Авария на японской атомной электростанции «Фукусима», произошедшая вследствие цунами, стала не просто трагедией национального масштаба, но и переломным моментом в истории атомной энергетики в принципе и энергетики в целом. Так, многие государства до недавнего времени рассматривали мирный атом как удобную и относительно недорогую замену газа и нефти. В то же время после широкомасштабных гражданских выступлений против атомных электростанций эти страны были вынуждены пересмотреть свои энергетические концепты, и большинство из них пришло к выводу о необходимости более активного поиска и внедрения альтернативных механизмов выработки электроэнергии. На сегодняшний день наибольший интерес привлекают к себе ветряная и солнечная энергетика.

Ветряная энергетика

Глава министерства окружающей среды Германии Норберт Реттген после аварии на «Фукусиме» заявил о том, что к 2022 году страна прекратит использование атомных электростанций. До японской катастрофы почти четверть всей потребляемой немцами энергии производилось с помощью АЭС, но волнение общественности, а также оценки мирового сообщества призвали руководство государства пересмотреть энергетическую политику.

Вместе с тем надо признать, что Германия тратит огромное количество энергии, и переход вновь на нефть и газ стал бы серьезным финансовым вызовом. Кроме того, не секрет, что при сгорании нефти и газа выделяются продукты горения, загрязняющие атмосферу, а большинство европейских государств, в том числе и Германия, планируют радикально сократить уровень выбросов в атмосферу для предотвращения парникового эффекта.

Словом, после аварии на «Фукусиме» перед страной встала задача поиска (в весьма короткие сроки) эффективного источника альтернативной энергетики. Одним из таких возможных источников может служить энергия ветра. Федеральный канцлер Ангела Меркель планирует развивать сеть ветряных электростанций, и инвестиции в этот проект, по оценкам экспертов, могут составить до 200 млрд. евро. При этом общая площадь «ветряной станции» в шесть раз превысит размер Нью-Йорка. Пока в Германии лишь 8% энергии производится с помощью ветряков, но ясно, что в ближайшее время данная цифра кардинально изменится.

Несмотря на то что многие сторонники альтернативной энергетики оценивают ветряную энергетику как грандиозное достижение, все же идеализировать этот тип генерации электричества не стоит, и надо понимать, что строительство большого количества ветряков может привести к серьезному шумовому засорению. Кроме того, в ветряные станции часто попадают птицы, так что месторасположение подобных построек надо тщательно обдумывать.

Над этим вопросом много размышляли, в част­ности, в Великобритании, где в эксплуатацию было введено несколько ветряных морских ферм. Подобное расположение позволяет не тратить дорогостоящие земельные ресурсы, что для небольшого островного государства является весьма важным моментом в деле экономии пространства. Крупнейшая в мире ветряная морская ферма Walney Wind Farm, расположенная в Ирландском море, обладает номинальной мощностью 367,2 МВт и питает электричеством более 300 тысяч домохозяйств. Однако поскольку сегодня в Соединенном Королевстве насчитывается более 20 млн. домохозяйств, ясно, что морские ветряки пока не решают глобальную проблему. Необходимо принять во внимание и высокую стоимость морских ветряков — они почти в два раза дороже их «земляных» аналогов.

На сегодняшний день лидирующие позиции в области морской ветроэнергетики занимает Дания. Надо сказать, что самые первые ветряки, переводящие кинетическую энергию ветра в электричество, появились в этой стране еще в XIX веке. Так что страну эту с полным правом можно назвать родоначальницей ветряной энергетики. Дания отказалась от атомной энергетики еще в 1988 году (после Чернобыльской катастрофы), а высокие цены на энергоносители в совокупности с вредными выбросами заставили датчан задуматься о внедрении альтернатив. Первые ветряки появились в стране еще в 1970 году, и сейчас почти 4000 МВт вырабатывается энергией ветра (это приближается к трети всей используемой в Дании энергии).

В нашей стране к ветроэнергетике пока не проявляют большого интереса. Это может быть обусловлено как высокими ценами на постройку и ввод в эксплуатацию ветряков, так и низкими ценами на топливо. Сегодня в России производится порядка 15 МВт с помощью энергии ветра.

Солнечная энергетика

Наряду с развитием ветроэнергетики все чаще говорят и об энергетике солнечной. Хотя на данном этапе этот вид энергетики по суммарной вырабатываемой мощности существенно уступает ветряной. Дело в том, что солнечную энергию не так просто аккумулировать, как кажется. Несмотря на то, что сегодня солнечными батареями могут оснащаться и самые обычные дома, не исключено, что толку от этого не так уж и много.

Очевидно, что наибольшее распространение подобные технологии получают в солнечных теплых странах. Испания является одним из лидеров в области аккумулирования солнечной энергии. Испанская ассоциация тепловой солнечной энергетики Protermosolar планирует уже к 2014 году запустить в эксплуатацию 61 тепловую солнечную электростанцию.

Широкомасштабный проект по строительству большого количества солнечных электростанций в настоящее время реализует компания Southern California Edison в солнечном американском штате Калифорния совместно с концерном Edison International. (Большой вклад в развитие этой сферы вложил экс-губернатор штата Арнольд Шварценеггер, активный борец за распространение альтернативной энергетики.) При этом поставщики энергии взяли на себя обязательства уже к 2020 году производить 33% электричества с использованием возобновляемых источников.

Показательно, что даже государства, обладающие внушительными запасами углеводородов, к примеру Саудовская Аравия, не отказываются от использования солнечной энергетики. Не так давно там были анонсированы планы по созданию системы, производящей 100 МВт благодаря энергии Солнца. Это, конечно, капля в море, но тем не менее какие-то шаги для развития и этого способа получения энергии саудиты осуществляют.

Стоит отметить, что несмотря на экологичность получаемой энергии, солнечная энергетика все еще имеет ряд спорных оснований. Так, фотоэлементы, изготавливаемые из кадмия, сложно утилизировать, поэтому необходимо производство приборов, в которых кадмий заменен на кремний. В то же время широкое распространение солнечных батарей приводит к трансформации свойств почв (вследствие их нагрева), а также травяного покрова. Кроме того, не стоит забывать о том, что травяной покров является частью биогеоценоза и соответственно оказывает воздействие на жизнедеятельность обитающих на этой территории организмов. В итоге расположение большого количества солнечных батарей может привести к трансформации экосистемы.

В нашей стране, к большому сожалению, развитие альтернативных видов энергии не так активно, как за рубежом. Как мы уже отмечали, скорее всего это происходит вследствие достаточного количества запасов углеводородов и скептического отношения к альтернативной энергетике в целом. Не самая благоприятная солнечная погода также является препятствием на пути к генерации электричества из энергии Солнца. Тем не менее нельзя полностью игнорировать мировые настроения и избегать обсуждения альтернативных источников энергии.