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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 재생 가능 에너지: 진보적인 추세인가, 공격적인 홍보인가? 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
재생 가능 에너지의 잠재력은 엄청납니다. 따라서 태양만이 매일 지구 전체 인구가 20년 동안 사용하는 것보다 XNUMX배 더 많은 에너지를 지구에 보냅니다. 인간은 오랫동안 이 에너지를 추출하는 방법을 배웠고 기술의 진보로 인해 재생 가능 에너지원을 점점 더 효율적으로 사용할 수 있게 되었습니다.
전 러시아 신문 "Energetika"(5 년 2011 월 XNUMX 일)는 제목이 헤드 라인에 포함 된 A. Perov의 기사를 게시했습니다. 정보 제공의 편견과 사실의 단순한 조작은 이 자료의 선전 특성에 대해 생각할 이유를 제공합니다. 질문의 형식 자체가 놀랍습니다. 재생 가능 에너지는 중세 시대의 운명입니다. 이 기사는 몇 가지 사실을 제시하고 특정 결론을 도출합니다. 저는 재생 에너지 분야의 전문가로서 이에 동의하지 않습니다. 그리고 독자들에게 다른 관점을 제시하겠습니다. A. Perov의 기사에는 몇 가지 주요 논문이 포함되어 있습니다.
이제 각 논문에 대해 별도로. 그린 에너지는 소비자에게 비싸다 소비자에 대한 녹색 에너지 비용에 대해 생각할 때 두 가지 질문에 답해야 합니다. 첫째, 신재생에너지 분야가 없는 우리나라의 전기요금은 얼마인가? 둘째, 현대 기술을 사용하여 재생 가능 에너지원에서 전기를 생산하는 비용은 얼마입니까? 지난 10년 동안 러시아의 전기 가격이 2014배 이상 오른 것으로 알려져 있습니다. 전문가들의 예측에 따르면 2년까지 전기 가격이 XNUMX배로 오를 것입니다. 산업의 "수동 제어"로의 전환의 결과 상황은 단순히 터무니없는 일이되었습니다. 에너지 자원이 과잉 인 러시아의 전기 가격은 에너지 자원이있는 대부분의 국가보다 비쌀뿐만 아니라 에너지 원자재의 심각한 부족을 겪고 있는 국가 수준. 이것은 국무원 상임위원회 회의에서 Dmitry Medvedev 대통령이 언급했으며 저전압 수준에서 운영되는 기업이 2011 년 6 월에 1kWh 당 약 11 루블을 지불 한 쿠르스크 지역을 예로 들었습니다. 그는 "서유럽에서 전력 문제가 가장 심한 이탈리아에서도 이 수준은 11,5~XNUMX유로센트"라고 말했다. 오늘날에도 러시아의 전기 요금은 미국, 프랑스, 영국과 비슷하거나 높습니다. 낮은 에너지 관세로 인해 러시아의 재생 가능 에너지 개발이 수익성이 없다는 널리 퍼진 의견은 사실이 아닙니다. 한편으로 녹색 에너지 기술은 지난 10년 동안 돌파구를 마련했습니다. 따라서 풍력 발전소의 특정 비용은 5000kW당 $1000에서 $1로 감소했으며 전기 생산의 "순" 비용(투자 요소 제외)은 이미 kWh당 30-40코펙 수준입니다. 회수 기간이 약 10년인 소규모 수력 발전소 건설 프로젝트는 kWh당 1,5-2 루블의 비용으로 전기를 공급하고 지열 발전소는 kWh당 3-3,5 루블을 제공합니다. 광전지 모듈은 여전히 비쌉니다. 그러나 가장 유망한 것으로 간주되는 재생 에너지 방향입니다. 