Нетрадиционные источники энергии

К нетрадиционным энергетическим ресурсам или нетрадицион­ным возобновляемым источникам энергии (НВИЭ), согласно резолю­ции Генеральной Ассамблеи ООН, относятся: гидроэнергия, солнеч­ная энергия, энергия ветра, энергия приливов и отливов, энергия волн, энергия температурного градиента моря, энергия биомассы.

В последнее время возрос научный и практический интерес к НВИЭ, что определяется экологическими и социальными причинами. Хозяйственное использование солнечной энергии началось в 50-х годах XX в. Фотоэлектрические преобразователи солнечной энергии обеспе­чивают работу космических аппаратов, запущенных в СССР и запус­каемых в России. Промышленное наземное использование солнечной энергии в России ограничено в связи с особенностями природных

условий: в целом территория страны характеризуется небольшим ко­личеством солнечных дней в году. Потенциал солнечной энергии со­ставляет около 2 млрд т условного топлива в год.

Использование энергии ветра имеет в России свою историю. В кон­це XIX — начале XX в. она использовалась достаточно широко: суммар­ная мощность ветряных мельниц превышала 1 млн кВт, а их количество достигало 200 тыс. В 1900 г. на энергию ветра в топливно-энергетиче­ском балансе приходилось около 20%. Возможность и целесообразность использования энергии ветра прежде всего зависит от характеристик ветра в месте установки ветродвигателя. В первую очередь имеет значе­ние среднегодовая скорость ветра. Принято считать, что установка крупных ветроэнергетических агрегатов, имеющих возможность конку­рировать с традиционными энергоустановками, целесообразна при среднегодовой скорости ветра не ниже 5—7 м/с. Таких районов в России достаточно много, но они зачастую мало освоены и потребности в энер­гии там незначительны. Новый этап в развитии ветровых электростан­ций (ВЭС) был связан с программами конверсии. В 1994 г. на Калмыц­кой ВЭС смонтирован экспериментальный образец ВЭС мощностью 1 МВт. Предусмотрено создание ВЭС общей мощностью до 200 МВт в различных регионах страны.

Получение геотермальной энергии основано на использовании энер­гии Земли: теплового потока, поднимающегося из недр к поверхности земли. Этот тепловой поток создает в верхних слоях земли градиент тем­пературы — так называемую геотермальную ступень. В регионах моло­дого вулканизма, в районах разломов земной коры геотермальная сту­пень может достигать существенных величин (60 К/км и более) по сравнению со средними значениями (20—30 К/км). Такие территории, называемые гипертермальными, перспективны для получения геотер­мальной энергии. В России к таким районам относят полуостров Кам­чатку, остров Сахалин и Курильские острова. Благоприятные условия для использования геотермальной энергии имеются также в Ставро­польском крае, Республике Дагестан.

В мировой практике в настоящее время геотермальная энергия ис­пользуется лишь в тех случаях, когда на глубинах, достигающих не­скольких километров, устанавливается наличие природного коллекто­ра, содержащего горячую воду или пар при давлении, равном или превышающем гидростатическое. Этот так называемый геотермаль­ный флюид извлекается на поверхность через пробуриваемые скважины и отдает тепло либо для отопительных целей, либо для производя энергии. В США и России были предприняты попытки

использования геотермального тепла, сосредоточенного в сухих.

Общие потенциальные запасы термальных вод Российской Феде­рации с температурой 40—140° С, оцененные в начале 1980-х годов, со­ставили более 8 млрд т условного топлива в год. Однако это тепло сле­дует рассматривать как низкопотенциальное и оно может быть использовано не всегда. Для использования геотермальной энергии сооружаются геотермальные электростанции. Паужетская геотермаль­ная ЭС мощностью 11 МВт, построенная на Камчатке в 1967 г., стала первой электростанцией этого типа в России. В перспективе предпола­гается создание геотермальных опытных установок мощностью 3 МВт на Каясулинском месторождении в Ставропольском крае.

Энергия приливов основана на действии гравитационных сил Земли. Возможность и целесообразность строительства приливных электро­станций определяется прежде всего высотой приливов, которая в свою очередь зависит от географического положения, рельефа дна, формы береговой линии. Приливная волна достигает значительных высот в вершинах воронкообразных заливов, открытых в сторону океана. Наи­большая высота прилива на Земле (16,2 м) достигается в заливе Фанди и Канаде. В России наибольшие приливы наблюдаются в Пенжинской губе Охотского моря (13,4 м) и в Мезенской губе Белого моря (10 м). В Кислой губе в 1968 г. была создана вторая в мире приливная электро­станция мощностью 400 кВт.

