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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Énergie renouvelable : tendances progressistes ou relations publiques agressives ? Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sources d'énergie alternatives Le potentiel des énergies renouvelables est énorme. Ainsi, seul le Soleil envoie quotidiennement à la Terre 20 fois plus d'énergie qu'elle n'en consomme par l'ensemble de la population du globe en un an. L’homme sait depuis longtemps comment extraire cette énergie et les progrès technologiques permettent d’utiliser les sources d’énergie renouvelables de plus en plus efficacement.
Le journal panrusse « Energetika » (n° 5 mars 2011) a publié un article de A. Perov, dont le titre figurait en titre. Le parti pris dans la présentation de l’information et la manipulation simple des faits donnent à penser au caractère propagandiste de ce matériel. La formulation même de la question est surprenante : les énergies renouvelables sont le destin du Moyen Âge. L'article présente certains faits et tire certaines conclusions avec lesquelles, en tant qu'expert dans le domaine des énergies renouvelables, je ne suis pas d'accord. Et je proposerai aux lecteurs un point de vue différent. L'article d'A. Perov contient plusieurs thèses principales :
Maintenant pour chaque thèse séparément. L'énergie verte coûte cher aux consommateurs Lorsqu’on réfléchit au coût de l’énergie verte pour les consommateurs, il faut répondre à deux questions. Premièrement, quel est le coût de l’électricité dans notre pays qui ne dispose pas d’un secteur des énergies renouvelables ? Deuxièmement, quel est le coût de la production d’électricité à partir de sources d’énergie renouvelables en utilisant des technologies modernes ? On sait qu'au cours des 10 dernières années, le prix de l'électricité en Russie a été multiplié par trois ou plus. Selon les prévisions des experts, d'ici 2014, le prix de l'électricité sera multiplié par 2. À la suite de la transition vers le « contrôle manuel » de l'industrie, la situation est devenue tout simplement absurde : les prix de l'électricité en Russie, qui dispose de ressources énergétiques excédentaires, sont non seulement devenus plus chers que dans la plupart des pays disposant de ressources énergétiques, mais se sont également rapprochés le niveau des pays connaissant une grave pénurie de matières premières énergétiques. C'est ce qu'a déclaré le président Dmitri Medvedev lors d'une réunion du Présidium du Conseil d'État et a cité en exemple la région de Koursk, où les entreprises fonctionnant à basse tension payaient en janvier 2011 environ 6 roubles pour 1 kWh. "Même en Italie, qui est le pays d'Europe occidentale le plus problématique en termes d'électricité, ce niveau est de 11 à 11,5 centimes d'euro", a-t-il déclaré. Aujourd’hui encore, les tarifs de l’électricité russe sont comparables, voire supérieurs, à ceux des États-Unis, de la France et du Royaume-Uni. L’opinion largement répandue selon laquelle le développement des énergies renouvelables en Russie n’est pas rentable en raison des faibles tarifs de l’énergie est fausse. D’une part, les technologies énergétiques vertes ont fait une percée au cours des dix dernières années. Ainsi, le coût spécifique des centrales éoliennes est passé de 10 5000 à 1000 1 dollars pour 30 kW, et le coût « net » de la production d'électricité (sans la composante investissement) se situe déjà au niveau de 40 à 10 kopecks par kWh. Les projets de construction de petites centrales hydroélectriques avec une période de récupération d'environ 1,5 ans fournissent de l'électricité à un coût de 2 à 3 roubles par kWh et des stations géothermiques à 3,5 à 10 roubles par kWh. Les modules photovoltaïques sont encore assez chers : mais c'est cette direction des énergies renouvelables qui est considérée comme la plus prometteuse. Le financement des projets de R&D dans ce domaine dépasse plus de 3 milliards de dollars par an. Les experts s'attendent à ce que dans les 4 à XNUMX prochaines années, l'efficacité des convertisseurs photovoltaïques soit égale à celle des autres technologies de production d'électricité. D'autre part, le renforcement des exigences environnementales et la hausse du coût des ressources énergétiques ont entraîné une augmentation significative du coût de construction des installations de production traditionnelles. Le coût de construction de centrales thermiques traditionnelles au cours des cinq dernières années est passé de 1000 1200 à 1 2500 dollars par kW à 3000 10 à 2000 5000 dollars par kW. Le raccordement au réseau RES entraîne une réduction du coût de l’électricité. Par exemple, en Espagne, en 2009, le coût de l'électricité au moment de la production maximale d'énergie éolienne et hydroélectrique était de 17 centimes d'euro par kWh. À titre de comparaison, le prix annuel moyen de l’électricité en Espagne oscillait à cette époque entre 37 et 42 centimes d’euro par kWh. La connexion au réseau de l'unité NPP est comparable au coût de l'unité elle-même en raison des exigences particulières liées au système de distribution d'énergie redondante. Les événements tragiques