Использование гидроэнергии в течение последних ста лет показало, что больше 3% общей потребности в энергии гидростанции дать не могут

Вода

Использование гидроэнергии в течение последних ста лет показало, что больше 3% общей потребности в энергии гидростанции дать не могут. Равнинные электростанции губят огромные площади сельскохозяйственных земель. Высота плотин на равнине небольшая – десятки метров, и потому малый съем энергии с каждого метра реки. На горных электростанциях плотины достигают огромной высоты. Например, в Средней Азии плотина знаменитой Нарынской ГЭС имеет высоту 250 метров. А ведь это сейсмически опасный район. Представьте себе, случится землетрясение по силе сравнимое с ашхабадским 1948 года или ташкентским 1966. Если плотина рухнет, то хлынувшая вода просто смоет Самарканд, не говоря уже о мелких поселках и аулах. Это огромный риск. И такие объекты есть по всему миру.

Поэтому в мировом потреблении энергии, как было 3%, так на будущие сто лет и будет 3%. Больше гидроэлектростанции дать не смогут, утверждают эксперты.

Уголь, нефть, газ

С ископаемым топливом сейчас в мире достаточно благополучно. 30 лет назад все газеты писали, что нефти хватит на 40 лет. Прошло 30 лет, и если мы сейчас возьмем эти прогнозы, то получается что на 50, а то и на 70 лет нам хватит ископаемого топлива. Разведываются новые месторождения на морском и океанском шельфе, повышается процент нефтеотдачи.

Сегодня извлекается не 30% как раньше, а 40, а будет извлекаться 5060, может быть 70%. Примерно половина запасов нефти мира сосредоточена в тяжелых нефтях, так называемых битуминозных песках. В Канаде в бассейне реки Атабаска, разведано 100 миллиардов тонн нефти. Если учесть, что общие ресурсы разведанной нефти – это 175 миллиардов тонн, то Атабаска – это больше половины. Но нужно иметь в виду, что с каждым годом добыча нефти дорожает.

Сила ветра

Альтернативные источники энергии постепенно будут по цене приближаться к основным энергоносителям. Сейчас, конечно, они в два-три раза дороже, но ведь еще недавно они были дороже раз в десять. 10-20 лет назад солнечные установки были очень дорогими, а ветряки работали гораздо менее эффективно, чем сегодняшние ветроэлектростанции (ВЭС).

Установка с лопастями размером 6080 метров дает пять мегаватт энергии, так что одна ВЭС может обеспечить целый поселок. Но это единичные установки, а, как правило, мощность ветряка составляет до 500 киловатт. Обычно их строят вдоль дорог, вдоль побережья Северного моря в Германии, в Голландии, в Бельгии. Причем сейчас их ставят в море: во-первых, они место не занимают, и, во-вторых, там постоянный ветер.

Конечно, для работы ветровых электростанций необходим постоянный ветер, а он не всегда есть. Параллельно с ветровыми обязательно работают или газовые, или угольные, или мазутные электростанции. В тех районах, где построены сегодня ветряки, как правило, 90% времени скорость ветра составляет 7-8 метров в секунду, и это – нормально. А вот когда ветер достигает 25-30 метров в секунду, он может просто сломать ветряк.

Солнечная энергия

Солнечная энергия получается двумя типами установок. Первый тип – это зеркала, которые фокусируют лучи Солнца на котле с водой или соляным раствором, нагревают этот котел и дальше используют горячую воду или пар. А второй тип, наиболее прогрессивный, который много лет употребляется на космических станциях – это фотоэлементы.

В Англии есть дома, которые отапливаются за счет солнечной энергии – стены и крыши оборудованы специальными панелями. В Крыму тоже есть подобные солнечные электростанции, которые отапливают дома.

Океан

Чтобы извлечь энергию океана, к примеру, делают поплавок, который ходит по штоку – по специальному стержню (как в автомобиле ходит цилиндр), и волны то поднимают, то опускают поплавок, а он производит энергию. Сегодня есть проекты, которые предлагают на крупных течениях, например на Гольфстриме, поставить подводные пропеллеры, с лопастями по 80 метров, которые будут вращаться медленно, но силой будут обладать огромной. Есть очень интересные проекты установок для тропических районов. На дне океана на глубине тысячу – полторы тысячи метров температура воды составляет 80 С, а на поверхности – 30-400 С. Снизу подают холодную воду, она сжижает фреон, который циркулирует в замкнутом контуре, а теплая вода с поверхности испаряет фреон, он расширяется и крутит турбину. И снова поступает в холодную воду и так далее по кругу.

Тепло Земли

В Санкт-Петербурге (Россия) собирались пробурить скважину в гранитах на глубину около двух или трех тысяч метров – там температура больше ста градусов, и, в принципе, можно получать горячую воду. Сейчас состояние этого проекта неизвестно. Но тепло Земли используется по-разному. Это и низкотемпературное порядка 60-80 градусов для теплоснабжения домов, оранжерей, теплиц на Кавказе, и высокотемпературное тепло на Камчатке, где на геотермальном тепле работают электростанции. Они используют перегретый пар, который поднимается из скважин. Но вместе с горячей водой и паром выделяются вредные газы и поэтому строить недалеко от городов такие электростанции нельзя.

Перспективы

Главный недостаток всех альтернативных энергоносителей – ветра, солнца, или той же энергии океана – это непостоянство источника энергии. Что делать ночью, когда нет Солнца или днем, когда оно плотно закрыто облаками? Что делать в безветрие? Что делать, когда на море штиль, какая там энергия?

Так что еще много лет мировая энергетика будет покоиться на трех китах – уголь, нефть и газ.

Причем газ – это в основном природный газ, который добывается в газовых месторождениях. Но сейчас в качестве источника газа используются и угольные пласты. В одной тонне угля содержится 20-30 кубометров метана. Пористость угля составляет от 10% до 30%, и там сосредоточены громадные запасы газа, которые сопоставимы с запасами природного газа. Кроме того, если мы будем из этих пластов откачивать газ, мы повысим безопасность работы шахтеров. Но основным источником энергии и сегодня и на перспективу является уголь.