Экономический анализ проблем и рисков развития возобновляемых источников энергии

Помимо преимуществ развития возобновляемых источников энергии (неис­черпаемость, экологичность, обеспечение энергобезопасности) имеются также проблемы и риски, которые можно разделить на экологические, экономические, политические и технологические.

Как уже отмечалось, ветроэнергетика достаточно активно развивается в ряде стран ЕС, Азии и США. У нее много сторонников, но немало и противников. Среди контраргументов использования энергии ветра можно отметить то, что ветряные энергетические вышки уродуют живописные холмы и морские берега. Есть также и малоисследованные отрицательные последствия массового скопле­ния ветряных энергетических установок на окружающую среду и здоровье чело­века. В данной работе была предпринята попытка исследовать такие последствия.

В целом ряде работ зарубежных авторов отмечается, что широкомасштаб­ное использование ветряных турбин для производства электроэнергии может иметь негативный эффект для живых организмов, в том числе и для человека: ра­бота ветряных энергетических установок связана с распространением низкоча­стотных колебаний, которые могут оказывать вредное воздействие. В исследова­нии, опубликованном в 1982 году Американским Обществом инженеров - меха­ников, отмечалось, что существуют серьезные доказательства возникновения ре­зонанса при частоте колебаний (5-25 Гц), которые вызывают вибрацию тела че­ловека и соответственно могут привести к серьезным угрозам для здоровья. Там же было рекомендовано расположение ветряных установок не менее, чем в 300 м от места обитания человека. Однако тогда ветряная энергетика только начинала свое развитие и не приобрела столь широкомасштабный размах как в XXI веке. Достаточно подробный анализ негативного влияния ветряных турбин на здоровье человека представлен в исследовании специалиста по медицине и биологии из США Нины Пиерпонт (Nina Pierpont, "Wind Turbine Syndrome: A Report on a

Natural Experiment" (K-Selected Books, 2009.

- нарушение сна;

- головная боль;

- тиннитус (звон или шум в ушах);

- давление в ушах;

- головокружение;

- тошнота;

- нарушение зрения;

- тахикардия (учащенное сердцебиение);

- нервозность;

- проблемы со сосредоточением и памятью;

- панические атаки, сопровождающиеся судорогами или учащением пульса.

Среди других вредных воздействий ветряных энергоустановок на живую природу следует отметить гибель птиц, что происходит при непосредственном столкновении с ветротурбинами, и разрушение среды обитания из-за искусствен­ного изменения природных потоков воздушных масс (конец лопасти ветроколеса может перемещаться с линейной скоростью около 300 км/ч)^[59].

Экономический потенциал развития ветроэнергетики на сухопутной терри­тории Евросоюза ограничен, что связано с вышеуказанными причинами и высо­ким уровнем застройки и населенности стран, так как рекомендованное расстоя­ние удаленности крупных ветряных установок от жилищ составляет 300 м.

Ветряные установки сейчас предпочитают размещать вдоль морского побе­режья, что вроде бы должно уменьшить вредное воздействие на организм челове­ка. Однако новые исследования показывают, что скопление десятков платформ с мощными ветряными турбинами в море может оказывать вредное воздействие на морских животных и птиц. Все большее распространение получает термин «син­дром ветряных турбин» (wind turbines syndrome). Учащается недовольство жите­

лей прибрежных районов Германии и других стран с выходом к морю, так как ветряные платформы приводят к изменению маршрутов миграции рыбы и затруд­няют осуществлять лов в привычных районах. Однако некоторые эксперты счи­тают, что лоббисты из бизнеса и правительственных кругов Германии и других стран ЕС, связанные с продвижением ветряной энергетики, пока успешно блоки­руют публикации исследований по поводу вреда этой энергетики на живые орга­низмы.

Наиболее амбициозен план правительства Германии — создание в Север­ном и Балтийском морях в своих экономических зонах гигантских платформ с мощными ветряными турбинами, которые к 2030 году должны производить около 15 ГВт (рисунок 2).

Рисунок 2 - Карта морских ветряных электростанций Германии

Источник: URL: http://www.offshore-windenergie.net/en/wind-farms(дата обращения 25.12.2014).

Так, по состоянию на июнь 2014 года Германия вела строительство ветря­ных электростанций с мощностью 2,4 ГВт с перспективой еще на 9 ГВт. На ста­дии согласования находятся еще 94 проекта с суммарной мощностью 30 ГВт^[60].

