Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Реферат на тему: Альтернативные виды топлива и проблемы их конкурентоспособности

Содержание:

Введение

Современное развитие мировой экономики обусловлено необходимостью использования огромного количества энергоресурсов. Традиционные виды топлива (газ, нефть, уголь) занимают лидирующие позиции на энергетическом рынке, и их использование увеличивается с каждым годом, но по мере увеличения объемов производства и использования мировые запасы этих ресурсов также уменьшаются. Следовательно, неизбежен момент, когда запасы традиционных (ископаемых) видов топлива иссякнут. Это грозит возникновением проблем национального, а в некоторых случаях и глобального характера. Это означает, что уже сейчас актуальна разработка и развитие новых технологий производства энергии.

В соответствии с Энергетической стратегией Российской Федерации на период до 2020 года ведется серьезная работа по энергосбережению и повышению энергоэффективности, поэтому вопрос снижения затрат на электроэнергию становится все более актуальным. В долгосрочной перспективе необходимо перейти от использования быстро истощающихся источников энергии к использованию гораздо более крупных запасов угля, торфа и других видов недоиспользуемого в настоящее время топлива, а также нетопливных ресурсов, в первую очередь отходов.

Новый подход к использованию трудноизвлекаемых источников энергии позволит решить еще одну серьезную проблему современной энергетики России - чрезмерную концентрацию выработки тепловой и электрической энергии на крупных станциях. Выходом из сложившейся ситуации является расширение сферы применения автономных источников тепла и электроэнергии на местных видах топлива и создание определенного баланса между крупными централизованными и автономными источниками энергии.

Проблемы современной российской энергетики

В связи с этим в аннотации обсуждаются выгоды, возникающие от производства местного топлива: социальные, экологические, экономические.

Проблемы современной российской энергетики и перспективы использования возобновляемых источников энергии и местных видов топлива

Принципиальным недостатком современной энергетики следует назвать опору на быстро истощающиеся источники энергии - нефть и газ, которые в сумме составляют 50% энергобаланса страны. Объявленная Правительством Российской Федерации стратегия развития энергетики до 2030 года предусматривает дальнейшее механическое увеличение добычи этих видов энергоресурсов: до 530 млн тонн нефти и до 935 млрд кубометров. метров газа в 2030 году.

Между тем, по оценке Петербургского горного института, обеспеченность России прибыльными запасами нефти составляет 10 лет, а газа - 20 лет. Более того, речь идет, в основном, о заповедниках, разработка которых еще не началась.

Не менее существенный недостаток современной энергетической модели состоит в том, что эти быстро истощающиеся ресурсы расходуются не только на внутренние нужды России, но и в больших объемах вывозятся на экспорт.

Существующая энергетическая стратегия предусматривает не только увеличение физического объема экспорта энергоносителей, но и значительное увеличение доли экспорта в общем объеме производства.

При такой энергетической политике в ближайшие 20 лет российская промышленность и экономика будут стагнировать из-за острой нехватки энергии и топлива. Уже в настоящее время в России электроэнергетика не только не опережает развитие производства, но и существенно отстает, в результате чего формируется дефицит электроэнергии. Проект энергетической стратегии до 2030 года, разработанный Правительством Российской Федерации, лишь убеждает в том, что острый энергетический дефицит в России будет сохраняться и нарастать.

Следует также отметить некоторые структурные недостатки Единой энергетической системы. В России наблюдается односторонний подход к развитию энергетики, выражающийся в механическом увеличении генерирующих мощностей (в частности, проекты строительства около 40 АЭС, нескольких крупных гидроэлектростанций в Восточной Сибири).. Такой подход сформировался в СССР, когда на его основе была сформирована крупнейшая и лучшая по техническому оснащению энергосистема - Единая энергосистема.

Однако при всех своих достоинствах эта система имела определенные недостатки:

чрезвычайная капиталоемкость при модернизации и расширении;
потребность в топливе определенного качества в больших количествах (что создало потребность в разработке крупных месторождений газа и угля),
чрезвычайно долгая транспортировка топлива из-за удаленности основных объектов энергетики от крупных топливных месторождений, среднее расстояние транспортировки составляет около 4000 км.

Текущая ситуация в энергетическом секторе усугубляется крайней неэффективностью инвестиций в этот сектор.