С биологическими ресурсами связано понятие «биомасса». Био­масса включает:

• дикорастущую и специально выращенную для энергетических
целей растительность;

• отходы лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумаж­ной промышленности;

• отходы полеводства, животноводства и птицеводства;

• отходы пищевой и ряда других отраслей промышленности;

• бытовые отходы, канализационные стоки и пр.

Прямое сжигание биомассы исторически служило в России основ­ным источником тепла для обогрева жилища и приготовления пищи. И настоящее время использование энергии биомассы в хозяйстве связанo с вопросом рентабельности, которая определяется в основном заратами на ее сбор, доставку на электростанцию, хранение и предварительную подготовку. В России биоэлектростанции имеют местное мочение, например они создаются при леспромхозах. Кроме того, разработано несколько типов биоэнергетических (биогазовых установок) 11 vi утилизации отходов фермерских хозяйств, больших городов, что связано с отчуждением значительных участков зем­ли, а также неблагоприятной санитарно-гигиенической и эстетической обстановкой в зоне свалок. Энергетический эффект от использования от­ходов не является в данном случае главным аргументом при создании энергетических установок биологического типа.

Таким образом, обеспеченность хозяйства России природными ресурсами в целом оценивается как высокая, что благоприятно для> дальнейшего социально-экономического развития страны. Особенно­стью природно-ресурсного потенциала Российской Федерации явля­ется его крупномасштабность и комплексность.

Значительный природно-ресурсный потенциал России вносит суще­ственный вклад в обеспечение ее стратегической безопасности, позволяя РФ занимать особое место среди индустриальных стран мира. Следова­тельно, природно-ресурсный потенциал представляет собой мощный рычаг геополитики, который может быть использован для создания фи­нансовой и технической базы развития высокотехнологичных отраслей отечественной экономики. Помимо того что природно-ресурсный комп­лекс позволяет обеспечить внутренние потребности экономики, он также является одним из условий вхождения России в мировую экономику (эк­спорт минерально-сырьевой продукции составляет 65% общего объема экспорта страны). Ниже приводятся некоторые данные о доле России в мировой добыче сырья на конец XX — начало XXI в., %.

Природный газ................ 24

Сырая нефть.................. 9—10

Уголь............................... 5-7

Бокситы............................ 3

Железная руда............... 7—8,6

Никель............................. 23

Источник: Винокуров А.А. Указ. соч.

Однако не следует обольщаться размерами и богатством природ­но-ресурсного потенциала России, который пока не вполне рациональ­но используется. Так, в товарной структуре экспорта России год от года увеличивается абсолютный объем и доля минеральных ресурсов, на ко­торые приходится более половины стоимостной оценки объема экспор­та (53,8% в 2000 г. по сравнению с 44,1% в 1994 г.). Увеличивается абсо­лютный объем экспорта древесины, но не меняется ее доля в товарной структуре экспорта страны (4,3% — 1994, 2000 гг.). Увеличивается также объем экспорта металлов, драгоценных камней и изделий из них, при этом их доля в товарной структуре экспорта сокращается (28,0% в 1994 г. и 21,6% в 2000 г.). В целом за 1992—2002 гг. экспорт минерального сырья

и продуктов его переработки обеспечивал 65—70% валютных поступле­ний в Россию. Но из страны вывозятся 41—45% добываемой нефти, 30—33% газа, 85—90% меди, до 97% никеля, 30—34% производимых нефтепродуктов, до 99% алюминия. А это значит, что продавая за рубеж значительную часть сырьевой и черновой продукции (руды, концентра­ты, металлы) без ее переработки, наша страна может превратиться в сырьевой придаток других развитых стран, умеющих беречь свои при­родные ресурсы, прежде всего, исчерпаемые и невозобновляемые.

Атмосферный воздух

В России мониторинг загрязнения атмосферного воздуха осущест­вляется в 257 городах (2001 г.). Средние за год концентрации вредных кеществ в воздухе превышали ПДК в 207 городах с общей числен­ностью населения более 64 млн человек (44% всего и 61% городского населения страны). Среди городов с максимальной концентрацией за­грязняющих веществ в атмосферном воздухе выше 10 ПДК — Архан­гельск, Ачинск, Барнаул, Березники, Братск, Губаха, Зима, Екатерин­бург, Кемерово, Корсаков, Красноярск, Курган, Магнитогорск, Мирный, Новокузнецк, Новороссийск, Омск, Первоуральск, Пермь, Санкт-Петербург, Самара и др. (2001 г.).