Объем инвестиций уже составляет более 10 млрд. евро^[61]. Однако они продолжат расти, что связано и с проблемами окружающей среды. Только в Северном море в районах предполагаемого сооружения платформ находятся около 1,3 млн. неразо- рвавшихся бомб и 200 тыс. снарядов, в т. ч. с отравляющими химическими веще­ствами. Первые попытки обнаружить и обезвредить эти боеприпасы потребовали значительных затрат^[62].

Использование солнечной энергии в небольших масштабах, в частности, для энергообеспечения домов или небольших поселков, не вызывает существен­ных проблем. В то же время широкомасштабное развитие солнечной энергетики в ЕС затруднено из-за ограниченности по территории и потенциалу солнечной энергии. Поэтому страны Евросоюза определенные перспективы связывают с проектами развития солнечной энергетики в малонаселенных территориях Афри­ки и Ближнего Востока, где имеется огромный потенциал данной энергии. Однако широкомасштабное освоение солнечной энергии может столкнуться с рядом се­рьезных проблем.

Прежде всего, это зависимость от погоды и времени суток, что приводит к несовпадению периодов выработки энергии и ее использования. В результате возникает необходимость в аккумуляции полученной электроэнергии, что не мо­жет быть осуществлено при нынешних технологиях, особенно для большого ко­личества электроэнергии.

Еще одной проблемой является высокая стоимость строительства крупных солнечных электростанций и ее сегментов, что в немалой степени связано с при­менением редкоземельных элементов (к примеру, индий и теллур).

Пожалуй, наиболее серьезной проблемой является нагрев атмосферы над солнечной электростанцией. Солнечные концентраторы вызывают большие по площади затенения земель, что приводит к сильным изменениям почвенных усло­вий, растительности и т. д. В свою очередь нагрев воздуха при прохождении через него солнечного излучения, сконцентрированного зеркальными отражателями,

также оказывает негативное влияние. В совокупности все эти факторы приводят к изменению влажности, теплового баланса, направления ветров; в некоторых слу­чаях возможны перегрев и возгорание систем, использующих концентраторы, со всеми вытекающими отсюда последствиями. Использование низкокипящих жид­костей и неизбежные их утечки в солнечных энергетических системах во время длительной эксплуатации могут привести к существенному загрязнению питьевой воды. Особую опасность представляют жидкости, содержащие высокотоксичные вещества (хроматы и нитриты).

Вышеуказанные проблемы могут остро возникнуть в случае реализации ме­гапроекта Desertec с участием ЕС (рисунок 3) в пустыне Сахара и других пусты­нях Африки и Аравийского полуострова. В соответствии с этим проектом пло­щадь размещения солнечных концентраторов может составить несколько тысяч

кв. км. а объем инвестиций - 400 млрд. евро. Предполагается, что Desertec к 2050 году обеспечит 15 % необходимого Европе объема электроэнергии, а также почти полностью удовлетворит потребность местного населения в электричестве^[63].

Рисунок 3 - Карта проекта Desertec

Источник: URL: http://www.desertec.org/fileadmin/downloads/media/pictures/DESERTEC_EU-

MENA_map.jpg (дата обращения 22.12.2014)

Однако следует отметить, что последствия этого проекта для климата Аф­рики, Ближнего Востока и всего мира никто не просчитывал.

Хотя и ожидается увеличение мощности в период с 2015 по 2020 годы с 3 до 35 ГВт^[64], но тем не менее в настоящее время реализация данного проекта нахо­дится под вопросом.

Есть и другие проблемы. Так, согласно теории российского ученого А. Кар­наухова в Северном полушарии цикличность потепления и похолодания зависит от течения Гольфстрим, которое обогревает северную часть Европы. В ближай­шее десятилетие, по мнению А. Карнаухова, на севере Европы следует ожидать резкое снижение среднегодовой температуры. Это связано с тем, что в настоящее время Гольфстрим пересекается с холодным Лабрадорским течением на разных глубинах из-за разницы температур, т.е. Лабрадорское течение частично «подны­ривает» под теплые воды и не препятствует Гольфстриму достигать побережья Европы. Однако таяние льдов Арктики (в первую очередь Гренландии), увеличе­ние количества атмосферных осадков и стоков рек опресняют океан и снижают плотность Лабрадорского течения, поэтому через несколько лет оно может встре­титься с Гольфстримом на одной глубине, что приведет к значительному сниже­нию мощности Гольфстрима^[66].