Таким образом, российскую экономику в ближайшие 20 лет и далее, даже при самых благоприятных внешних условиях, ожидает длительная стагнация из-за недостаточных энергетических мощностей, структурных дефектов топливно-энергетического комплекса и внешнеэкономических приоритетов. И как следствие - дефицит энергии на внутреннем рынке. Это одна из важнейших проблем для дальнейшего развития экономики России, которую необходимо решать, применяя новые подходы и технологии.

Предыдущая стратегия развития энергетики России, как показывает практика, не способна решить основные энергетические проблемы России хотя бы потому, что основной задачей этой стратегии было увеличение физического объема и доли экспорта энергоносителей.

Основная роль в формировании нового облика отечественной энергетики может и должна принадлежать ряду недавно разработанных технологий в области возобновляемых источников энергии, переработки местных топливных и нетопливных отходов.

Стратегические цели использования возобновляемых источников энергии и местных видов топлива

Энергетическая стратегия России (до 2030 года):

снижение темпов роста антропогенной нагрузки на окружающую среду и противодействие изменению климата, если это необходимо для удовлетворения растущего потребления энергии;
рациональное использование и снижение темпов роста потребления имеющихся ресурсов ископаемого топлива в условиях неизбежного истощения его запасов;
сохранение здоровья населения и качества жизни за счет замедления темпов роста загрязнения окружающей среды при использовании ископаемого топлива, а также сокращение государственных расходов на здравоохранение;
замедление темпов роста затрат на распределение и транспортировку электроэнергии и топлива и связанных с этим потерь;
вовлечение дополнительных топливно-энергетических ресурсов в топливно-энергетический баланс;
повышение уровня энергетической безопасности и надежности энергоснабжения за счет повышения уровня его децентрализации.

По имеющимся оценкам технический ресурс возобновляемых источников энергии, в которых потенциал использования солнечной и ветровой энергии имеет преобладающую долю, составляет не менее 4,5 млрд тонн условного топлива в год, что более чем в 4 раза превышает объем потребления всех топливно-энергетических ресурсов России. На данный момент доля возобновляемых источников энергии не превышает 0,7% от объема электроэнергии, производимой на электростанциях Российской Федерации.

Экономический потенциал возобновляемых источников энергии зависит от существующих экономических условий, стоимости, наличия и качества запасов ископаемого топлива и энергетических ресурсов, а также от региональных особенностей. Этот потенциал со временем меняется, и его следует специально оценивать во время подготовки и реализации конкретных программ и проектов по развитию возобновляемых источников энергии (с учетом всесторонней оценки их конкретного вклада в достижение этих стратегических целей).

В будущем планируется обеспечить рациональный, экономически оправданный рост использования различных видов возобновляемых источников энергии для производства электроэнергии и тепла, а также расширить использование альтернативных видов топлива для транспорта и энергетики.

В соответствии с Основными направлениями государственной политики в области повышения энергоэффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 года целью на этот период является увеличение относительного объема производства. и потребление электроэнергии с использованием возобновляемых источников энергии (за исключением гидроэлектростанций с установленной мощностью более 25 МВт) примерно от 0,5 до 4,5 процентов. Для достижения запланированных объемов производства электроэнергии на основе возобновляемых источников энергии необходимо обеспечить ввод в эксплуатацию генерирующих объектов (малых ГЭС, ветряных электростанций, приливных электростанций, геотермальных электростанций, тепловых электростанций, использующих биомассу в качестве одной из топливо, другие виды электроустановок) общей установленной мощностью до 25 ГВт.

Для решения данной проблемы необходимо сформировать комплекс мер государственной политики в этой сфере, предусматривающих системную государственную поддержку в этой сфере и увязанных с запланированными и фактически реализуемыми темпами развития возобновляемых источников энергии. Эти ставки также должны быть увязаны с созданием необходимой инфраструктуры, повышением конкурентоспособности производства электроэнергии на основе возобновляемых источников энергии, а также их рациональным участием в формировании топливно-энергетических балансов конкретных регионов.

С этой целью предусматривается разработка и регулярное обновление схем размещения объектов электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии в Российской Федерации с учетом расположения производительных сил, перспектив социально-экономического развития регионов. ресурсная база, включая перечень проектов строительства новых и реконструкции существующих генерирующих мощностей, работающих на основе использования возобновляемых источников энергии.

