автор: А.Л. ЯКОВЕНКО
Часть 1. Тенденция развития пневмоэнергетики, не пропеллерной (в т.ч. ветровой).
Часть 2. Тенденция развития и создания гидроэнергетики индивидуального пользования (без плотин).
Часть 3. Тенденция создания энергетики на природных и физически эффектах (в т.ч. механические генераторы).
Децентрализованная энергетика.
2 часть. Тенденция развития гидроэнергетики.
Концепция обеспечения энергией по схеме «собственные генерации» потребителя отдаленных регионов РФ, горных районов, прибрежных районов морей, реках и внутренних водоемах страны (в т.ч. Байкал и др.), поселения Сибири и Дальнего Востока, вдоль побережья тихого океана и Артики.
ЭКОНОМИКА на малой ГИДРОЭНЕРГЕТИКЕ.
(Гидроэнергетика слабопотенциальных потоков, в т.ч. искусственных).
Самоэнергоснабжение (частника и любого предприятия) перспективное развитие энергетики, может и должно происходить в основном за счет развития гидроэнергетики (во всех ее видах, в том числе и за счет энергоустановок индивидуального пользования на местных любых водных ресурсах, в т.ч. на искусственно разогнанных потоках и даже на утилизации сточных вод, в т.ч. в городах и т.д.). Задействовать необходимо
ресурсы малых рек и речек с расходом, начиная с 50 литров\ сек и до 3-4м3\сек, таких стоков, по объему,
больше, чем ресурс крупных рек, кроме того, плюс использование энергии моря (донных и поверхностных течений, приливной и волновой энергии новыми установками отбора мощности, без плотин и барьеров), необходимо задействовать новые технологии в генерации энергии от стоячих водоемов и искусственных бассейнов и т.д. с применением различных природных и физических эффектов. Все это даст возможность обеспечить потребителя, где бы он не находился, доступным, достаточным и надежными мощностями дешевой энергии (без крупных ЛЭП и трансформаторов) на всей огромной (в т.ч. еще не освоенной территории) страны.
Ясно, что не рационально восстанавливать или реконструировать старые плотинные ГЭС, гигантские и средние ГЭС, возраст которым уже за 70 лет, это очень дорогое мероприятие, во многом бесполезное, прибавки мощности не дает, удлиняется только сроки их службы (скорее сроки агонии их «смерти») и потребуются огромные расходы на реанимацию или на снос плотин. (Справка сми. В США за 20 лет уже снесено 400 плотин, реки отданы рыбе и людям). У нас все на оборот? Строят плотины и ГЭС на реках даже в заповедных зонах, Байкала, Алтая, и т.д..
Существенную прибавку чистой энергии все-таки, можно получить, считают изобретатели, при реконструкции некоторых малых плотинных ГЭС и за счет строительства, по новым технологиям, Малых ГЭС (МГЭС, но бесплотинных), Микро-ГЭС индивидуального назначения и ГЭС- нового поколения, на искусственно созданных потоках, далее комбинированные с воздушными потоками или на физических явлениях, также ГАЭС морского и речного базирования с импульсными турбинами, перспективные ГЭС на донных и приливных течениях, без барьеров и плотин, как альтернатива современным Европейским проектам и существующим приливным станциям (В России их пока две, в проекте ПЭС в Охотском море. На наш взгляд напрасная трата средств и времени). Генерации новых проектов индивидуального самоэнергообеспечения обойдутся без затопления территорий, без затратных строительств на плотины и бетонные барьеры, без длинных и дорогих ЛЭП и крупных подстанций, тем более «умных», т.е. энергия максимально дешевая, доступная и сколько надо, а не «сколько дадут».
В Сибири и на Д. Востоке, на сегодня, преобладает дизельная электрогенерация, стоимость электричества составляет от 1 до 8 долларов за 1 кВт*ч. (Тогда как на Аляске стоимость электрогенерации составляет твердо - 1 доллар). Доставка топлива часто сопряжена со сложностями, высокими рисками и высокими затратами и нередко растягивается на 1-2 навигационных сезона. При холодной зиме были случаи, когда топливо заканчивалось к концу отопительного сезона и новую партию приходилось доставлять вертолетами.
