Что такое альтернативная энергия

И как она поможет Узбекистану

Текст: Софья Алиева



С каждым годом экологическая обстановка в мире становится хуже — люди сталкиваются с проблемами, которые сами себе организовали. Сегодня большую часть энергии мы получаем, сжигая природное топливо — уголь, нефть, газ — основные источники загрязнения окружающей среды. Решением этой проблемы становятся возобновляемые, или альтернативные источники энергии.

Citizen рассказывает, насколько в Узбекистане развит вопрос возобновляемой энергии и что даст стране работа в этой сфере. 

Зачем нужна альтернативная энергия

Возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ) считаются: солнечная, геотермальная, ветровая, энергия морских волн, течений, приливов и океана, энергия биомассы, гидроэнергия и др. Экологическая обстановка в мире становится все хуже — глобальное потепление, истощаются запасы природных ресурсов. И развитие возобновляемых, то есть альтернативных источников энергии поможет экологии всего мира.

В пятерку стран, лидирующих в области альтернативной энергетики, входят США, Китай, Германия, Испания и Индия. К примеру, в Китае уже в 2010 году возобновляемые источники энергии обеспечивали 26 процентов энергоемкости страны. Он же лидер инвестиций по развитию возобновляемых источников энергии в мире, с 2007 года доля инвестиций в производство электроэнергии из возобновляемых источников энергии в этой стране неуклонно растет: 32 процента от общего объема инвестиций в 2007 году, 50 процентов — в 2011 году и 59 процентов инвестиций в 2013-м.

Активно развивают нетрадиционные источники энергии Индия, Бразилия и Мексика — страны, располагающие большим количеством солнечных дней. Общая установленная мощность объектов возобновляемой энергетики в Индии составила 41 867 МВт в 2007 году, 51 560 МВт в 2010 году и 90 748 МВт в 2016 году.

Ветрогенератор мощностью 1 МВт сокращает ежегодные выбросы в атмосферу на 1 800 тонн СО2, девять тонн SO2, четыре тонны оксидов азота. По оценкам Global Wind Energy Council, к 2050 году мировая ветроэнергетика позволит сократить ежегодные выбросы СО2 на 1,5 млрд тонн.

Как это выглядит на практике?

Пустыня Атакама в Чили — одно из самых солнечных и засушливых мест на планете. Совершенно логично, что именно там решили построить крупнейшую в Латинской Америке солнечную электростанцию El Romero. Гигантские солнечные панели покрывают 280 га площади. Ее пиковая мощность — 246 МВт, а в год электростанция генерирует 493 ГВт-ч энергии — достаточно, чтобы обеспечить электричеством 240 000 домов.

Надо отметить, что еще пять лет назад в Чили почти не использовали возобновляемые источники энергии. Страна была зависима от соседей — поставщиков энергоносителей.

Эль Ромеро

Сейчас Чили производит практически самую дешевую солнечную энергию в мире. Правительство поставило цель: к 2025 году 20 процентов всей энергии страны должно поступать из возобновляемых источников. А к 2040-му Чили собирается полностью перейти на «чистую» энергетику. При ныне существующих технологиях производят в два раза более дешевое электричество, чем угольные электростанции.

Можно ли использовать ВИЭ в Узбекистане

Азиатский и Всемирный банки считают, что общий потенциал солнечной энергетики в Узбекистане превышает 51 миллиард тонн нефтяного эквивалента. Это в 17 раз больше, чем общемировое количество добываемой нефти за один год. А продуваемые ветром территории, горные реки можно использовать для генерации электроэнергии. Узбекистан обладает огромным, практически неисчерпаемым потенциалом возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Наша страна, например, превосходит даже Испанию, родину современной гелиоэнергетики, по количеству солнечных дней.

С прошлого года Узбекистан стал полноправным членом Международного агентства по возобновляемым источникам энергии IRENA. По его данным, к 2025 году доля возобновляемых источников энергии в Узбекистане будет увеличена примерно на 50 процентов.

