Крупные шаги предприняты в объединении усилий в области освоения возобновляемых источников энергии в мировом масштабе. За последние 20 лет стали более тесными международные связи по сотрудничеству в разработке возобновляемых технологий. Следует подчеркнуть значительный вклад в эту деятельность Европейского Союза через программы Терми (Thermie), Джоуль (Joule) и Альтенер (Altener), а так же Международного энергетического агентства. Отдельные важные программы были выполнены на национальном уровне с привлечением сил международного сообщества. Среди них японские правительственные программы «Солнечный Проект», «Большая солнечная перспектива», а в последние время «Новый солнечный проект», американские правительственные программы по фотоэлектричеству, защите окружающей среды и ветроэнергетике. Исландия, Италия и Новая Зеландия работали над крупномасштабным геотермальными проектами. Российская государственная научно-техническая программа «Экологически чистая энергетика» в значительной части посвящена нетрадиционной энергетике, а именно возобновляемым источникам энергии. Всемирная организация по охране окружающей среды, Всемирный банки Программа развития ООН вложили немало средств в финансирование ряда национальных проектов по солнечной энергии в развивающихся странах. Следует так же отметить Программу ООН по защите окружающей среды, Организацию промышленного развития ООН, ФАО (Организацию ООН по продовольствию и Сельскому Хозяйству), ВОЗ (Всемирную Организацию Здравоохранения) за их ощутимую поддержку усилий по возобновляемым источникам энергии.
В большинстве промышленно развитых стран мира (США, ФРГ, Японии, Франции, Испании, Италии, Англии и др. ) имеются программы развития НИЭ на 5-10 лет.
Структура располагаемого энергетического потенциала использования НИЭ в РБ, объемом 12-20 млн. т.у.т.
Таблица 1.10
| № | Источник энергии | % |
| 1 | Солнечная энергия | 37.2 |
| 2 | Биомасса | 27.4 |
| 3 | Ветер | 7.0 |
| 4 | Вторичные энергоресурсы | 15.7 |
| 5 | Малые водотоки | 0.8 |
| 6 | Энергия редуцированного природного газа | 1.9 |
1.6 Условия, вызвавшие применение и развитие НИЭ.
Развитию НИЭ и их все большему применению в энергетике способствуют следующие основные причины:
- Экологические проблемы, приобретающие катастрофические масштабы;
- Увеличение масштабов и непрерывный рост потребления энергии, и в частности электрической энергии и рост цен на неё;
- Ограниченность невозобновляемых источников энергии. Иссякание обеспеченности органическим топливом, истощение природных ресурсов;
- Увеличение расстояний между местами добычи органического топлива, выработки электроэнергии ее потребления;
- Периодические мировые энергетические кризисы;
- Развитие технологии использования НИЭ для получения электроэнергии и тепла;
- Наступления научно-технической революции и постоянный рост темпов научно-технического прогресса;
- Растущие цены на энергоносители, в первую очередь на органические виды топлива, рост топливно-энергетической проблемы;
- Необходимость надежного и эффективного энергоснабжения отдаленных труднодоступных и специфических потребителей;
- Ограниченные возможности совершенствования существующих технологий производства энергии с точки зрения взаимодействия с окружающей средой.
1.7 Анализ основных причин, ведущих к развитию НИЭ.
1.7.1. Мировой рост и особенности потребления энергии
Общая потребность энергии в мире в 1994 г. была 351.5×106ТДж (Т=1012). Из этого количества больше ¼ затрачено на производство электрической энергии. В 1982 г. из всех видов энергии 27 % электрическая, 1985 г. –32%, 2000 – 50%. В период с 1990 по 1996 г. развитие мирового топливно-энергетического хозяйства мира характеризовалось интенсивными темпами роста спроса на электроэнергию (2.5% в год) по сравнению с темпами общего прироста спроса на первичные топливно-энергетические ресурсы (1.45% в год).
Спрос на электроэнергию в мире и его отдельных регионах в период с 1990 по 1996 г.
Таблица 1.11
| Регион | Спрос на электроэнергию, ТВт×ч | Прирост спроса на электроэнергию, % в год | |
| 1990 | 1996 | ||
| Мир в целом | 10827 | 12540 | 2.5 |
| В том числе:ОЭСР | 7044 | 8193 | 2.55 |
| Африка | 292 | 355 | 3.45 |
| Латинская Америка | 416 | 548 | 4.7 |
| Азия (без Китая) | 519 | 820 | 7.9 |
| Китай | 580 | 999 | 9.5 |
| Бывший СССР | 1550 | 1123 | -5.5 |
| Восточная Европа | 215 | 187 | -2.35 |
| Ближний Восток | 211 | 315 | 6.9 |
Основные показатели развития электроэнергетики в 90-х годах двадцатого века приведены в табл. 1.12, 1.13, характеризующих развитие применения электрической энергии и потребления ее на одного жителя.
Основные показатели электроэнергетики мира в 1992 – 1995 гг.