Загрязнение атмосферы в городах России определяется высокой кон-юнтрацией взвешенных веществ (бенз(а)пирина, диоксида азота, сероуг­лерода и формальдегида). Основным источником выбросов диоксида азота в атмосферный воздух городов является автотранспорт, парк кото­рого в стране резко увеличился за 1990-е годы, особенно стремительно он вырос в городах. Среди городов с наибольшим (комплексным) загрязне­нием атмосферного воздуха в 2000 г. Благовещенск, Братск, Бийск, Вла­димир, Екатеринбург, Иркутск, Кемерово, Краснодар, Курган, Липецк, Магнитогорск, Новокузнецк, Тюмень, Улан-Удэ, Хабаровск, Череповец, Чита, Шелехов, Южно-Сахалинск и некоторые другие.

Проблема охраны атмосферного воздуха в 1990-е годы еще более обострилась. Основные особенности изменения объемов выбросов и улавливания загрязняющих атмосферу веществ, отходящих от стацио­нарных источников, в России в 1990-е годы можно сформулировать так:

1. Главным образом из-за резкого сокращения объемов промыш­ленного производства сократился объем выброшенных в атмосферу пирязняющих веществ: 1990 г. — 34,1 млн т, 2000 г. — 18,8 млн т (со­кращение более чем в 1,8 раза).

2. Объем уловленных и обезвреженных загрязняющих атмс веществ сократился в основном из-за недостаточного оснаь
предприятий пылегазоулавливаюшими установками, их неислсти или пониженной эффективности функционирования. Улоат
обезврежено в 1990 г. — 116,9 млн т, в 2000 г. — 66,5 млн т (сокраь
в 1,8 раза). Пока только 40% российских предприятий, загрязняи
атмосферу, оборудованы современными пылегазоочистными ус
ками, но из них 20% не работают или работают неэффективно.

3. Объем уловленных и обезвреженных загрязняющих веществ,
ходящих от стационарных источников, фактически не измеь
(1990 г. - 77%, 1991 г. - 78%, 2000 г. - 78% общего количества:
няющих веществ). Соотношение объемов уловленных и обезвред
ных веществ и выброшенных в атмосферу загрязняющих вешес
годам принципиально не менялось и составляло 3,3—3,4 раза.

4. Резко сократившиеся масштабы ввода в действие мощнс
охране атмосферного воздуха сдерживают работы по сохраненил
качества. Ввод установок для улавливания и обезвреживания вр
веществ из отходящих газов составлял, млн м³ газа в час: 1980 г. — |
1990 г. - 16,4; 1996 г. - 6,3; 1998 г. - 1,2; в 2000 г. - 3,1. Остро ouiyi
ется недостаток финансирования работ, обеспечивающих сохрани
качества атмосферного воздуха и контроль за его состоянием.

Основной вклад в трансграничное загрязнение воздуха Рс вносят Украина, Польша, Беларусь, Румыния, Германия.

Глава 6СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕМ

В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Экологическая политика

Экополитика — это политика по отношению к окружающей природной среде. Данное понятие используется с конца 1980-х — начала 1990-х годов. При этом под политикой, как правило, понимают науку о целях и задачах государства и о средствах, которые необходимы для достижения поставленных целей. Появление термина «экополитика» свидетельствует о признании обществом третьего измерения в политике — экологического, а также необходимости рассматривать экономические, социальные и экологические цели и задачи государства как единую систему.

Иерархии экополитики, по Н.Ф. Реймерсу (1994 г.), состоит как минимум из четырех уровней.

1.Международно-глобальная экополитика заключается в проведении международно-правовых, политических и внешнеполитических акций с учетом экологических ограничений в социально-экономическом развитии, мирового потенциала природных ресурсов и их глобального размещения. Например, устанавливаются экономические зоны в Мировом океане; квоты (доли, нормы) на изъятие тех или иных запасов конкретных природных ресурсов; согласуется плата за загрязнение окружающей среды; вводятся запреты на сброс тех или иных веществ (например, промывных вод из танкеров, озоноразрушающих веществ) и т.д.

2.Региональная (макрорегиональная) экополитика охватывает интересы одного континента или субконтинента, иного крупного региона мира (Европы, Среди- земноморья, бассейна Дуная и др.) и предусматривает создание пограничных запо-ведников, сотрудничество стран в контроле за трансграничным переносом загрязнений по воздуху, воде, установление региональных квот изъятия живых природных ресурсов и т.п.

3.Национальная (государственная) экополитика предполагает принятие и реализацию социально-экономических управленческих решений и международных договоров, касающихся экологического состояния территорий (акваторий, воздушного пространства страны), ее природно-ресурсного потенциала.