По прогнозам академика Р. Захидова, до конца 2030 года спрос на энергоресурсы в Узбекистане вырастет на 25,5 процента и составит порядка 43,5 миллиона тонн нефтяного эквивалента. А к 2030 году доля ВИЭ в общем энергобалансе республики может составить 7,2 процента. Сейчас солнечные технологии используются в небольшом количестве и в основном на промышленных и бытовых объектах.

Чем сегодня располагает Узбекистан и над чем будет трудиться ближайшие 30 лет, чтобы удовлетворить растущие запросы на энергоресурсы? Солнечная энергетика — одно из наиболее перспективных направлений, она же и самый доступный и мощный источник энергии.

Кратко об истории солнечной энергии Узбекистана

Работать с солнечной энергией в Узбекистане начали в 1925 году с актино¬метрических измерений и изучения их пользы в народном хозяйстве. Пять лет спустя, в 1934 году, в Ташкенте была организована гелиотехническая лаборатория, которая занималась раз¬работкой и исследованием солнечных водонагревательных установок, фруктосушилок, опресни¬телей, солнечных кокономорилок и коконосушилок. В 1959 году в составе Физико-технического института АН УзССР появилась гелиолаборатория, и начались исследования по использованию солнечной энергии.

В 1980-х годах был построен научно-экспериментальный центр НПО «Физика-Солнце» Академии наук республики. Центр примечателен большой солнечной печью с гелиоконцентратором мощностью 1 МВт, достигающей температуры около трех тысяч градусов и обеспечивающей производство сверхчистых материалов. Во всем мире таких солнечных печей всего две, вторая находится во Франции. Но и сегодня, казалось бы, при ее относительной загруженности, по словам специалистов, печь работает не в полную силу. 

Солнечная печь. Фото: Владимир Микулицкий

И в 2013 году совместно с Азиатским банком развития на базе НПО «Физика-Солнце» был создан Международный институт солнечной энергии (МИСЭ). По планам, институт — связующее звено между научно-исследовательскими учреждениями Академии наук, Министерством высшего образования, экономикой и производством. По масштабности разрабатываемых и осуществляемых проектов Узбекистан может стать региональным хабом знаний по солнечной энергетике.

Нураддин Матчанов

Директор Международного института солнечной энергии (МИСЭ)

«Я надеюсь, что уже в ближайшем будущем наш институт станет ведущим центром в Узбекистане и Центральной Азии,

который повысит качество исследований и научных опытов, увеличит количество новых изделий и технологий, что приведет к развитию бизнеса в области солнечной энергетики. В результате будут созданы десятки тысяч высокотехнологичных рабочих мест, решены проблемы, связанные с электро- и теплоснабжением в регионах республики, что сэкономит природные ресурсы (газ, мазут, уголь). 

Институт займется подготовкой высококвалифицированных кадров мирового класса и техников по сервису солнечных технологий. В 2017 году 16 молодых специалистов до 30 лет проходили краткосрочные стажировки в передовых центрах по ВИЭ Японии, Германии, Китая и Индии».

Чем занимается Международный институт солнечной энергии

Сейчас в институте проводят фундаментальные и прикладные исследования по солнечным элементам первого (на основе кристаллического кремния), второго (на основе тонкопленочных гетеропереходов) и третьего (органических материалов) поколения. Ученые института выиграли узбекско-российский проект по исследованию четвертого (двумерные на основе графена) поколения солнечных элементов, изучаются свойства первоскитов.

Сотрудники разрабатывают стандарты, руководства и правила, которые затем внедряют в системе агентства «Узстандарт». Исламский банк развития одобрил этот проект института в 2017 году, и ожидается его финансирование. Иностранные спонсоры выделили больше 400 тысяч долларов. На эти деньги куплены энергоустановки, технологии и приборы.