de Fukushima-1 au Japon entraîneront sans équivoque un renforcement des exigences en matière de sécurité des centrales nucléaires, et donc une augmentation du coût total de construction et d'exploitation. Il existe un autre fait que l'auteur de l'article ne mentionne pas, mais qui est bien connu des experts du secteur des carburants et de l'énergie : il s'agit du soutien de l'État à l'énergie traditionnelle. Selon les estimations de l'Agence internationale de l'énergie, le montant total des mesures visant à soutenir et à stimuler le secteur énergétique en Russie s'élève actuellement à environ 40 milliards de dollars. La société d'investissement Troika Dialog estime l'ampleur des subventions croisées en faveur d'OAO Gazprom à environ 70 milliards de dollars. roubles (1 milliards de dollars aux prix de 40). Le différend sur l'efficacité des SER surgit en raison des différentes méthodes d'évaluation des projets individuels et des programmes intégrés de développement des énergies renouvelables, utilisés dans les pays développés et en Russie. Dans notre pays, on utilise des évaluations des résultats économiques à court terme de projets individuels, oubliant les conséquences sur la sécurité et l'environnement des activités des hydrocarbures et de l'énergie nucléaire. Ce type d'analyse ne prend pas en compte les risques futurs associés aux prix du carburant, ni les futurs coûts environnementaux et de santé. Dans l'histoire moderne de l'industrie russe, une analyse objective des perspectives de développement technologique des industries liées à la production d'équipements pour les sources d'énergie renouvelables n'est pas encore apparue. Conclusion : l'électricité « verte » n'est pas chère pour les consommateurs. Certainement pas plus cher que l’électricité nucléaire ou au charbon. Les technologies se développent et rendent les énergies renouvelables plus efficaces et moins chères, tandis que les centrales au charbon et nucléaires deviennent de plus en plus chères en raison du durcissement des exigences environnementales et de sécurité. L'énergie "verte" ne remplacera pas les sources d'énergie traditionnelles En soi, l'opposition directe entre énergies renouvelables et traditionnelles, utilisée par l'auteur de l'article A. Perov, est incorrecte. Bien entendu, le niveau actuel de développement technologique, la pratique établie en matière d'obtention d'énergie et la disponibilité d'hydrocarbures en quantités suffisantes constituent encore des limites à l'introduction massive des énergies renouvelables. Mais la pratique de l'utilisation massive des énergies renouvelables en Europe, aux États-Unis et en Chine existe depuis plus de 20 ans, et les gisements d'hydrocarbures, surtout bon marché, sont en déclin. Par conséquent, la tendance objective dans le secteur de l’énergie est le développement de nouvelles technologies de production d’énergie, y compris les sources d’énergie renouvelables. Selon les experts internationaux, les énergies renouvelables peuvent déjà remplacer les combustibles fossiles dans quatre domaines : la production d'électricité, la cuisson et le chauffage des locaux, la production de carburants automobiles et l'approvisionnement autonome en énergie des consommateurs éloignés et dans les zones rurales. Le point le plus faible des RES est l’investissement en capital spécifique plus élevé par rapport aux CCGT et GTP traditionnelles. Cela est dû à la forte intensité capitalistique des équipements, à la nécessité de créer de vastes zones de centrales électriques qui « interceptent » le flux d'énergie utilisé (les surfaces réceptrices des installations solaires, la surface d'une éolienne, les barrages de marée étendus centrales électriques, etc.), surcoûts liés à la conversion et à l’accumulation d’énergie. Les inconvénients des SER au stade actuel de développement technologique devraient également inclure les difficultés liées à l'impossibilité de coupler constamment la production d'électricité avec sa consommation (planification de charge) ou d'intégrer des centrales électriques basées sur les SER dans un réseau électrique commun. Ces problèmes sont résolus à l'aide de convertisseurs de fréquence et de dispositifs de stockage d'énergie modernes. Afin d'éviter des modifications des paramètres du système énergétique intégré (principalement la fréquence), la part des centrales électriques non réglementées (centrales éoliennes et solaires) ne devrait pas dépasser, selon les experts dans le domaine de la répartition de l'électricité, 10 à 15 % de la capacité totale. Bien qu'au Danemark, la part des SER dans le bilan électrique total atteigne certains mois jusqu'à 50 %, et en une journée, surtout la nuit, elle atteint 100 %. En Espagne, ces chiffres sont respectivement de 30 % et 50 %. La contribution des SER au bilan énergétique mondial est encore faible, environ 20 % de la consommation énergétique finale. Dans le même temps, la part de la biomasse et de l'hydroélectricité utilisée par les méthodes traditionnelles représente l'essentiel - environ 17 %, la part des SER non traditionnelles - environ 3 %. Mais c’est aux sources d’énergie renouvelables non traditionnelles