Начальник отдела космической безопасности НИИ промышленной и мор­ской медицины Е. Боровков полагает, что климат на Земле зависит от пятен на Солнце, которые возникают случайным образом. Так, в 2008-2009 гг., несмотря

на глобальное потепление, на вершине горы Килиманджаро (Африка) образовался снежный покров, который будет таять около 15 лет^[67].

Следует отметить, что рост концентрации СО2 в атмосфере благоприятно влияет на фотосинтез, в результате чего увеличивается количество биомассы, а повышение температуры Мирового океана приводит к расширению площади теп­лых морей и появлению новых коралловых рифов, что вызывает увеличение ко­личества моллюсков. Указанные факторы оказывают понижательное воздействие на содержание двуокиси углерода в атмосфере и снижение температуры на Земле.

В настоящее время в мире наибольшее количество вредных выбросов в ат­мосферу производят такие страны, как (млрд. т СО2/год): Китай - 6,8, США - 6,4, Россия - 1,7, Индия и Япония - по 1,4. Аналогичный показатель для ЕС составля­ет около 5,0.

В итоге возможное продолжение процесса таяния арктических льдов может способствовать не только развитию судоходства в регионе. По различным оцен­кам, в зоне Арктики имеется около 50 % мировых неразведанных шельфовых за­пасов углеводородов, в том числе в секторе от Норвегии до Гренландии, но про­мышленная добыча данного сырья может быть начата не ранее чем через 10 - 15 лет. Таким образом, в долгосрочной перспективе некоторые страны Западной Ев­ропы могут расширить добычу углеводородных энергоносителей на шельфе Арк­тики, что способно стать элементом диверсификации поставок углеводородов в ЕС и препятствием для развития возобновляемой энергетики.

Безусловно, развитие ВИЭ требует огромных финансовых затрат. Также много вопросов и споров вызывает производство и переход на биотопливо. В со­ответствии с существующими планами ожидается, что к 2020 году использование биотоплива в транспорте увеличится до 10 %^[68].

Однако усилия ЕС в этом направлении натолкнулись на сильную критику со стороны ряда международных организаций. По их мнению, переход на биотопли­

во не только не решит экологических проблем, но может привести к ухудшению окружающей среды, а также осложнить положения ряда развивающих стран.

Международные организации, среди которых «Гринпис», утверждают, что использование территории наиболее бедных стран Юга для выращивания так называемых «автомобильных культур» нанесет значительный ущерб природным экосистемам. Кроме того, на экологии отрицательно скажется строительство со­ответствующей инфраструктуры, перерабатывающих заводов и т.д. Также ис­пользование ряда зерновых в качестве биотоплива может привести к продоволь­ственному кризису в мире, что наблюдалось летом 2008 года. И, наконец, скепти­ки подвергают сомнению и критике использование в производстве биотоплива генетически модифицированных зерновых (ГМ).

В свою очередь для разрешения подобных проблем Еврокомиссия планиру­ет стимулировать развитие биотоплива «второго поколения», которое произво­дится из лигноцеллюлозы: соломы, лесоматериалов и компоста. Топливо «первого поколения» же производится из зерновых, (ГМ) рапса и сахарной свеклы по при­чине их низкой себестоимости.

Одна из ключевых экономических проблем для развития ВИЭ - снижение цен на нефть. Так, компании, уже вложившие деньги в альтернативную генерацию электричества в Европе, могут уйти с рынка, если не получат новых государственных субсидий, считают эксперты, оценивая ситуацию на мировых рынках нефти. Снижение мировых цен на нефть может существенно затруднить планы ЕС по расширению использования ВИЭ. По мнению координатора бельгийской общественной платформы «Зеленый мир» Герта Ондманс, опубликованном в ТАСС 28 ноября 2014 года, «при ценах на нефть ниже 80 долларов за баррель Евросоюз просто не сможет выполнить собственную задачу повышения доли возобновляемых источников энергии до 20 % от своего энергопотребления к 2020 году». Дешевая нефть не просто сделает нерентабельной разработку солнечной и ветряной энергетики, но и может просто выбить с рынка те компании, которые уже вложили деньги в альтернативную

генерацию электричества в Европе, если они не получат новых государственных субсидий.

