Відновлювані джерела: шлях до невичерпної енергії

Майкл Екгарт - президент Американської ради з відновлюваних джерел енергії (ACORE), неприбуткової організації з головним офісом у Вашингтоні (округ Колумбія). До написання цієї статті долучилися і співробітники АСОRЕ Пітер Гейдж та Камерон Мак-Картер.

 Активне впровадження відновлюваних джерел енергії у світових масштабах вимагатиме інноваційної державної політики, стабільного і передбачуваного інвестиційного середовища та запозичення передових технологій країнами, що розвиваються. Епоха відновлюваної енергії не за горами. Отримання доступної та конкурентноспроможної енергії з відновлюваних джерел відповідає національним інтересам США, оскільки допомагає покласти край залежності від нафти і почати вирішувати проблему глобального потепління. Промисловість готова до вступу у Фазу 2 і виділити у найближчі ЗО років 15 мільярдів доларів на наукові дослідження у галузі відновлюваної енергетики, а також на розробку та виготовлення експериментальних зразків генераторів для серійного виробництва.

Економічні чинники
Наближення ринку до відновлюваної енергетики зумовлене трьома ключовими причинами. Перша -це енергетична безпека. Сучасні прогнози свідчать, що зростання споживання нафти перевищуватиме зростання національного промислового виробництва, а це призводитиме до поглиблення залежності Сполучених Штатів від світового ринку нафти і підвищення вразливості американської економіки до перебоїв в імпорті цього енергоносія.

Крім того, швидке економічне зростання таких країн, як Китай та Індія, що розвиваються, спричинятиме підвищене навантаження на ринок нафтопродуктів, і ця проблема з часом ставатиме дедалі гострішою. її наслідки можна бачити вже зараз: у середині червня нафта коштувала 70 доларів США за барель, тоді як лише кілька років тому її ціна становила 30 доларів. Відновлювані джерела енергії дозволили б Сполученим Штатам більше покладатися на внутрішні ресурси, що зменшило б потребу у нафтопродуктах і скоротило б їх споживання.

Другим чинником є занепокоєння, викликане кліматичними змінами. Енергія з відновлюваних джерел могла б забезпечити наші потреби водночас зі зменшенням викидів в атмосферу газів, які спричиняють парниковий ефект. Згідно з кількома останніми повідомленнями, понад 2000 вчених вважають, що подібні гази, зокрема вуглекислий газ і метан, нагромаджуючись у тонкому шарі земної атмосфери, підвищують температуру на планеті. Багато з цих учених вважає, що підвищення температури матиме негативні, а у перспективі - катастрофічні наслідки, і що цю проблему слід вирішувати вже зараз, причому вживати енергійних заходів, насамперед - це використання невугле-цевих джерел енергії.

Третім ринковим чинником є зниження вартості «зеленої» енергії - тенденція, що спостерігається впродовж кількох десятиріч і, як показано на малюнку, стосовно деяких її видів, імовірно збережеться й надалі. Зниження вартості відновлюваної енергії можна пояснити вдосконаленням технології її отримання. З подальшим розвитком технологій вартість енергії з відновлюваних джерел буде знижуватися.

Приклади використання відновлювано! енергії
Переробляючи спирт, отриманий з кукурудзи, на бензин, Сполучені Штати у 2004 році виробили 3,4 мільярда галонів технічного етанолу. Майже 86% його загальної кількості надійшло з Середнього Заходу, на який припадає дві третини всього врожаю кукурудзи.

Нерівномірний розподіл відновлюваних джерел енергії по території Сполучених Штатів ускладнює проведення уніфікованої національної політики у сфері екологічно чистої енергетики. Сонячна енергетика найкраще розвинена на Південному Заході, вітрова - переважно на Великих Рівнинах, у горах і на океанських узбережжях, геотермальна - на Заході. Отримання енергії з біомаси поширене повсюди, але має регіональні відмінності. Пальне біологічного походження виробляють у сільськогосподарських штатах, проте споживають у містах, де існують суворі обмеження на вміст екологічно небезпечних речовин у вихлопних газах.

В Америці існує велика кількість регіональних ринків енергії, отриманої з відновлюваних джерел, причому кожен з них унікальний за ресурсами, економічними умовами функціонування, традиціями використання та нормативно-правовою базою. Деякі штати є лідерами у цьому секторі економіки. Приблизно половина штатів ратифікувала кодекс RPS (renewable portfolio standard) - систему стандартів у сфері виробництва відновлюваної енергії. Запровадження RPS на рівні штатів вимагає отримання певної кількості енергії з відновлюваних джерел до встановленої дати, чим негайно створюється потреба в ній.