que l’avenir de l’énergie est associé. Le développement à grande échelle des sources d’énergie renouvelables et des technologies de stockage d’énergie entraînera une diminution de la part de l’énergie centralisée à grande échelle. Pour la société, cela signifiera l’autonomie et l’indépendance par rapport aux grandes sociétés énergétiques, ainsi qu’une augmentation de la fiabilité de l’approvisionnement en électricité. Le développement accéléré des SER dans l'industrie électrique nécessitera une révision du concept de « charge de base » avec une transition vers le concept de « charge distribuée ». Technologiquement, le rejet de la « charge de base » est possible. Cela signifiera une décentralisation significative des fournisseurs d’électricité. Un conflit entre production de base (centrales nucléaires, charbon) est attendu d’ici 2030 dans les pays développés, où les énergies renouvelables se développent activement. Mais les signes avant-coureurs de ce conflit se font déjà sentir. Et l'article d'A. Petrov le confirme. La conclusion générale est évidente. Les progrès scientifiques et technologiques, l'émergence de nouvelles technologies et de nouveaux matériaux augmentent constamment la compétitivité des sources d'énergie renouvelables, qui remplacent déjà dans une large mesure les sources d'énergie traditionnelles. L'opinion publique « s'oriente » vers « l'énergie distribuée », où la place principale sera occupée par les SER. L'énergie "verte" n'est pas parfaite d'un point de vue environnemental Ayant formulé cette thèse, l'auteur de l'article A. Perov utilise la manipulation directe de l'information. Donnant un exemple des méfaits possibles du carburant « vert » - l'éthanol et du changement de la nature de l'utilisation des terres lors de la culture des matières premières pour celui-ci, l'auteur remet en question « l'intégrité environnementale » des sources d'énergie renouvelables. À ces arguments, on peut ajouter le problème de l’inondation de vastes zones et la nécessité de déplacer de grandes masses de population lors de la construction de grandes centrales hydroélectriques, le problème du recyclage des pales d’éoliennes, etc. Mais tous ces problèmes, comparés aux conséquences environnementales de la pollution de l'environnement par les centrales nucléaires et au charbon, apparaissent comme des difficultés techniques. La demande d'énergie « verte » et d'énergie « à faible émission de carbone » est apparue et persiste non pas parce que, comme le pense l'auteur, les associations internationales voulaient développer de nouvelles industries, mais comme une réponse publique à la pollution de l'environnement mondial et au monopole des entreprises énergétiques. Il existe un autre argument important en faveur de l’avantage mondial des énergies renouvelables par rapport aux énergies fossiles : c’est l’efficacité énergétique. Le fait est que l'énergie générée par une installation électrique utilisant des sources d'énergie renouvelables pendant toute sa durée de vie est 5 à 10 fois supérieure à l'énergie dépensée pour la création et l'exploitation de cette installation, en tenant compte des équipements et matériaux, du transport et de la construction et travaux d'installation. Ainsi, la transition progressive vers les énergies renouvelables signifie en même temps la transition de l’humanité vers un nouveau niveau d’efficacité énergétique. Perspectives pour l'énergie "verte" en Russie Combien nous coûte l'énergie « bon marché » sur la base de ressources énergétiques « bon marché », je l'ai déjà dit dans la première partie de l'article. La Russie dispose d’énormes ressources pour toute la gamme des sources d’énergie renouvelables. Le rapport sur les résultats du projet TACIS « Perspectives de développement des SER en Russie » fournit des estimations du potentiel brut, technique et de production de certains types de SER. Ainsi, le potentiel de production solaire pour la production d'énergie thermique est estimé entre 1,4 et 1,7 millions de tce. par an, ce qui est suffisant pour fournir à 12 à 14 millions de personnes de l'eau chaude d'une qualité acceptable à un prix inférieur à 2000 1 roubles pour 36 Gcal. Le potentiel éolien de production d’électricité est estimé à 120 millions de tec. par an ou 2 milliards de kWh à un prix d'environ 2,5 à XNUMX roubles par kWh. Évaluation générale du potentiel de production d'énergie solaire, éolienne, hydraulique et géothermique, ainsi que de l'énergie de la biomasse, des eaux usées, etc. dépasse 250 millions de tec chaque année, soit environ 30 % de toutes les ressources énergétiques primaires consommées en Russie par an. Il convient de noter que des calculs détaillés du potentiel des SER non traditionnels en Russie ont été effectués à la fin du XNUMXe siècle. Jusqu’à présent, ils semblent avoir augmenté parallèlement à l’efficacité croissante des technologies d’énergies renouvelables. Malgré la disponibilité de sources d’énergie traditionnelles, la Russie souhaite utiliser des sources d’énergie renouvelables non traditionnelles. Cette dernière peut avoir plusieurs domaines d’application. Premièrement, il s’agit de l’approvisionnement en électricité