이 분야의 R&D 프로젝트 자금 조달은 연간 10억 달러 이상입니다. 전문가들은 향후 3-4년 내에 광전지 변환기의 효율성이 전기를 생성하는 다른 기술과 동일할 것으로 예상합니다. 한편, 환경 요건의 강화와 에너지 자원 비용의 상승으로 인해 전통적인 발전 시설 건설 비용이 크게 증가했습니다. 지난 1000년간 전통적인 화력 발전소 건설 비용은 1200kW당 $1-2500에서 $3000-10kW로 증가했습니다. RES 네트워크에 연결하면 전기 비용이 절감됩니다. 예를 들어, 2009년 스페인에서 최대 풍력 및 수력 발전 시 전기 비용은 kWh당 17유로센트였습니다. 비교를 위해 당시 스페인의 연간 평균 전력 가격은 kWh당 37~42유로센트 사이에서 변동했습니다. NPP 장치의 네트워크 연결은 중복 배전 방식에 대한 특수 요구 사항으로 인해 장치 자체의 비용과 비슷합니다. 일본 후쿠시마 1호의 비극적인 사건은 분명히 원자력 발전소의 안전에 대한 요구 사항을 더욱 엄격하게 만들 것이며 따라서 총 건설 및 운영 비용을 증가시킬 것입니다. 기사의 저자가 언급하지 않았지만 연료 및 에너지 분야의 전문가들에게 잘 알려진 또 다른 사실이 있습니다. 이것은 전통적인 에너지에 대한 국가 지원입니다. 국제 에너지 기구(International Energy Agency)의 추산에 따르면 러시아의 에너지 부문을 지원하고 활성화하기 위한 총 조치 금액은 현재 약 40억 달러입니다. 투자 회사인 Troika Dialog는 OAO Gazprom의 교차 보조금 규모를 약 70억 달러로 추정합니다. 루블(1년 가격으로 40억 달러). RES의 효율성에 대한 논쟁은 선진국과 러시아에서 사용되는 재생 에너지 개발을 위한 개별 프로젝트와 통합 프로그램을 평가하는 방법이 다르기 때문에 발생합니다. 우리나라에서는 탄화수소 및 원자력 활동의 안전 및 환경 적 결과를 잊고 개별 프로젝트의 단기 경제적 결과에 대한 평가를 사용합니다. 이러한 유형의 분석은 연료 가격, 미래 환경 및 건강 관리 비용과 관련된 미래 위험을 고려하지 않습니다. 러시아 산업의 현대사에서 재생 가능 에너지 원 장비 생산과 관련된 산업의 기술 발전 전망에 대한 객관적인 분석은 아직 나타나지 않았습니다. 결론: "녹색" 전기는 소비자에게 비싸지 않습니다. 확실히 원자력이나 석탄 화력 발전보다 비싸지 않습니다. 기술은 재생 가능 에너지를 보다 효율적이고 저렴하게 개발하고 만드는 반면, 석탄 및 원자력 발전소는 환경 및 안전 요구 사항의 강화로 인해 점점 더 비싸지고 있습니다. "녹색" 에너지는 기존 에너지원을 대체하지 않습니다. 그 자체로 A. Perov 기사의 저자가 사용하는 재생 가능 에너지와 전통 에너지에 대한 직접적인 반대는 잘못된 것입니다. 물론 현재의 기술 개발 수준, 확립된 에너지 획득 관행, 충분한 양의 탄화수소 가용성은 재생 가능 에너지원의 대량 도입에 여전히 제한 사항입니다. 그러나 유럽, 미국 및 중국에서 재생 가능 에너지를 대량으로 사용하는 관행은 20년 이상 존재했으며 특히 값싼 탄화수소 매장량이 감소하고 있습니다. 따라서 에너지 부문의 객관적인 추세는 재생 가능 에너지원을 포함한 에너지 생성을 위한 신기술 개발입니다. 국제 전문가에 따르면 RES는 이미 네 가지 영역에서 화석 연료를 대체할 수 있습니다. 