По оценкам других экспертов, действующие в ЕС программы развития возобновляемой энергетики предоставляют инновационным компаниям, занятым в этом секторе, существенные льготы в виде налоговых послаблений и различных непрямых субсидий, чтобы их энергия и энергоресурсы оставались конкурентными на рынке. Но эти программы сохраняют жизнеспособность только при цене на нефть в 95, в крайнем случае 90 долларов за баррель. Подобного мнения придерживаются и американские эксперты. В частности, Уильям Гундерсон в статье «Низкие цены на нефть замедляют сланцевую отрасль, но убивают солнечную энергетику» четко отмечает, что при низких ценах на нефть производители солнечной и другой возобновляемой энергии будут просить у американских властей больше дотаций и субсидий^[69].

Характер и степень влияния снижения цен на нефть на различные сектора экономики наглядно иллюстрирует рисеунок 4.

Рисунок 4 - Влияние снижения цен на нефть на отрасли экономики Источник: разработано автором

Так, чем ниже цена на нефть, тем выше степень негативного влияния на развитие нефтегазовой отрасли и ВИЭ. При этом следует отметить, что хотя

показатель занятости и снижается при падении цен на нефть, но в долгосрочной перспективе он будет возрастать в результате развития, например, таких отраслей экономики, как АПК.

Таким образом, из анализа современного состояния энергообеспечения и роли возобновляемых источников энергии можно сделать определенные выводы.

На начало 2014 года обеспеченность запасами нефти составила 53 года, газа - 55, а угля - 113 лет. При этом доля потребления нефти в структуре мирового по­требления энергоносителей снизилась, но увеличилась доля ВИЭ.

В зависимости от применяемых технологий ВИЭ делятся на традиционные (гидравлическая энергия, преобразуемая в электричество на крупных ГЭС, а так­же энергия биомассы, используемая для получения тепла традиционным спосо­бом сжигания) и нетрадиционные (солнечная и геотермальная энергия, энергия ветра и морских волн, течений, приливов, гидравлическая энергия, преобразуемая в электричество на малых ГЭС (до 10 МВт), и энергия биомассы, используемая для получения тепла, электричества и моторного топлива нетрадиционными ме­тодами).

Из всех видов ВИЭ в последнее время значительными темпами развиваются ветроэнергетика и солнечная энергия.

А способность обеспечить политическую независимость, энергетическую и экологическую безопасность, исчерпаемость и неравномерность распределения традиционных ресурсов, повышение цен на них - основные факторы ориентации на развитие ВИЭ.

Именно поэтому развитие возобновляемых источников энергии принято в ЕС как одно из ключевых направлений для обеспечения энергетической безопас­ности и защиты окружающей среды. На их развитие в ЕС ежегодно выделяются многомиллиардные средства, а их доля динамично растет в структуре энергопо­требления.

Для обобщения вышеприведенного анализа автором разработана схема, раскрывающая основные характеристики ВИЭ в мировой энергетике с учетом ресурсных, экологических, экономических и политических факторов (рисунок 5).

Примечание: данные по нефти и газа не включают в себя нетрадиционные углеводороды.

Рисунок 5 - Основные характеристики ВИЭ в мировой энергетике с учетом эко­номических и других факторов

Источник: составлено автором на основе данных:

1. BP Statistical Review of World Energy, June 2014. P. 6, 20, 30. URL: http://www.bp.com/content/dam/bp/pdf/Energy-economics/statistical-review-2014/BP-statistical- review-of-world-energy-2014-full-report.pdf(дата обращения: 21.12.2014);

2. Жизнин С.З. Энергетическая дипломатия России: экономика, политика, практика / С.З. Жизнин; Союз нефтегазопромышленников России; Центр энергет. дипломатии и геополитики. - М.: Ист Брук, 2005. - С. 592.

Можно также констатировать, что развитие ВИЭ сопряжено с определенными экономическими и экологическими рисками и проблемами.

В свою очередь экологические вопросы приводят к экономическим пробле­мам развития ВИЭ в ЕС, поскольку доработка имеющихся технологий и создание новых сопряжены со значительными дополнительными затратами, которые отри­цательно повлияют на экономическую эффективность технологий