На третьем этапе реализации Стратегии-2030, в условиях роста объемов производства электроэнергии, планируется обеспечить как минимум не снижающуюся долю возобновляемых источников энергии в этом объеме, что соответствует производству на 2030 г. на базе возобновляемых источников энергии не менее 80-100 млрд. КВтч в год.

Использование местных видов топлива в региональных энергетических балансах в настоящее время недостаточно. В 2008 году доля торфа в топливно-энергетическом балансе России составляла менее 1 процента, доля прочего твердого топлива, включая различные отходы, и дров для отопления колебалась от 3 до 4 процентов.

Торф - один из важнейших и перспективных местных источников топлива. Основными направлениями использования торфа будут удовлетворение потребностей домохозяйств, а также нужд сельского хозяйства и смежных отраслей. После увеличения объемов добычи торфа и модернизации технологической базы торфяной промышленности появится возможность эффективно использовать его на тепловых электростанциях.

Наряду с традиционными направлениями использования в качестве топлива и удобрения торф, благодаря своим многогранным природным свойствам, найдет применение также в медицине, нефтяной промышленности, что потребует формирования соответствующей нормативно-правовой базы, а также разработки и использование рациональных форм государственной поддержки торфяной отрасли, включая разработку соответствующих целевых программ, субсидирование процентных ставок по кредитам, привлекаемым организациями торфяной отрасли для развития производства и др. Это обеспечит внедрение современных высокоэффективных технологий. и оборудования для добычи, агломерации и сжигания торфяных продуктов для нужд малой и средней энергетики, а также увеличит долю использования торфа в топливно-энергетическом балансе торфодобывающих регионов с сегодняшних незначительных уровней (как правило, не более 1-2 процентов) до не менее 8-10 процентов.

Государственная политика в области использования местных видов топлива на период до 2030 года будет предусматривать:

восстановление и поддержка развития производства местных источников топлива, создание тепловых электростанций и котельных, работающих на этих источниках (торф, отходы лесной и деревообрабатывающей промышленности), в том числе в труднодоступных и удаленных регионах;
оздание условий для производства энергии на основе использования бытовых отходов.

Реализация данной политики, наряду с развитием автономной энергетики и использованием местных залежей углеводородов и угольных ресурсов, обеспечит снижение в 1,3-1,5 раза доли импортируемых энергоресурсов в топливно-энергетических балансах регионов, которая в настоящее время составляет около 45 процентов.

Энергетическое использование биомассы

Электростанции, использующие биомассу, могут обеспечить столько же энергии, сколько все атомные электростанции в России и все нефтяные месторождения в Республике Коми. Получение и использование этого топлива, а также смешанного и модифицированного топлива пополнит энергетический баланс сельских предприятий и регионов и значительно снизит зависимость от централизованных закупок ископаемого топлива и электроэнергии.

Биотопливо является неотъемлемой частью местной возобновляемой энергетики, поэтому при разработке стратегии использования биотоплива необходимо систематически учитывать весь комплекс. Возобновляемые источники энергии по отношению к России являются элементом региональной энергетики, обеспечивая региональную энергетическую безопасность, поэтому стратегия использования биотоплива должна, прежде всего, учитывать региональные потребности и региональные возможности для потребления и производства энергии.

В понятие биотоплива входит:

твердое биотопливо: древесина, торф;
жидкое биотопливо: биодизель, биоэтанол;
газообразное биотопливо: биоводород, биогаз, полученный из биопродуктов, сельскохозяйственных и бытовых отходов.

За и против развития рынка биотоплива в России:

Для - новых технологий, рабочих мест, малого бизнеса, повышения энергетической безопасности;
Против - неизбежный перевод плодородных земель под технические культуры и, как следствие, проблемы в пищевой промышленности, низкая эффективность биотоплива, ограниченные транспортные расстояния, на которых экономически выгодно транспортировать биотопливо.

Направления реального развития:

Биоэтанол - использование неиспользуемых мощностей алкогольной промышленности;
пеллеты и брикеты (около 100 предприятий, рынок нестабильный);
Жидкое биотопливо - побочные продукты комплексов по производству растительных масел, биоэтанола, ЭТБЭ;
Биогаз в аграрном секторе, бытовые отходы в городах;
Сжигание и переработка бытовых отходов.

Для обеспечения энергетической безопасности, независимости от неукротимого роста цен на энергоносители, служб доставки, а также ограничения произвола местных чиновников в выделении средств на топливо используется местное альтернативное топливо, не подверженное вышеуказанным проблемам.

