Наука

Ученые НИУ ВШЭ разработали оригинальную методику оценки потенциала возобновляемых источников энергии. Согласно их расчетам, замена на территории России традиционных способов получения энергии (сжигания ископаемых ресурсов) на солнечную и ветровую генерацию позволит ежегодно экономить около 40 млрд тонн условного топлива и сократить на 80 млрд тонн (в СО2 -эквиваленте) выбросы парниковых газов.

В мировой практике, как правило, оцениваются три вида энергетических потенциалов возобновляемых источников энергии (ВИЭ): валовый (теоретический), технический и экономический. Ученые ВШЭ ввели в свои расчеты дополнительные виды потенциалов:

– топливный (задает величину потенциала ВИЭ в тоннах условного топлива);
– теплоэнергетический (оценивает количество тепловой энергии в Гкал, которое можно произвести путем преобразования энергии ВИЭ в тепло, и, соответственно, экономию тепловой энергии, получаемой при сжигании органических топлив);
– электроэнергетический (показывает, сколько электрической энергии можно выработать, а, следовательно, задает и снижение расхода электрической энергии, производимой традиционными методами);
– потенциал ресурсосбережения (показывает, сколько ископаемого топлива можно сэкономить);
– экологический (оценивает объем выбросов парниковых газов в атмосферу, которого удастся избежать).

Использование перечисленных параметров в расчетах потенциала ВИЭ более отчетливо демонстрирует преимущества этих источников энергии. Но применить данную методику оказалось не так-то просто. Например, для расчета потенциала ВИЭ на территории России были нужны исходные данные по инсоляции территорий в зависимости от времени, интенсивности и повторяемости ветров, причем в достаточно крупном картографическом масштабе. Данных сети метеорологических, аэрологических и актинометрических (измеряющих солнечную радиацию) станций, которые располагаются на значительном удалении друг от друга, было недостаточно. Поэтому в качестве источника исходной информации исследователи использовали базы данных NASA по ветровой и солнечной активности, предоставляющие однородную информацию с шагом 10 долготы и 10 широты.

Кроме этого, российские ученые разработали собственную методику оценки эффективности ветрогенераторов с различными техническими характеристиками. Методика позволяет на основе характеристик ветра на высоте 50 м оценивать производительность ветрогенераторов всех классов мощности для всех высот. Ее верификацию на основе данных ветромониторинга в одном из регионов РФ провела немецкая инжиниринговая компания. А сами данные собирали в течение 18 месяцев с использованием мачт высотой 70 метров.

Расчеты по новой методике показали, что наиболее перспективны для развития ветроэнергетики территории в Южном и Северо-Кавказском федеральных округах, заполярные территории Северо-Западного, Уральского, Сибирского и Дальневосточного ФО, а также прибрежные зоны северо-востока страны, Камчатки и Сахалина.

Для развития солнечной энергетики перспективными регионами являются юго-западные районы страны — Калмыкия, Ставропольский и Краснодарский края, Ростовская, Волгоградская, Астраханская области. Также этот вид энергетики экономически выгодно развивать на Алтае, в Приморье, Бурятии, Читинской области.

«Предложенный подход позволяет обоснованно разрабатывать региональные программы развития возобновляемой энергетики с учетом всех местных источников энергии,— говорит один из авторов исследования Георгий Ермоленко.— Так, например, по результатам работы в начале марта этого года правительству Татарстана были представлены рекомендации по развитию возобновляемой энергетики с оценкой экономических, экологических и ресурсосберегающих эффектов для региона».

Людмила Мезенцева