Электричество для Заполярья, для северных территорий России, на наш взгляд, должно быть одной из приоритетных задач обеспечения энергетикой на доступных, местных возобновляемых источниках и технологических новаторских решениях, причем только на трех её основных составляющих - это ВОДА (в любом её проявлении и использовании), воздух (в т.ч. ветер, по местным условиям) и рациональной дозы солнца, также согласно местных природных условий, а лучше все это в комбинированном варианте, в т.ч. с гидроустановками на принудительных потоках или с механическими реакторами.
Жизнь современной цивилизации пока невозможна без энергии, в основном тепловой и электрической. А сейчас более 80% энергии для России, дают ископаемые источники, углеродистое и ядерное сырье. И именно топливо, доставляемое любыми путями – это сейчас основное энергетическое сырьё, особенно для Сибири, Д. Востока и Арктики.
Апофеоз топливной энергетики на Севере, вдоль арктического побережья и островах.
Необходим рациональный подход к проблеме энергетики не только для отдаленных регионов, но для всей экономики страны, постепенно снижая использования топливные ресурсы в трудно доступных, по сезонам, местах.
Сообщения СМИ: «Минпромторг России до 2014 года должен разработать проект электростанции на альтернативных источниках энергии для Крайнего Севера. Завозить в Арктику топливо стоит слишком дорого, поэтому для обеспечения электричеством удаленных районов решено использовать энергию ветра и энергию вод Северного Ледовитого океана. Плавучая станция будет симбиозом волновой электростанции (ВЭС) и ветровой. ВЭС будет увенчана мачтой с пропеллером на конце». Затратная и бесполезная идея, а проект «пахнет» аферой, как все ВЭС, т.е. насильно навязываемая потребителю схема генерации, за большие деньги.
В отдаленных районах России местные резервы ископаемого топлива ограниченны, труднодоступны или полностью отсутствуют, а строительство сетей электропередачи экономически нецелесообразно — и зачастую технически невозможно. Необходим рациональный подход к проблеме энергетики для отдаленных регионов страны на основе новых энергоустановок, в т.ч. использующие ВИЭ, например, по схеме «собственных» генераций и по схеме «возвращаемой энергии» (использование вторичного местного ресурса), к ним примкнут «зарождающиеся» механические генераторы и возрождение (ренессанс) без топливного парового ресурса, дающие и электричество и тепло для любого потребителя на просторах Дальнего Востока, всего Севера и Камчатки, Сахалина, Курил, Алтая, особенно островных территорий (не только в России), при чем на бестопливной основе, в т.ч. без ядерного топлива, имеется в виду плавающие ядерные «баржи». (например, поровые двигатели на не топливной основе или на местном бросовом топливе, как отходы производств, а пародвигатели на базе утилизированных ДВС, как ускоренный метод использования перегретого пара) Эти все, предлагаемые на сегодня ТЭК «современные» энергоустановки, в т.ч. плавающие баржи с традиционными ветряками, западного образца и гектары дорогих солнечных элементов, с КПД от 12-13%, просто морально и технически устаревшие и не перспективные проекты, особенно для Сибири. Это не внедрение инноваций, а попытка, внедрить купленные технологии западных компаний, выдавая их за новации и приспосабливая их к Российским условиям за большие деньги. Так считают российские изобретатели, в т.ч. и молодые новаторы из МЦИРИ. Двадцатилетняя Западная афера с ВЭС и СЭС продолжается в России.
Даже в ОАО «Интер РАО ЕЭС» считают, что проекты предлагаемых ВЭС (волновой ЭС и ветропарки на воде) пока, что находятся на стадии научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Это крупные многотонные сооружения из металла, и к тому же дорогие. Металла много, дорого, трудозатратно, а преобразованной энергии мало, на кг. металла. Технология получения энергии ветряками, давно известна и понятна, но ставить такие конструкции на воде не имеет смысла, особенно в России. Это в среднем на 20% дороже, чем ветряки использовать на земле, за счет удорожания доставки через ЛЭП, а они и на земле, за предельно, дорогие. Запад на это идет, только по тому, чтобы, как то, со временем, мечтают избавится от топлива, особенно от Российского.