4. Локальная экополитика — это аналог государственной в границах малых терри-ториальных образований (например, бассейна реки, экономического района, политико-административных единиц); она может включать региональную и местную экополитику.

Цели и задачи экополитики устанавливаются на глобальном и национальном уровнях. На региональном и местном уровнях они конкретизируются исходя из специфики территории; определяются приоритеты, т.е. среди целей и задач экополитики выделяют первоочередные.

На национальном и региональном уровнях используется также понятие страте-гических целей. Это цели, задачи и приоритеты, приведенные в соответствие с особен-ностями территории, ее возможностями. Таким образом, выработка стратегии в области природопользования основывается на комплексном географическом анализе территории. Так, стратегическими целями Российской Федерации в сфере природо-пользования и охраны окружающей среды являются:

•учет экологических и природно-географических условий конкретных территорий при решении проблем развития экономики страны;

•сохранение генетического здоровья населения;

•рациональное использование природно-ресурсного потенциала РФ;

•сохранение биоразнообразия.

Для реализации стратегических целей исходя из внутренних и внешних объектив-ных предпосылок намечаются более конкретные направления действий, например разработка единой системы природоохранного законодательства, экологических нормативов, переход на международные экологические стандарты хозяйственной деятельности, формирование эффективной системы органов управления в области природопользования и т.п.

На основе выделенных направлений определяются механизмы их реализации и конкретные методы — инструменты экополитики.

Известно около 40 различных инструментов экополитики. Они делятся на нефискаль-ные и фискальные. К нефискальным инструментам относят, например, правовое обеспечение природоохранной деятельности, экологическое нормирование, образо-вание и др. Фискальные инструменты (т.е. непосредственно связанные с финансами) обусловлены либо государственными доходами (лицензирование природопользования, налоги), либо государственными издержками (природоохранные целевые инвестиции, государственная поддержка экологических направлений НИОКР, государственное финансирование природоохранных мероприятий, экологических программ и пр.).

В 1990-е годы были разработаны основы государственной экологической политики в России. Среди важнейших механизмов ее реализации следует назвать правовой, административный, экономический, информационный.

Россия на государственном уровне приступила к реализации идеи устойчивого раз-вития. Правительство России разрабатывает программные документы согласно указам Президента Российской Федерации от 4 февраля 1994 г. «О государственной стратегии Российской Федерации по охране окружающей среды и обеспечению устойчивого раз-вития» и от 1 января 1996 г. «О концепции перехода Российской Федерации к устойчи-вому развитию».

Основные принципы экополитики реализуются в рамках концепции перехода стра-ны к устойчивому развитию, сущность которой сводится к следующему: переход дол-жен обеспечить в перспективе сбалансированное решение проблем социально-эконо-мического развития, сохранения благоприятной окружающей среды и природно-ресур- cного потенциала, удовлетворение потребностей настоящего и будущего поколений людей.

Предполагается решить ряд принципиальных задач:

1)обеспечить стабилизацию экологической ситуации;

2)добиться коренного улучшения состояния окружающей среды за счет экологиза-ции экономической деятельности в рамках институциональных и структурных преоб-разований, позволяющих обеспечить становление новой модели хозяйствования и широкое распространение экологически ориентированных методов управления;

3)ввести хозяйственную деятельность в пределы емкости экосистем на основе массового внедрения энерго- и ресурсосберегающих технологий, целенаправленных изменений структуры экономики, структуры личного и общественного потребления.

В решении данных задач ведущая роль принадлежит государству, что влечет за со-бой разработку системы программных и прогнозных документов, включающих:

•государственную стратегию действий долгосрочного характера;

•долгосрочные и среднесрочные прогнозы изменений окружающей среды и отдельных экосистем в результате хозяйственной деятельности;

•краткосрочные прогнозы и программы отраслевого, регионального (территориального) и федерального уровней.

Переход к устойчивому развитию предполагает строгое соблюдение ряда ограничений. В частности, это осуществление хозяйственных мероприятий преимущественно на уже освоенных территориях и отказ от реализации любых проек тов, которые наносят невосполнимый ущерб окружающей среде или экологические последствия которых недостаточно изучены.

В начале XXI в. учеными предложена концепция «Экологическая доктрина Российской Федерации», отвечающая требованиям общественных институтов. Она содержит основные принципы государственной политики в области взаимодействия общества и природы, основные направления государственной политики в области взаимодействия человека и природы, реализация которой должна обеспечить экологическую безопасность, признаваемую важнейшим компонентом национальной безопасности страны.