためです。 ）、エネルギー変換と蓄積のための追加コスト。 技術開発の現段階におけるRESの欠点には、発電とその消費（負荷スケジュール）を常に結び付けること、またはRESに基づく発電所を共通の電力網に統合することが不可能であることに伴う困難も含まれる。 これらの問題は、最新の周波数変換器とエネルギー貯蔵装置の助けを借りて解決されます。 電力供給分野の専門家によれば、統合エネルギーシステムのパラメータ（主に周波数）の変更を避けるために、規制されていない発電所（風力発電所や太陽光発電所）の割合が10～15％を超えてはなりません。総容量。 デンマークでは、総電力収支に占める再生可能エネルギー源の割合が月によっては最大 50% に達することもありますが、100 日以内、特に夜間には 30% に達します。 スペインでは、これらの数字はそれぞれ 50% と XNUMX% です。 世界のエネルギーバランスに対する再生可能エネルギー源の寄与はまだ小さく、最終エネルギー消費の約20％です。 同時に、伝統的な方法で使用されるバイオマスと水力発電の割合が主要部分（約17％）を占め、非伝統的資源の割合は約3％です。 しかし、エネルギーの未来は非伝統的な再生可能エネルギー源に関係しています。 再生可能エネルギー源とエネルギー貯蔵技術の大規模な開発は、集中化された大規模エネルギーのシェアの減少を意味します。 これは社会にとって、大手エネルギー会社からの自主性と独立性、そして電力供給の信頼性の向上を意味します。 電力業界における再生可能エネルギーの開発を加速するには、「ベースロード」概念を見直し、「分散負荷」概念への移行が必要となる。 技術的には、「ベースロード」を排除することは可能です。 これは、電力供給者の大幅な分散化を意味します。 再生可能エネルギー源の開発が活発な先進国では、2030年までにベースジェネレーション（原子力発電所、石炭）間の対立が予想されている。 しかし、この紛争の前兆はすでに見えています。 そして、A. ペトロフの記事はこれを裏付けています。 一般的な結論は明らかです。 科学技術の進歩、新しい技術や材料の出現により、再生可能エネルギー源の競争力は絶えず高まっており、すでに従来のエネルギー源に大幅に取って代わりつつあります。 再生可能エネルギーが主流となる「分散型エネルギー」への世論の「移行」が進んでいる。 「グリーン」エネルギーは、環境の観点から完全ではありません この論文を策定した後、記事の著者A.ペロフは情報の直接操作を使用しています。 著者は、「グリーン」燃料であるエタノールの潜在的な害と、その原料を栽培する際の土地利用の性質の変化の例を挙げて、再生可能エネルギー源の「生態学的完全性」に疑問を投げかけています。 これらの議論に、広い地域の洪水の問題や、大規模な水力発電所の建設中に大量の人口を再定住させる必要性、風力発電機のブレードのリサイクルの問題などを加えることができます。 しかし、これらすべての問題は、原子力発電所や石炭火力発電所による環境汚染が環境に及ぼす影響と比較すると、技術的な困難のように見えます。 「グリーン」エネルギーと「低炭素」エネルギーへの需要は、著者が信じているように、国際団体が新しい産業を発展させたかったからではなく、地球規模の環境汚染とエネルギー会社の独占に対する国民の対応として現れ、そして今も続いている。 燃料エネルギーに対する再生可能エネルギーの世界的な利点については、エネルギー効率というもう 5 つの重要な議論があります。 実際、再生可能エネルギー源を使用した電気設備が耐用年数全体を通じて生成するエネルギーは、設備や材料、輸送、建設作業を考慮すると、この設備の構築と運用に費やされるエネルギーの 10 ～ XNUMX 倍です。 。 したがって、再生可能エネルギーへの段階的な移行は、同時に人類のエネルギー効率の新たなレベルへの移行を意味します。 ロシアにおける「グリーン」エネルギーの展望 記事の最初の部分で、「安い」エネルギー資源に基づいて「安い」エネルギーのコストがどのくらいかかるかについてはすでに述べました。 ロシアはあらゆる種類の再生可能エネルギー源にわたって膨大な資源を持っています。 TACISプロジェクトの結果に関する報告書「ロシアにおける再生可能エネルギー源の開発の見通し」では、いくつかの種類の再生可能エネルギー源の総、技術、および生産の可能性の推定値が提供されています。 したがって、熱エネルギー生成のための太陽光発電の可能性は 1,4 万から 1,7 万トンと推定されます。 これは、12 Gcal あたり 14 ルーブル未満の価格で、2000 万人から 1 万人に許容可能な品質の給湯を提供するのに十分な量です。 