Європейський Союз також вдається до кроків з розширення сфери застосування екологічно чистої енергії, подаючи приклад вирішення цієї проблеми політичними засобами. Німеччина, Іспанія, Італія та інші країни запровадили стимулюючі тарифи - ціну за одиницю електроенергії, яку підприємство або постачальник мусить заплатити, щоб компенсувати витрати на виробництво екологічно чистої енергії приватними генераторами. Водночас у Фінляндії, Греції та Великобританії діє система грантів і податкових пільг для виробників і споживачів «зеленої» енергії.

Здійснюються численні спроби запровадити виробництво енергії з відновлюваних джерел у країнах, що розвиваються. Ці заходи фінансують Агентство СІЛА з міжнародного розвитку та багато організацій-донорів. Фінансову підтримку здійснюють і Світовий банк, Європейський та інші банки розвитку, а також приватний сектор. Однією з перших держав, що проголосили курс на використання екологічно чистої енергії, стала Індія, де інтенсивно розвиваються вітрова, сонячна і гідро-енергетика, а також технології отримання енергії з біомаси. Бразилія здавна є лідером у використанні як джерела енергії етилового спирту, отриманого з цукру. На півдні Індії, у Шрі-Ланці та Бангладеш функціонують розвинені ринки сонячної фотоелектричної енергії, яку постачають у житлово-комунальний сектор. Вартість сонячної термальної енергії, виробленої за один рік у Китаї, сягає З мільярдів доларів США.

Енергія вітру
У структурі енергії, отриманої у США з відновлюваних джерел, вітрова за загальними обсягами продажу посідає перше місце. Згідно з даними Американської асоціації вітрової енергетики, на початку 2006 року загальна потужність вітрових електрогенераторів у США становила 9149 мегават. Значну її частку - 2420 мегават - було отримано завдяки генераторам, введеним в експлуатацію у 2005 році. У 2006 році заплановано збільшити обсяги виробництва вітрової енергії ще на 3000 мегават. Завдяки останнім досягненням технічного прогресу вітрові електростанції за показниками рентабельності наблизилися до теплових, що працюють на природному газі. Це зумовило інтенсивне зростання обсягів виробництва вітрової енергії. Крім того, федеральний уряд США надає компаніям, що виробляють вітрову енергію, податковий кредит у розмірі 1,9 цента за кожну ват-годину. Це стало потужним стимулом для комунальних служб, зацікавлених у зменшенні податків, до розбудови мережі власних вітрових електростанцій.
Перший ринок вітрової електроенергії з'явився у Данії наприкінці 1990-х років, а другою була Німеччина. Сьогодні подібні ринки інтенсивно розвиваються в Іспанії, Італії, Франції, Великобританії та Індії. Втім, вітрова електроенергія нині доступна майже повсюди у світі.

Сонячна енергія
Сонячна (фотоелектрична) енергія, світовий ринок якої оцінюють у 12 мільярдів доларів США, є лідером серед відновлюваних джерел за обсягами так званого розподіленого генерування, яке передбачає, що споживачі самостійно отримують для своїх потреб електроенергію і тепло, а надлишок віддають у загальну мережу. Останнім часом цей вид енергетики бурхливо розвивається в Японії, Німеччині та Іспанії.
Акт з енергетичної політики, ухвалений Сполученими Штатами у 2005 році, передбачає 30-відсот-ковий федеральний податковий кредит на сонячні генератори енергії, що використовуються у промисловості й житлово-комунальному секторі. Крім того, у штатах Каліфорнія та Нью-Джерсі запроваджено програми субсидування. У країнах, що розвиваються, фотоелектрична енергія має великі перспективи, однак її впровадження ускладнюється через відсутність мережі компаній, які б продавали, встановлювали та обслуговували відповідне устаткування, а також через брак коштів. Однак ринок фотоелектричної енергії поступово розширюється в Індії, Шрі-Ланці, Бангладеш, Марокко, Кенії, Південно-Африканській Республіці та деяких інших країнах. 

Біопальне
Виробництво пального з біомаси, насамперед отримання етанолу з кукурудзи, в інвестиційному відношенні має стати найпривабливішим сектором екологічно чистої енергетики Сполучених Штатів протягом кількох наступних років. Недавні дослідження, проведені лабораторією ім. Лоурен-са Берклі, спростовують думку, що побутує ще з 1970-х років, про буцімто високу енергомісткість виробництва етанолу з кукурудзи, яка нівелює всі екологічні переваги. Виявилося, що сьогодні на виготовлення етанолу з кукурудзи витрачають набагато менше нафти, ніж на виробництво бензину, а викиди парникових газів при згорянні такого пального менші на 15-20%, порівняно з бензином. Нові технології отримання етанолу з целюлози ще істотніше зменшать виділення парникових газів і витрати нафти на його виробництво. В міру того, як етанол замінює мєтиртретбутиловий ефір (хімічну сполуку, яку заборонено додавати до бензину у 22 штатах), потреба в етиловому спирті зростає. У 2006 році Сполучені Штати планують виробити понад 4,7 мільярда галонів (17,9 мільярда літрів) етанолу і створити потужності, здатні щороку давати ще 2 мільярди галонів (7,6 мільярда літрів) цього виду пального.
Американські виробники автомобілів зацікавились і останніми тенденціями до зростання популярності етанолу. "General Motors", наприклад, сьогодні випускає дев'ять моделей автомобілів, які можуть працювати на Е85 - суміші, що складається з 85% етанолу і 15% бензину.

