ТЕССО - Центр
08 / 07 / 2013 13:08
Альтернативная энергетика: дешевизна или экологичность
Размещение солнечных электростанций в солнечных районах, а ветряных — в ветреных часто может идти вразрез с интересами общества, считают ученые из Университета Карнеги — Меллон (США) во главе с Кайлом Силер-Эвансом (Kyle Siler-Evans). Как они пришли к столь парадоксальной мысли?
Ученые исходили из того, какую именно генерацию в том или ином районе замещают ветряки и фотоэлементы. В частности, в наименее солнечных местах с малой скоростью ветра (а это северо-восток США) широко распространена доминирующая в стране угольная генерация. Именно она максимально опасна в смысле выбросов, генерируя наибольшее количество углекислого газа, диоксида серы и окислов азота, а также твердых частиц, которые не без оснований подозреваются в провоцировании рака и легочных заболеваний.
Стоимость для общества одной тонны выбросов разных типов неоднократно озвучивались как правительственными органами (для СО2), так и различными исследователями. В итоге получилось, что генерация электричества из угля дает очень высокую нагрузку на здравоохранение и экологию. Если один киловатт-час, выработанный на газовой ТЭС, создает такого ущерба всего на один цент, то для угольной ТЭС эта цифра может подниматься (в зависимости от конкретных параметров электростанции) до 10 центов.
В то же время наибольшее развитие ветряков в Калифорнии и бум гелиоэлектростанций в Аризоне замещают лишь те ТЭС, что есть в этих штатах, то есть газовые, наименее вредные изо всех тепловых. Вместо фиксации на стоимости киловатт-часа механизмы субсидирования гелиоэнергетики и ветровой генерации должны сконцентрироваться на оценке их роли в сокращении выбросов в том или ином штате, считают исследователи.
Что не так в этой работе? Хорошо известно, что если по уровню получаемой от солнца энергии американские штаты различаются всего в 2—3 раза (без учета Аляски), то для ветра зависимость иная. Выработка ветряков пропорциональна кубу скорости ветра, и это значит, что никакие разумные субсидии на современном уровне развития технологий не могут сделать рентабельной ветроэлектростанцию там, где средняя скорость ветра равна 3 м/с: она все равно будет вырабатывать в 8—12 раз меньше электричества, чем в Калифорнии или Техасе.
Другой сложный вопрос касается некоторого недоучета того, что электричество в современных энергосетях можно перебрасывать на расстояния в тысячи километров с относительно умеренными потерями. С экономической точки зрения этот вариант явно предпочтительнее, нежели удвоение сроков окупаемости фотоэлементов путем размещения их на севере, не говоря уже об аналогичных манипуляциях с ветроэнергетикой.
Наконец, нуждается в улучшении собственно методика учета ущерба экологии и здоровью граждан от ТЭС. Да, природный газ — самый чистый из ископаемых, но вот методы, которым значительная его часть добывается сегодня в США, экологически чистыми не назвать. Закачивание пропантов, включающих множество токсичных компонентов, и горючесть воды из-под крана вызывают сомнения в том, что именно этот вид в итоге наносит меньше всего ущерба.
В самом деле, никаких научных данных о том, сколько ущерба в среднем приносит добыча кубометра сланцевого газа, сейчас просто нет, да и быть не может, и дело здесь не в том, что власти делают на этот вид топлива ставку и якобы «зажимают» гранты на соответствующие исследования (как подозревают некоторые конспирологи). Все куда проще: информации такого рода накоплено мало, а условия добычи едва ли не в каждом месторождении сланцевого газа существенно различаются, отчего получить некие средние цифры пока нельзя. Можно ли при этом однозначно записывать газовые ТЭС в графу «добро»? — Это вопрос, который остается открытым.