발전, 요리 및 공간 난방, 자동차 연료 생산, 원격 소비자 및 농촌 지역에 대한 자율 에너지 공급. RES의 가장 약점은 기존 CCGT 및 GTP에 비해 특정 자본 투자가 높다는 것입니다. 이것은 장비의 높은 자본 집약도, 사용되는 에너지의 흐름을 "차단"하는 발전소의 넓은 영역을 만들어야 할 필요성(태양광 설비의 수신 표면, 풍차 영역, 확장된 조력 댐) 때문입니다. 발전소 등), 에너지 변환 및 축적을 위한 추가 비용. 기술 개발의 현재 단계에서 RES의 단점에는 전기 생산과 소비(부하 일정)를 지속적으로 연결하거나 RES 기반 발전소를 공통 전력망에 통합할 수 없다는 것과 관련된 어려움도 포함되어야 합니다. 이러한 문제는 최신 주파수 변환기와 에너지 저장 장치의 도움으로 해결됩니다. 통합 에너지 시스템의 매개변수(주로 주파수)의 변경을 피하기 위해 규제되지 않은 발전소(풍력 및 태양광 발전소)의 비율은 전기 급전 분야의 전문가에 따르면 10-15%를 초과해서는 안 됩니다. 총 용량. 덴마크에서는 몇 개월 동안 총 전기 균형에서 RES가 차지하는 비율이 최대 50%이고 하루 안에, 특히 밤에 100%에 도달합니다. 스페인에서는 이 수치가 각각 30%와 50%입니다. 세계 에너지 균형에 대한 RES의 기여도는 최종 에너지 소비량의 약 20%로 아직 미미합니다. 동시에, 전통적인 방법으로 사용되는 바이오매스와 수력 발전의 비중은 약 17%, 비전통적 RES의 비중은 약 3%를 차지합니다. 그러나 에너지의 미래는 비전통적인 재생 에너지원과 관련되어 있습니다. 재생 가능 에너지원 및 에너지 저장 기술의 대규모 개발은 중앙 집중식 대규모 에너지의 점유율 감소를 의미합니다. 사회에서 이것은 대규모 에너지 회사로부터의 자율성과 독립성을 의미할 뿐만 아니라 전력 공급의 신뢰성을 높이는 것을 의미합니다. 전력 산업에서 RES의 가속화된 발전은 "분산 부하" 개념으로의 전환과 함께 "기저 부하" 개념의 수정을 요구할 것입니다. 기술적으로 "기본 부하"의 거부가 가능합니다. 이는 전력 공급자의 상당한 분권화를 의미합니다. 신재생에너지가 활발히 개발되고 있는 선진국에서는 2030년까지 기초발전(원자력발전소, 석탄발전소) 간 갈등이 예상된다. 그러나이 갈등의 선구자는 이미 관찰되고 있습니다. 그리고 A. Petrov의 기사는 이것을 확인합니다. 일반적인 결론은 분명합니다. 과학 및 기술 진보, 신기술 및 재료의 출현은 이미 전통적인 에너지원을 상당량 대체하고 있는 재생 가능 에너지원의 경쟁력을 지속적으로 높이고 있습니다. 여론은 RES가 주요 장소를 차지할 "분산 에너지"로 "이동"하고 있습니다. "녹색" 에너지는 환경적 관점에서 완벽하지 않습니다. 이 논문을 공식화한 A. Perov 기사의 저자는 정보를 직접 조작합니다. 저자는 "녹색"연료인 에탄올의 가능한 피해와 이에 대한 원료 재배 시 토지 이용의 특성 변화에 대한 예를 들어 재생 가능 에너지원의 "환경적 완전성"에 의문을 제기합니다. 이러한 주장에 대규모 수력 발전소 건설 중 넓은 지역의 범람 문제와 많은 인구를 재배치해야 할 필요성, 풍력 터빈 블레이드 재활용 문제 등을 추가할 수 있습니다. 