Таблица 1.12
| Показатель | 1992 | 1993 | 1994 | 1995 |
| Установленная мощность электростанций, МВт | 2 854 570 | 2 928 407 | 2 995 874 | 3 058 394 |
| Использование установленной мощности, часов в год | 4 254 | 4 242 | 4 242 | 4 283 |
| Производство электроэнергии, ГВт×ч | 12 142 044 | 12 420 167 | 12 707 900 | 13 097 664 |
| Потребление электроэнергии на 1 жителя в год, кВт×ч |
Потребление электроэнергии на душу населения в мире и его отдельных регионах в период с 1900 по 1996 г.
Таблица 1.13
| Регион | Душевое электропотребление, кВт×ч/чел. | Прирост, % | |
| 1990 | 1996 | ||
| Мир в целом | 2103 | 2229 | 0,95 |
| В том числе:ОЭСР | 6763 | 7501 | 1,75 |
| Африка | 473 | 492 | 0,8 |
| Латинская Америка | 1181 | 1403 | 2,9 |
| Азия (без Китая) | 341 | 483 | 6,0 |
| Китай | 511 | 822 | 8,25 |
| Бывший СССР | 5363 | 3846 | -5,7 |
| Восточная Европа | 3476 | 3095 | -1,95 |
| Ближний Восток | 1628 | 2031 | 3,75 |
Потребление электроэнергии на душу населения в отдельных странах различается в весьма широких пределах. Так, в среднем для стран Европы эта величина в 1995 г. составила 5558 кВт×ч, а для стран африканского континента в 11 раз ниже. Наименьшее значение душевного потребления в 1995 г. имело место в Чаде (14 кВт×ч/чел), Камбодже (19), Бурунди (21), Эфиопии (24), Уганде (34), Афганистане (38) и др.
Наибольшее значение душевного потребления имело место в промышленно развитых и богатых странах с высоким уровнем жизни. К ним относятся: Норвегия (26 956 кВт×ч/чел), Швеция (16 538), Люксембург (15 539), Кувейт (14 267), Финляндия (13 875), США (12 663) и др.
Особенно большое значение имеет такой показатель, как расход энергоресурсов на единицу продукции или энергоемкость валового национального продукта. В таблице 1.14 приведено значение этого показателя для некоторых стран по результатам 1992 года.
Таблица 1.14
| № п/п | Страна | Энергоемкость ВНП, ТНЭ/Экю | № п/п | Страна | Энергоемкость ВНП, ТНЭ/Экю |
| 1 | Беларусь | 1,605 | 5 | Великобритания | 0,309 |
| 2 | Европейский союз | 0,297 | 6 | Франция | 0,269 |
| 3 | Германия | 0,312 | 7 | США | 0,326 |
| 4 | Дания | 0,210 | 8 | Япония | 0,189 |
Примечание: 1 Т.Н.Э = 44 ГДж = 10,5 ГКал.
Значение приведенного показателя зависит от использования энергосберегающих и новых технологий, внедрения НИЭ, а так же от структурных изменений в промышленности и использовании энергии. Приведем изменение энергоемкости для отдельных стран за период 1980 – 1992 гг.
Таблица 1.15
| № п/п | Страна | Снижение энергоемкости в промышленности относительно 1974 г. в % | ||||
| 1980 | 1984 | 1990 | 1991 | 1992 | ||
| 1 | Европейский союз | 17 | 35 | 41 | 42 | 41 |
| 2 | Германия | 13 | 26 | 41 | 51 | 48 |
| 3 | Дания | 0 | 33 | 32 | 30 | 37 |
| 4 | Великобритания | 32 | 46 | 47 | 46 | 45 |
| 5 | Франция | 15 | 35 | 41 | 42 | 41 |
В период с 1974 года по настоящее время ряд стран Западной Европы, зависящих от импорта топливно-энергетических ресурсов стремятся увеличить процент самообеспеченности энергией. Большую роль в этом играет применение и развитие НИЭ, сбережения и повышение энергетической эффективности экономики.
Таблица 1.15
| № п/п | Страна | Степень самообеспечения энергоресурсами, % | |||||
| 1974 | 1980 | 1986 | 1990 | 1991 | 1992 | ||
| 1 | Германия | 53 | 49 | 55 | 55 | 47 | 45 |
| 2 | Дания | 0 | 1 | 25 | 50 | 57 | 59 |
| 3 | Великобритания | 48 | 94 | 117 | 97 | 95 | 96 |
| 4 | Франция | 14 | 21 | 44 | 44 | 44 | 45 |
| 5 | Бельгия | 8 | 14 | 29 | 23 | 22 | 20 |
| 6 | Швейцария | 21 | 32 | 38 | 39 | 39 | 40 |
Значительные разведанные запасы нефти, газа и угля (обеспеченность мировой экономики разведанными запасами нефти при современном годовом уровне ее добыче составляет согласно последним данным 42 года, природного газа – 57 лет, а угля – несколько столетий) и ожидания постепенного перевода в эту категорию части их геологических запасов.