Но у Российских изобретателей, в т.ч. у молодых новаторов, есть проекты, которые предусматривают размещение энергоустановок и в море, используя волны и течения, и под водой, и в прибрежной части у поселений, или непосредственно на предприятиях, используя местные стоки или искусственно разогнанные потоки (импульсная и маховичная гидроэнергетика), причем комбинированные с другими ресурсами, и не зависимые генерации энергии, приближенные к потребителю максимально, т.е. к производствам, поселениям и городам (даже в подвалах), причем энергоустановки не сложные по конструкции и не дорогие по изготовлению и эксплуатации, иногда созданные самим потребителем из подручных и не дорогих материалов, типа водостойкой фанеры или пластика (предприятием или частным лицом-умельцем).
Полномасштабное развитие «зеленой» энергетики в России невозможно без создания экономических стимулов, позволяющих обеспечить рентабельность проектов.
Вот, например, цитата: «Развитие «зеленой» энергетики (ГЭС, ВЭС и СЭС) — один из приоритетов развития в Европе, но западные страны вынуждены дотировать этот сектор, идти на огромные затраты, так как это позволяет снизить зависимость от поставок топливных энергоносителей, особенно из России».
Даже в правительстве считают, что Россия должна готовиться к возможной энергетической революции. Д. Медведев напоминал, что «каждые 50–70 лет в мире происходит энергетическая революция и еще не известно, где через соответствующий период времени мы окажемся с нашими углеводородами, будем ли мы кому-то интересны». Венчурные бизнесмены и предприниматели США и Европы рассматривают «чистую энергию» (ВЭС и СЭС, представляющие как «революционные» проекты), как новый мегатренд. Они отчаянно надеются заново «изобрести» энергию, используя невероятные инновации, которые преобразили информационные технологии и биотехнологии. Лучшие венчурные бизнесмены отошли от своих компьютерных корней и сосредоточились на стартапах в области чистой энергетики. Результатом стал ошеломляющий рост вложений в технологии альтернативной энергетики, но пока, той что уже доживает свой «век» (20 лет) и скорее является «пылесосом» средств с бюджетов, чем энергетическим трендом. Вот уже почти 10 лет инвестирования в энергетику не принесли каких-либо прорывов – аналогов eBay, Amazon, Google или Facebook в области «зеленой» энергии. Те, дающиеся с трудом скромные успехи, которые мы наблюдаем, так и не смогли решить энергетическую проблему, ни в Европе, ни в Америке, и ни где. В России тоже самое, пока идут затраты (из казны), со слабой надеждой получения выгоды, выгода только тем, кто сейчас осваивает, выделенные (выброшенные) из бюджета деньги.
Что и сколько стоит (цены 2014г)? Капитальные затраты на строительство ВЭС на территории РФ и СЭС тоже составляют на настоящий момент не ниже $2’000/кВт;
1. Эксплуатационные затраты ВЭС сравнимы с такими же у ТЭС и значительно выше, чем у ГЭС и АЭС;
2. Проблема воздействия ВЭС на людей и животных, а также проблема утилизации отдельных частей ВЭС пока далеки от решения, разве только закапывать;
3. Оба типа станций (ВЭС,СЭС) требуют масштабного отчуждения земель и спецдороги для монтажа и эксплуатации, причем сильно зависят от погоды;
4. Оба типа станций генерируют электроэнергию, когда могут, а не когда нужно.
5. Оба типа станций (ВЭС и СЭС) подвержены любым природным катаклизмам и кибератакам, причем доставка энергии потребителю та же, через ЛЭП и подстанции.
Затраты на строительство АЭС составляют $2’000-4’000/кВт в зависимости от того, кто строит и где, по территории. Утилизация отработанного топлива, хоть и проработана, но все равно экологически опасна и дорогая, экологически не чистая добыча и переработка ядерного топлива, а доставка энергии та же традиционная (ЛЭП) и недостаточно надежная, по нынешним территориальным и природным условиям в России. Это мы видим каждый день.