風力による発電の可能性は 36 万トンと推定されています。 年間または 120 億 kWh、kWh あたり約 2 ～ 2,5 ルーブルの価格です。 太陽光、風力、水力、地熱エネルギー、バイオマスエネルギー、廃水などの生産可能性の総合評価。 250億30万t.e.を超える年間、またはロシアで消費される一次エネルギー資源全体の約 XNUMX% です。 ロシアにおける非伝統的再生可能エネルギー源の可能性の詳細な計算がXNUMX世紀末に行われたことに留意すべきである。 現在までのところ、再生可能エネルギー技術の効率向上を考慮して、明らかに増加しています。 ロシアは伝統的なエネルギー資源が利用可能であるにもかかわらず、非伝統的な再生可能エネルギー源の利用に関心を持っています。 後者にはいくつかの応用分野があるかもしれません。 まず、10万人以上が住む北部やその他の一般ネットワークに接続されていないアクセスが困難な遠隔地へのエネルギー供給です。 一般に、「北部への輸送」は石油製品7万トン、石炭23万トンと推定されている。 この場合、燃料は水、道路、さらには航空輸送によって配送されます。 このような燃料供給には年間 500 億ルーブルの費用がかかります。 このような地域での電力生産コストはkWhあたり10ルーブル、さらには50ルーブルを超え、熱生産コストは3000Gcalあたり1ルーブルかかるため、再生可能エネルギー技術の利用は商業的に魅力的です。 エネルギー不足地域での発電能力の増加は、ロシアにおける非伝統的再生可能エネルギー源の応用可能性のもう一つの分野である。 15万人以上のロシア人が、集中電力供給の信頼性が低く、消費者が定期的にネットワークから切り離されている地域に住んでいます。 緊急停止は都市や農村地域の生活を混乱させ、工業生産や農業生産に多大な損害を与えます。 地元の非伝統的な再生可能エネルギー源、主に風力エネルギー、小型水力発電所、バイオマスを利用すれば、そのような損失を回避できると同時に、輸入燃料の必要性も減ります。 遠隔地に孤立した集落、家族経営の農場、個々のカントリーハウスなどの農村地域への電力と熱の分散供給も、非伝統的な再生可能エネルギー源の利用に有望な分野です。 さらに、多くの場合、これがそれらを供給する唯一の方法です。 非伝統的な再生可能エネルギー源の潜在的な消費者には、林業および漁業企業、気象観測、通信、考古学および地質観測所、レーダー、灯台、海洋石油およびガスプラットフォームも含まれる可能性があります。 気候変動は、炭化水素の燃焼の影響と、その結果としての二酸化炭素やその他の温室効果ガスの放出に直接関係しています。 ロシアでは、人為起源の温室効果ガス排出量の約 85% が、エネルギー、輸送、産業、公益事業などのエネルギー部門から排出されています。 環境条件が厳しい都市だけでなく、リゾートやその他の公共レクリエーションの場所における環境状況の改善は、非伝統的な再生可能エネルギー源（太陽光集熱器、バイオ発電機、ヒートポンプ、風力タービンなど）の広範な導入によって達成できます。 。）。 ロシアにおける再生可能エネルギー源開発の主な動機は、ロシア連邦とロシアの構成主体の燃料とエネルギーのバランスを確実に多様化することにあるはずである。 このような多様化は、長期的にはエネルギー安全保障概念の要素となるはずです。 ロシアには、最適に多様化された燃料とエネルギーのバランスを構築するあらゆる機会があり、その中で火力ガスと石炭の発電、原子力発電所、再生可能エネルギー源が均等に配分されることになる。 再生可能エネルギー源開発の国際的側面について何か言う必要がある。 ロシアは世界のエネルギー大国としての地位を維持しています。 G2000 内の協力の経験が示しているように、世界および欧州のエネルギー問題の解決は、再生可能エネルギーの開発なしには考えられません。 189 年 8 月、国連加盟 7 か国がミレニアム宣言を採択しました。この宣言では XNUMX つの目標が定められており、そのうちの XNUMX つは再生可能エネルギー源の利用に関連しています。 今日、ロシアでは再生可能エネルギー源用の機器の生産がないことは明らかです。 しかし、生産、技術、テクノロジーの進歩は維持されています。 現在、ロシアの再生可能エネルギー市場では、ニトールとヘベル（太陽エネルギー）、ロステクノロギヤとニューウィンド（風力エネルギー）、高温研究所（地熱エネルギー）などの企業による技術プロジェクトが積極的に推進されている。バイオエネルギー）など。 私は、外国人パートナーの経験が大いに求められると信じています。 