Інвестиції
У проекти розвитку відновлюваної енергетики та у компанії, що працюють у цьому секторі економіки, вкладають великі кошти. За даними таких венчурних компаній, як "PricewaterhouseCoopers", "Thomson Venture Economics" i "National Venture Capital Association", у 2005 році вони інвестували у виробництво альтернативних видів енергії майже 181 мільйон доларів, що на 78 мільйонів більше, як у попередньому році.
Індустріальні гіганти починають звертати увагу на зростання привабливості ринку відновлюваної енергії та демонструють свою підтримку. Так, наприклад, "General Electric" недавно вклала 51 мільйон доларів у проект будівництва вітрових електростанцій у штаті Каліфорнія загальною потужністю 50 мегават, a "Cascade Investment LLC" інвестувала 84 мільйони доларів у компанію "Pacific ethanol", яка виробляє і постачає енергію, отриману з відновлюваних джерел. Прискорений розвиток ринку, який нині оцінюють у 50 мільярдів доларів на рік, створює сприятливі умови для інвесторів, роблячи перспективи отримання прибутків зіставними з ризиком.

Переваги для Америки та всього світу
Відновлювана енергетика використовує широкий спектр природної енергії, що нас оточує. Вона не є універсальним засобом вирішення енергетичних проблем, однак чим повніше ми її використовуватимемо, тим істотніше скоротимо імпорт нафти, полегшимо навантаження на навколишнє середовище, зменшимо викиди в атмосферу газів, що спричиняють парниковий ефект, і збільшимо кількість робочих місць.
Освоєння відновлюваних джерел особливо перспективне для країн, що розвиваються, і віддалених регіонів. Так, наприклад, за рахунок створення нових робочих місць і забезпечення фермерів додатковим джерелом прибутку компанія "Colorado Green Wind Farm" з містечка Ламар (штат Колорадо) збільшила надходження до місцевого бюджету на 29%, що дозволило підвищити річні видатки на утримання шкіл до 917 тисяч доларів, а витрати на медичний центр - до 189 тисяч доларів США. Потенціал відновлюваної енергії величезний. Вона здатна зробити істотний внесок у вирішення проблем енергетичної безпеки, охорони навколишнього середовища, зайнятості й інвестицій. Найбільше переваги від розвитку цього виду енергії отримає сільськогосподарський сектор Америки.
Наявні тенденції відкриють нові можливості для сільського населення всього світу, адже уможливлять їхній доступ до сучасних видів енергії. Вітрові, сонячні, геотермальні й малі гідроелектростанції у поєднанні з широким використанням біопального допоможуть отримати електроенергію для потреб виробництва, а сонячні фотоелектричні й нагрівні установки принесуть тепло у будинки.

Висновок
Відновлювана енергетика має чудові перспективи розвитку у Сполучених Штатах і в усьому світі. На неї слід звернути особливу увагу урядовцям, котрі займаються довготривалим плануванням. Комп'ютерні моделі в умовах різкого зростання цін і підвищення попиту на альтернативну енергію швидко втрачають актуальність. Так, наприклад, незважаючи на те, що, за офіційними прогнозами Агентства з енергетичної інформації, у 2030 році США покриватимуть завдяки відновлюваним джерелам лише 10% своїх потреб в енергії, численні промислові групи налаштовані більш оптимістично. Коаліція енергетики майбутнього вважає, що у 2025 році цей показник сягатиме 25%, a ACORE оцінює частку альтернативної енергії у 20, 30 та 40% від загальних обсягів її виробництва у 2020, 2030 і 2040 роках, відповідно.

Аби ці передбачення справдилися, ціни на традиційні енергоносії повинні залишатися високими, а на відновлювану енергію - знижуватися. Урядова політика має бути стабільною і передбачуваною, що заохочуватиме банки та інвесторів до фінансування систем отримання енергії з відновлюваних джерел. Необхідною передумовою є і міжнародне співробітництво та запозичення передових технологій країнами, що розвиваються. 

(EJournal.USA. Економічні перспективи. Технології екологічно чистої енергії. - Державний департамент США/ Бюро міжнародних інформаційних програм.- Липень 2006 року.)