Такое топливо доступно в любом муниципальном, административном и региональном образовании России: это сорная древесина (береза, осина, ива) в лесных массивах, в степных и малолесных районах, специально выращенная растительность (сорго, свербаг, многолетняя сида, козья рута), давая за сезон до 100 т / га. Этого количества достаточно для выработки 30 МВтч энергии. Несложный расчет показывает, что такое количество энергии максимально потребляет поселок из 100 частных домов в течение 2 недель.

Избавление от импортного топлива

Во-первых, высвобождение денег, предназначенных для покупки и поставки энергоресурсов, и возможность перераспределения статей бюджета в пользу социальной сферы.

Во-вторых, развитие альтернативных видов топлива создаст новые отрасли и рабочие места, а значит, увеличатся налоговые поступления в бюджет.

В-третьих, использование органических отходов в качестве топлива позволяет помимо получения дешевой энергии снизить стоимость их утилизации.

В-четвертых, в регионах, где используются альтернативные виды топлива, значительно улучшится экологическая ситуация.

Таким образом, улучшаются социальная инфраструктура, экологическая ситуация, а также повышается топливно-энергетическая безопасность муниципального образования, что разрушает монополию на энергию, а значит, усиливает экономическую мощь государства снизу, его основы на основе благополучие простых людей.

Перспективным направлением альтернативной теплоэнергетики является разработка технологий использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и производства на их основе тепловой и электрической энергии. Биомасса - один из таких источников энергии.

В настоящее время количество потребляемой энергии из возобновляемых источников (биомассы) составляет до 13% по сравнению с другими видами энергии. В некоторых странах вклад биомассы в общее потребление первичных источников энергии составляет значительную долю, например, в США - 3,5%, Дании - 8%, Швеции - 19%, Финляндии - 22%. И эта доля растет, несмотря на то, что такие страны, как Швеция и Норвегия, имеют собственные большие запасы углеводородов и угля. Эти страны, прежде всего, руководствуются принципом экологической безопасности своих территорий.

Россия обладает огромными потенциальными запасами естественной биомассы. Выращивание энергичной растительности на неиспользуемых землях привлечет их в оборот, сохранит почву от эрозии гумусового слоя, даст дополнительное развитие флоры и фауны и, в конечном итоге, улучшит состояние окружающей среды, экологическую ситуацию за счет сокращения численности. котельных, работающих на мазуте и угле.

Отдельно следует сказать об отходах ТБО, ЖКХ и иловых отложениях очистных сооружений. В одной только Москве ежегодно образуется более 10 миллионов тонн твердых отходов, а в национальном масштабе проблема отходов становится катастрофической.

Однако использование этого вида отходов в качестве альтернативного топлива позволило бы решить следующие проблемы, а именно:

получать дешевую энергию;
утилизировать отходы;
уменьшить отчуждаемые земли под новые полигоны ТБО;
снизить затраты на утилизацию;
снизить негативное воздействие на окружающую среду.

Наиболее перспективными для России являются следующие технологии:

производство биогаза для автономного обеспечения нужд малых сельскохозяйственных предприятий и малых муниципальных образований дешевым местным топливом;
производство жидких биотоплив (биобутанол и биоэтанол) из незернового и непродовольственного сырья для внутреннего потребления и экспорта, что требует ускоренного восстановления отрасли для их производства из отходов сельского и лесного хозяйства.

В Стратегии-2030 по направлению Возобновляемые источники энергии и местные виды топлива планируется:

разработка технологий использования возобновляемых источников энергии, а также многофункциональных энергетических комплексов для автономного электроснабжения потребителей на территориях, не подключенных к централизованным сетям электроснабжения;
разработка эффективных технологий сетевого электроснабжения и теплоснабжения на основе возобновляемых источников энергии;
разработка технологий комбинированного использования возобновляемых источников энергии, а также технологий компенсации неравномерной выработки электроэнергии генерирующими объектами на основе энергии ветра и приливов;
разработка и развитие технологий использования современных материалов при производстве оборудования и комплектующих для генерирующих объектов на основе возобновляемых источников энергии с целью удешевления их строительства и повышения эффективности их функционирования;
расширение производства и использование новых видов топлива, получаемого из различных видов биомассы.