再生可能エネルギー技術は、気象学、航空力学、電力工学、火力発電工学、発電機およびタービンの建設、マイクロエレクトロニクス、パワーエレクトロニクス、ナノテクノロジー、材料科学など、多くの科学分野および技術の最新の成果を実装していることに留意する必要があります。 次に、ハイテク技術の開発は、エネルギー部門の科学、生産、運営インフラを維持および拡張することによって追加の雇用を創出するという形で、社会的およびマクロ経済的に重要な効果をもたらし、また、高度な技術の輸出の可能性を生み出します。ハイテク機器。 したがって、たとえば、風力エネルギー自体で 1 つの雇用が創出されると、関連産業で 4 ～ 5 の雇用が創出されます。 ロシアでは、社会的側面が特に重要です。 遠隔地に発電所を建設することは地元産業の発展の基盤となり、再生可能エネルギー源に基づいた地元のボイラーハウスの建設は冬場の熱供給の信頼性をさらに保証します。 すべてにもかかわらず、ロシアの状況は変わりつつある。 燃料とエネルギーの価格は上昇し、環境要件と安全基準はますます厳しくなっています。 2009年2030月、ロシア連邦政府は2030年までの期間を対象としたロシアの新しいエネルギー戦略を採択し、代替エネルギー開発の見通しに大きな注目が払われました。 この文書によると、10年までに国内のエネルギーバランスに占める非伝統的再生可能エネルギー源の割合は少なくとも100％、つまり約XNUMX億kWhになるはずだ。 この記事の著者であるA. ペロフは、次のように修辞的な質問をしている。ロシアが食料の半分を輸入品で食べており、衣服については何も言うことがないことを思い出せば、この皮肉は理解できない。自動車業界の最新の経験を見てみると、著者の皮肉は明らかではない。この国家のおかげで、ロシアの自動車産業は西側の技術を採用し、ロシアの住民はより安く、より安全で、より経済的な車を運転する機会を得られるようになった。 ということで結論です。 ロシアは再生可能エネルギー源を開発する必要がある。 国有企業によって実施されるプロジェクトの形で、官民パートナーシップの原則に基づいて実施される実証プロジェクトの形で、または再生可能エネルギー源の大量導入のための適切な法律の採択によって行われます。 再生可能エネルギーは、広い意味での新しい技術であり、科学複合体と産業の真の近代化であり、燃料とエネルギーのバランスの多様化であり、個々の地域と国全体のエネルギー安全保障であり、炭化水素の保全です。将来の世代は、それをより合理的に使用することになるでしょう。それは私たちの都市のエコロジーであり、私たちと子供たちの健康であり、これは私たちの新しい生活の質です。 まとめ 世界のエネルギー産業は岐路に立っています。 経済はますます多くのエネルギーを必要とし、従来のエネルギーの基礎となる化石燃料の埋蔵量は無制限ではありません。 化石燃料のコストの高騰は、炭化水素の大量使用が環境に重大な害をもたらし、国民の生活の質に影響を与えているという事実によってさらに悪化しています。 RES は、教育、科学、生産の分野で強力な相乗効果をもたらし、年間売上高が 50 億ユーロを超える巨大な成長市場です。 世界は、地球規模のエネルギーのための新しい技術プラットフォームへの移行プロセスを拡大および加速しており、その中でRESは30〜35%のシェアで重要な位置を占め、すべてのカーボンフリー技術が60%以上を占めるようになるでしょう。 ロシアは、地域の燃料とエネルギーのバランスを最適化し、同時に国民の生活の質を向上させるという新たな課題を設定する必要がある。 この問題は、再生可能エネルギー源と地元の燃料を広く使用することで解決されます。 応用技術において、ロシアは先進国に10～20年遅れをとっています。 しかし、国家資源と企業資源を賢明に活用すれば、既存の西側技術を習得し、我が国独自の最新技術開発を支援し、将来のエネルギー部門の有望な分野の研究に資金を提供することも可能です。 ロシアで再生可能エネルギーを開発する時期が来た。 これにはすべての前提条件が存在しており、法的枠組みの導入という推進が必要です。 さもなければ、生命維持システムの効率の低さ、環境問題の無視、人々の生活の質の比較にならないほど低いという形で、ロシアの「中世」が間もなく訪れることになるだろう。 著者：アンドレイ・クラコフ、全ロシアの公共団体「ビジネス・ロシア」の産業部門「再生可能エネルギーと代替エネルギー供給システム」部門責任者。 出版物: AEnergy.ru。
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