За последние несколько лет по всей стране были установлены пилотные солнечные фотоэлектрические станции. Как, например, первая СФЭС мощностью 130 кВт в Папском районе Наманганской области, которая работает в тестовом режиме. Или станция в Бухарской области мощностью 1,2 МВт, спроектированная, чтобы питать энергией Кандымское месторождение. Помимо этих, в Майданаке, Алмалыке и на территории самого МИСЭ работают еще четыре станции мощностью от 20 до 112 кВт. 

Водная энергетика Узбекистана

Все реки Узбекистана относятся к бассейну Аральского моря. Самые крупные реки Центральной Азии — Сырдарья и Амударья — получают более 3/4 общего поверхностного стока, поступающего с гор. Притоки этих рек берут свое начало вне территории Узбекистана, с вершин горных систем Тянь-Шаня, Гиссаро-Алая, Памира, Гиндукуша и других.

Отсюда следует, что реки Нарын, Сырдарья и Амударья с неотделимым от нее притоком Вахшем — это трансграничные водотоки, и на них должны распространяться все международные принципы использования трансграничных рек. И поэтому при строительстве Камбаратинских ГЭС Киргизия должна согласовывать проект с Узбекистаном и Казахстаном. А Таджикистан, отстраивая Рогунскую ГЭС, должен согласовывать проект не только с Узбекистаном, Киргизией, но и с Туркменистаном, находящимся ниже по течению. Главный камень преткновения между Ташкентом, Душанбе и Бишкеком — вопрос поставок энергоносителей и, в силу специфики региона, снабжения населения и сельхозпредприятий поливной водой.

Старая ГЭС на Бурджаре в центре Ташкента

По прогнозам специалистов, из-за работающей в полном режиме Рогунской ГЭС уровень реки Амударья летом сократится на 18 процентов и увеличится на 54 процента зимой. Как результат: с мая по сентябрь (оросительный сезон) в Узбекистане будет дефицит воды, а с сентября по май воды будет слишком много, что может привести к наводнениям.

Узбекистану и Кыргызстану удалось договориться о совместной работе по вопросу Камбаратинской ГЭС. Это значит, что формула сотрудничества найдена. Состоялся официальный визит президента Узбекистана Шавката Мирзиёева в Таджикистан. И возможно, позитивный настрой президентов двух стран и разработанный специалистами четкий план решения рогунской проблемы принесут положительный результат. Возможных нежелательных сценариев развития и так предостаточно: сброс большого объема воды, что может привести к затоплению, или ограничения подачи воды на территорию Узбекистана, ну и, наконец, разрушение плотины ГЭС, о котором предупреждают специалисты.

А пока в рамках принятой Программы мер по дальнейшему развитию гидроэнергетики на 2017—2021 годы в Узбекистане планируется строительство 42 новых и модернизация 32 действующих гидроэлектростанций с расширением к 2025 году мощностей экологически чистой гидроэнергии республики в 1,7 раза. В целом сейчас в Узбекистане 36 ГЭС.

С 2017 по 2021 год в списке инвестиционных проектов по развитию ВЭС находится 810 проектов, 778 из которых — новые источники возобновляемой энергии. 

***

В прошлом году Узбекистан стал полноправным участником IRENA, и агентство сможет теперь рассматривать заявки и нашей страны на оказание финансовой помощи по проектам ВИЭ. И Узбекистан их уже подготовил. Сейчас республика может воспользоваться саккумулированной базой мировых разработок по ВИЭ. (Агентство оказывает содействие в создании и стимулировании развития возобновляемых источников, в том числе путем передачи технологий и знаний в этой сфере.)

Как утверждают международные специалисты, экономические показатели при использовании ВИЭ стимулируют их распространение. По данным BP Statistical Review of World Energy, с 2005 по 2015 год использование энергии ветра, геотермальной и солнечной энергии, энергии биомассы и отходов выросло в США в 3,5 раза, Канаде — в 3 раза, Бельгии и Чехии — в 8 раз, Германии — в 4 раза, Италии — в 5 раз, Польше — в 11 раз, в Китае — в 37 раз.