Решение поставленных задач и реализация приоритетных направлений научно-технического прогресса в энергетике будет осуществляться с использованием следующих мер и механизмов государственной энергетической политики:

выявление и экономическая поддержка перспективных направлений научно-технической и инновационной деятельности, а также критических технологий в топливно-энергетическом комплексе с учетом их прогнозируемой эффективности и мировых тенденций, государственная поддержка прикладных исследований и разработок;
обеспечение финансирования фундаментальной науки в энергетике, направленное на поиск принципиально новых путей эффективного удовлетворения потребностей в энергии, в том числе за счет бюджетных средств, а также за счет возврата части прибыли в науку;
восстановление инновационного цикла: фундаментальные исследования - прикладные исследования - экспериментальные и конструкторские разработки - прототипы - производство за счет государственного участия в создании прототипов, освобождение компаний от налогообложения прибыли, направляемой на исследования и разработки, предоставление льготных налоговых условий компаниям энергетика на начальный период освоения отечественных образцов новой техники и технологий, а также новых для России зарубежных технологий и оборудования;
разработка льготного налогообложения для инжиниринговых, проектных компаний, а также любых компаний (в том числе производственных), внедряющих передовые (инновационные) технологии в энергетике;
создание системы технологического прогнозирования (Форсайт) в энергетике;
формирование целевых научно-технических и инновационных программ;
укрепление и развитие консолидированных отраслевых источников финансирования научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, концентрация бюджетных и внебюджетных средств для реализации крупных инновационных проектов;
содействие в развитии венчурного бизнеса в сфере инноваций в энергетике;
организация федеральных и региональных центров науки и высоких технологий в топливно-энергетическом комплексе;
государственная поддержка импорта ключевых сложных технологий и покупки зарубежных активов - технологических доноров в топливно-энергетическом комплексе;
разработка системы вовлечения в хозяйственный оборот объектов интеллектуальной собственности и иных результатов научно-технической деятельности топливно-энергетического комплекса;
создание на основе государственно-частного партнерства полигонов для испытаний образцов новой техники и технологий;
создание регулярно обновляемых банков данных о последних отечественных и зарубежных разработках в энергетическом секторе.

Заключение

Таким образом, возобновляемые источники энергии - это самый быстрый и дешевый способ решения локальных проблем энергоснабжения (электричество, тепло, топливо) в удаленных, труднодоступных населенных пунктах, не подключенных к сетям общего пользования; Фактически речь идет о жизнеобеспечении 10-15 миллионов человек.

Строительство электростанций на возобновляемых источниках энергии - самый быстрый и дешевый способ снабжения энергией малый и средний бизнес, а это дополнительные рабочие места в деревнях и малых городах, где безработица - прямой путь к бедности.

Строительство объектов возобновляемой энергетики не требует больших разовых капитальных вложений и осуществляется в короткие сроки (от одного до трех лет), в отличие от 5-10 лет строительства объектов традиционной энергетики.

Остается добавить, что государственная поддержка возобновляемой энергетики должна заключаться не в увеличении бюджетных расходов, а в создании благоприятных условий для производителей и потребителей оборудования, использующего возобновляемые источники энергии. Это, прежде всего, свободный доступ к рынку электроэнергии, недискриминационное льготное подключение к электросетям и регулирование тарифов на электроэнергию и налогов на выбросы и загрязнение окружающей среды.

Здесь уместен учет зарубежного опыта - в 85 странах существует политика стимулирования возобновляемых источников энергии и использования местных видов топлива.

Список литературы

Мартынов А.С., Семикашев В.В. Эффективность использования возобновляемых источников энергии, местных видов топлива и вторичных энергоресурсов в регионах России. 2016
Мировая энергия - 2050 (Белая книга) / Под ред. Бушуева В.В. (ГУ ИЭС), В.А. Каламанова (МЦЭД) - М.: ЭЦ Энергия, 2012
Молочко А. Местные виды топлива и вторичные ресурсы: реалии и перспективы. 2014
4. Новая энергетическая стратегия для России Приложение №1 к отчету ИНС Национальная стратегия в условиях кризиса.
5. Проект Стратегии развития топливно-энергетического комплекса Свердловской области. 2015
6. Энергетика России: взгляд в будущее (Обоснование материалов Энергетической стратегии России на период до 2030 года). - М.: Издательство Энергия, 2011