1. Капитальные затраты на строительство газовой ТЭС составляют не более $1’200/кВт.
2. Капитальные затраты на строительство угольной ТЭС составляют не более $2’000/кВт. и продолжают расти, причем этот ресурс экологически опасен, даже смертелен и по экологии и по трудностям.
3. Капитальные затраты на строительство ГЭС составляют $1’200-2’000/кВт в зависимости от рельефа местности, чем меньше плотина, тем больше стоимость кВт-а. Этот тип станций, правда, генерирует электроэнергию, когда требуется, за исключением маловодных лет на малых реках (например, дорого по средствам и по воздействию на экологию будут запланированные плотинные ГЭС на реках Байкальского бассейна, это преступление относительно природы. Местное население подают в суд на строителей этих ГЭС за порчу земель. Утилизация отработавшей своё станций, потребует массивной рекультивации земель, восстановления её продуктивности.
4. Все четыре типа станций генерируют электроэнергию, когда можно, но доставка зависит от ЛЭП и природных условий, и в наше время, как мы видим, не совсем надежные, предприятия и миллионы людей остаются без энергии, по стране, почти ежедневно, зависимы от природы, состояния сетей и капризов чиновников.
5. А ожидаемая стоимость энергетики индивидуального пользования, максимум 500-600 $ за кВт, при массовом производстве со снижением, причем размещен он на той площадке, где и потребитель, без ЛЭП. Даже возможен ручной энергетический чемоданчик в 2-4кВт.
Они (экономики страны в отдаленных регионах) должны, утверждают изобретатели, перейти на энергоустановки индивидуального пользования (без топлива), использовать те же ВИ, плюс вторичные ресурсы, в т.ч. учесть «уничтожение» отходов, осуществлять масштабирование установок, как товара ширпотреба и отказаться от крупных ветряков и огромных территорий СЭС, от любых плотин, в т.ч. приливных, тем более надо планировать постепенное снижение потребления любого топлива для выработки энергии. Конечно солнечные элементы должны быть, но только для индивидуального пользования, не больше и не дальше собственной крыши (если потребитель состоятельный).
Необходим рациональный подход к проблеме энергетики, остепенно снижая использования топливные ресурсы и Новую-старую современную энергетику (больше модную и доходную, чем полезную и эффективную для пользователя) на ВИЭ (ВЭС и СЭС). Вот почему нужен нестандартный подход к теме чистой энергетики, нужна новая идеология подхода к новациям в этой отрасли.
Утверждаем и можем доказать, что только три основных составляющих возобновляемых источника: ВОДА (от бурных речек без плотин и разливов, от искусственно разогнанных потоков, даже от стоячих водоемов), воздух (в широком диапазоне применения, в т.ч. ветер) и, (в рациональной мере, по местным условиям) солнце, могут на сто процентов обеспечить энергией любой регион, особенно отдаленные районы, а с них и надо начинать чистую (без топливную) электрификацию всей страны.
Существующие традиционные генерации "альтернативной" энергетики, как пропеллерные ветряки и гектары солнечных элементов, уже не энергоэффективные технологии на будущее десятилетия (по мнению наших изобретателей), это западные, морально и физички устаревшие устройства, и даже опасны, для экологии местности их размещения и там, где создают для них детали и изделия, при том очень затратные эти «пропеллеры на палочках». «Не секрет, что в России для производства одной единицы продукции "требуется в четыре-шесть раз больше энергии, чем на производство той же единицы продукции в западных странах". Вот потенциал деятельности изобретателей и специалистов, снижение себестоимости товаров и изделий, а с современными ВЭС и СЭС этого сделать невозможно, с ними тарифы только растут.
Нужны ли стране потенциально экономические, более эффективные новации, в том числе в энергетике или будем дожимать природу старыми и не совершенными технологиями (добыча угля, нефти, торфа, заселять территории парками ВЭС и СЭС, как устаревшими проектами в альтернативной энергетике на ВИЭ?