그러나 이러한 모든 문제는 원자력 및 석탄 발전소에 의한 환경 오염의 환경적 결과와 비교할 때 기술적 어려움으로 보입니다. "녹색" 에너지와 "저탄소" 에너지에 대한 수요는 저자가 믿는 것처럼 국제 협회가 새로운 산업을 개발하기를 원했기 때문이 아니라 지구 환경 오염과 에너지 회사의 독점에 대한 대중의 반응으로 나타나고 지속됩니다. 연료 에너지에 대한 재생 에너지의 세계적인 이점에 대한 또 다른 중요한 주장이 있습니다. 이것은 에너지 효율성입니다. 사실 전체 서비스 수명 동안 재생 가능 에너지원을 사용하는 전기 설비에서 생성되는 에너지는 장비 및 재료, 운송 및 건설을 고려하여 이 설비의 생성 및 운영에 소비되는 에너지보다 5-10배 더 많습니다. 설치 작업. 따라서 재생에너지로의 점진적인 전환은 동시에 인류가 새로운 수준의 에너지 효율로 전환하는 것을 의미합니다. 러시아의 "녹색"에너지에 대한 전망 "저렴한" 에너지 자원을 기반으로 "저렴한" 에너지 비용은 이미 기사의 첫 번째 부분에서 언급했습니다. 러시아는 전체 범위의 재생 가능 에너지원에 대한 막대한 자원을 보유하고 있습니다. TACIS 프로젝트 "러시아의 RES 개발 전망"의 결과에 대한 보고서는 일부 RES 유형의 총, 기술 및 생산 잠재력에 대한 추정치를 제공합니다. 따라서 열 에너지를 생성하기 위한 생산 태양 포텐셜은 1,4-1,7만 tce로 추정됩니다. 연간 12 Gcal 당 14 루블 미만의 가격으로 수용 가능한 품질의 온수를 2000 ~ 1 만 명에게 제공하기에 충분합니다. 발전을 위한 생산 풍력 잠재력은 36만 tce로 추산됩니다. kWh 당 약 120-2 루블의 가격으로 연간 또는 2,5억 kWh. 태양열, 풍력, 수력 및 지열 에너지와 바이오매스 에너지, 폐수 등의 생산 잠재력에 대한 일반적인 평가 250억 30천만 tce 초과 연간 또는 연간 러시아에서 소비되는 모든 XNUMX차 에너지 자원의 약 XNUMX%입니다. 러시아의 비전통적 RES의 잠재력에 대한 자세한 계산은 XNUMX세기 말에 이루어졌다는 점에 유의해야 합니다. 현재까지 재생 가능 에너지 기술의 효율성 증가에 따라 증가한 것으로 보입니다. 전통적인 에너지원의 가용성에도 불구하고 러시아는 비전통적 재생 가능 에너지원을 사용하는 데 관심이 있습니다. 후자는 여러 응용 분야를 가질 수 있습니다. 첫째, 천만 명이 넘는 사람들이 살고 있는 공공 그리드에 연결되지 않은 북부 및 기타 도달하기 어렵고 외딴 지역의 전력 공급입니다. 일반적으로 '북부 인도'는 석유제품 10만t, 석탄 7만t으로 추산된다. 동시에 연료는 물, 도로 및 항공 운송을 통해 전달됩니다. 이러한 연료 공급 비용은 연간 23억 루블입니다. 이러한 지역의 전기 생산 비용은 kWh당 500루블, 심지어 10루블을 초과하고 열 생산 비용은 50Gcal당 3000루블이므로 재생 에너지 기술을 상업적으로 사용하는 것이 매력적입니다. 에너지 부족 지역의 발전 용량 증가는 러시아에서 비전통적 재생 가능 에너지원을 사용할 수 있는 또 다른 영역입니다. 15만 명이 넘는 러시아인이 중앙 집중식 전원 공급 장치가 불안정하고 소비자가 네트워크에서 정기적으로 연결이 끊어지는 곳에 살고 있습니다. 비상 정지는 도시와 농촌 지역의 생활을 방해하여 산업 및 농업 생산에 막대한 피해를 줍니다. 주로 풍력, 소규모 수력 발전소 및 바이오매스와 같은 지역의 비전통적 RES를 사용하면 이러한 손실을 피하고 동시에 수입 연료의 필요성을 줄일 수 있습니다. 외딴 외딴 정착지, 가족 농장, 개인 별장을 포함한 농촌 지역에 전기 및 열을 분산 공급하는 것도 비전통적 RES 사용에 유망한 분야입니다. 더욱이 이것은 종종 그것들을 공급하는 유일한 방법입니다. 비전통적 RES의 잠재적인 소비자에는 임업 및 어업, 기상학, 통신, 고고학 및 지질학 관측소, 레이더, 등대, 근해 석유 및 가스 플랫폼도 포함될 수 있습니다. 기후 변화는 탄화수소 연소의 결과와 그 결과 이산화탄소 및 기타 온실 가스 배출과 직접적인 관련이 있습니다. 러시아에서는 인위적 기원의 온실가스 배출량의 약 85%가 에너지, 운송, 산업 및 유틸리티를 포함한 에너지 부문에서 발생합니다. 리조트 및 기타 공공 레크리에이션 장소는 물론 환경 상황이 어려운 도시의 생태 상황 개선은 비전통적 재생 가능 에너지원(태양열 집열기, 생물 발전기, 히트 펌프, 풍력 터빈)의 광범위한 도입을 통해 달성할 수 있습니다. , 등.). 러시아에서 RES 개발의 주요 동기는 러시아 연방 및 국가 구성 기관의 연료 및 에너지 균형의 다양화를 보장하는 것입니다. 이러한 다양화는 장기적으로 에너지 안보 개념의 요소가 되어야 합니다. 러시아는 열 가스와 석탄 발전, 원자력 발전소 및 재생 가능 에너지원에 균등한 몫이 할당되는 최적의 다양한 연료 및 에너지 균형을 만들 수 있는 모든 기회를 가지고 있습니다. RES 개발의 국제적 측면에 대해 말할 필요가 있습니다. 러시아는 세계 에너지 강국의 지위를 유지하고 있습니다. G2000의 협력 경험에서 알 수 있듯이 전 세계 및 유럽의 에너지 문제 해결은 재생 가능 에너지 개발 없이는 생각할 수 없습니다. 189년 8월, 7개 UN 회원국은 XNUMX개의 목표를 설정한 밀레니엄 선언을 채택했으며 그 중 XNUMX개는 재생 가능 에너지 사용과 관련이 있습니다. 오늘날 러시아에는 재생 에너지 장비 생산이 없다는 것이 명백합니다. 그러나 생산, 기술 및 기술 백로그는 보존되었습니다. 현재 Nitol 및 Hevel(태양 에너지), Rostekhnologiya 및 New Wind(풍력 에너지), Institute for High Temperatures(지열 에너지)와 같은 회사의 기술 프로젝트가 러시아의 RES 시장에서 활발히 추진되고 있습니다. A-Energy(바이오 에너지) , 등. 나는 외국 파트너의 경험이 충분히 요구될 것이라고 믿습니다. 재생 에너지 기술은 기상학, 공기 역학, 전력 산업, 화력 공학, 발전기 및 터빈 건설, 마이크로 전자 공학, 전력 전자 공학, 나노 기술, 재료 과학 등 많은 과학 분야 및 기술의 최신 성과를 구현한다는 점에 유의해야 합니다. 차례로, 과학 집약적 기술의 개발은 에너지 부문의 과학, 산업 및 운영 인프라를 유지 및 확장하여 추가 일자리를 창출하고 과학 수출 가능성을 창출하는 형태로 상당한 사회적 및 거시 경제적 효과가 있습니다. 집중 장비. 예를 들어, 풍력 에너지 자체에서 1개의 일자리가 관련 산업에서 4-5개의 일자리 창출을 동반합니다. 러시아에서는 사회적 측면이 특히 중요합니다. 외딴 지역에 발전소 건설은 지역 산업 발전의 기반을 제공하고 지역 RES 기반 보일러 하우스 건설은 겨울철 열 공급의 신뢰성을 추가로 보장합니다. 모든 것에도 불구하고 러시아의 상황은 변하고 있습니다. 연료 및 에너지 가격이 상승하고 환경 요구 사항 및 안전 기준이 강화되고 있습니다. 2009년 2030월 러시아 연방 정부는 2030년까지의 기간 동안 대체 에너지 개발 전망에 상당한 관심을 기울이는 러시아의 새로운 에너지 전략을 채택했습니다. 이 문서에 따르면 10년까지 국내 에너지 균형에서 비전통적 RES의 비율은 최소 100% 또는 약 XNUMX억 kWh가 되어야 합니다. 기사 A. Perov의 저자는 "사실상"진보적 추세 "에 합류하기 위해 자신의 주머니에서 돈을 지불해야하는 러시아 에너지 자원 소비자의 이익은 무엇입니까? 국가의 노력으로 러시아 자동차 산업이 서구 기술을 채택하고 국가 주민들이 더 저렴하고 안전하게 운전할 수있는 기회를 얻는 자동차 산업의 최신 경험을 보면 저자는 명확하지 않습니다. 그리고 더 경제적인 자동차. 그러므로 결론. 러시아는 RES를 개발해야 합니다. 공기업이 시행하는 사업의 형태나 민관 협력 원칙에 따라 시행되는 시범사업의 형태, 또는 재생에너지의 대량 도입을 위한 관련 법률의 채택을 통해 시행된다. 재생 가능 에너지는 넓은 의미에서 과학 단지와 산업의 새로운 기술과 진정한 현대화이며, 개별 지역과 국가 전체의 연료 및 에너지 균형과 에너지 안보의 다양화입니다. 보다 합리적으로 사용할 미래 세대, 그것은 우리 도시의 생태, 우리와 우리 아이들의 건강, 이것이 우리 삶의 새로운 질입니다. 결론 세계 에너지 산업은 갈림길에 서 있습니다. 경제는 점점 더 많은 에너지를 필요로 하며 전통적인 에너지의 기반이 되는 화석 연료는 무제한이 아닙니다. 화석 연료 비용의 상승은 막대한 비율에 도달한 탄화수소의 사용이 인구의 삶의 질에 영향을 미치는 환경에 심각한 피해를 초래한다는 사실로 인해 악화됩니다. RES는 교육, 과학 및 산업 분야에서 강력한 승수 효과가 있는 연간 매출액이 50억 유로 이상인 거대한 성장 시장입니다. 세계는 재생 에너지가 30-35%의 비중으로 중요한 위치를 차지하고 모든 무탄소 기술이 60% 이상을 차지하는 글로벌 에너지를 위한 새로운 기술 플랫폼으로의 전환 과정을 확장하고 가속화하고 있습니다. . 러시아는 인구의 삶의 질을 동시에 향상시키면서 지역의 연료 및 에너지 균형을 최적화하는 새로운 과제를 설정해야 합니다. 이 문제는 재생 가능 에너지원과 지역 연료의 광범위한 사용으로 해결됩니다. 응용기술에서 러시아는 선진국에 비해 10~20년 뒤쳐져 있다. 그러나 국가 및 기업의 자원을 합리적으로 사용하면 기존 서구 기술을 습득하고 최신 기술 개발을 지원하며 유망한 미래 에너지 분야 연구에 자금을 지원할 수 있습니다. 러시아가 재생 에너지를 개발할 적기입니다. 이를 위한 모든 전제 조건이 존재하며 추진이 필요합니다. 즉, 입법 체계를 채택하는 것입니다. 그렇지 않으면 러시아의 "중세"는 생명 유지 시스템의 효율성이 낮고 환경 문제를 무시하고 사람들의 삶의 질이 비교할 수 없을 정도로 낮은 형태로 곧 올 것입니다. 저자: Andrey Kulakov, 전 러시아 공공 조직인 "Business Russia"의 "재생 에너지 및 대체 에너지 공급 시스템" 산업 부서장; 간행물: AEnergy.ru.
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