du nord et d’autres zones difficiles d’accès et isolées non connectées au réseau public, où vivent plus de 10 millions de personnes. D'une manière générale, la « livraison du nord » est estimée à 7 millions de tonnes de produits pétroliers et à 23 millions de tonnes de charbon. Dans le même temps, le carburant est acheminé par voie maritime, routière et même aérienne. Un tel approvisionnement en carburant coûte au pays 500 milliards de roubles par an. Le coût de la production d'électricité dans ces régions dépasse 10, voire 50 roubles par kWh, et la production de chaleur coûte 3000 1 roubles pour XNUMX Gcal, ce qui rend l'utilisation des technologies d'énergies renouvelables commercialement attrayante. L'augmentation des capacités de production dans les régions déficientes en énergie est un autre domaine d'utilisation possible des sources d'énergie renouvelables non traditionnelles en Russie. Plus de 15 millions de Russes vivent dans des endroits où l'alimentation électrique centralisée n'est pas fiable et où les consommateurs sont régulièrement déconnectés du réseau. Les arrêts d’urgence perturbent la vie des villes et des zones rurales, causant d’énormes dégâts à la production industrielle et agricole. L’utilisation d’énergies renouvelables locales non traditionnelles, principalement l’énergie éolienne, les petites centrales hydroélectriques et la biomasse, permettrait d’éviter de telles pertes tout en réduisant le besoin de carburant importé. La fourniture décentralisée d'électricité et de chaleur aux zones rurales, y compris les établissements isolés, les fermes familiales et les maisons de campagne individuelles, constitue également un domaine prometteur pour l'utilisation des SER non traditionnelles. C’est d’ailleurs souvent le seul moyen de les approvisionner. Les consommateurs potentiels de SER non traditionnels peuvent également inclure les industries forestières et de la pêche, les stations météorologiques, de communication, archéologiques et géologiques, les radars, les phares et les plates-formes pétrolières et gazières offshore. Le changement climatique est directement lié aux conséquences de la combustion d’hydrocarbures et, par conséquent, à l’émission de dioxyde de carbone et d’autres gaz à effet de serre. En Russie, environ 85 % des émissions de gaz à effet de serre d'origine anthropique proviennent du secteur énergétique, notamment de l'énergie, des transports, de l'industrie et des services publics. L'amélioration de la situation environnementale dans les stations balnéaires et autres lieux de loisirs publics, ainsi que dans les villes ayant une situation environnementale difficile, peut être obtenue grâce à l'introduction généralisée de sources d'énergie renouvelables non traditionnelles (capteurs solaires, biogénérateurs, pompes à chaleur, éoliennes). , etc.). La principale motivation du développement des SER en Russie devrait être d'assurer la diversification du bilan énergétique et énergétique des entités constitutives de la Fédération de Russie et du pays. Une telle diversification devrait devenir un élément du concept de sécurité énergétique à long terme. La Russie a toutes les chances de créer un équilibre énergétique et énergétique diversifié de manière optimale, dans lequel les parts égales reviendront à la production de gaz thermique et de charbon, aux centrales nucléaires et aux sources d'énergie renouvelables. Il faut parler de l'aspect international du développement des SER. La Russie conserve le statut de puissance énergétique mondiale. Comme l’a montré l’expérience de la coopération au sein du G2000, la solution des problèmes énergétiques mondiaux et européens n’est pas concevable sans le développement des énergies renouvelables. En septembre 189, 8 pays membres de l'ONU ont adopté la Déclaration du Millénaire, qui fixe 7 objectifs, dont XNUMX sont liés à l'utilisation des énergies renouvelables. Aujourd’hui, il est évident qu’il n’existe pas en Russie de production d’équipements destinés aux énergies renouvelables. Cependant, les retards de production, techniques et technologiques ont été préservés. À l'heure actuelle, les projets techniques d'entreprises telles que Nitol et Hevel (énergie solaire), Russian Technology and New Wind (énergie éolienne), l'Institut des hautes températures (énergie géothermique) sont activement promus sur le marché des SER en Russie, A-Energy (bioénergie ), etc. Je crois que l'expérience des partenaires étrangers sera très demandée. Il convient de noter que les technologies des énergies renouvelables mettent en œuvre les dernières avancées dans de nombreux domaines et technologies scientifiques : météorologie, aérodynamique, industrie de l'énergie électrique, génie thermique, construction de générateurs et de turbines, microélectronique, électronique de puissance, nanotechnologie, science des matériaux, etc. À son tour, le développement de technologies à forte intensité scientifique a un effet social et macroéconomique significatif sous la forme de création d'emplois supplémentaires en maintenant et en développant l'infrastructure scientifique, industrielle et opérationnelle du secteur énergétique, ainsi qu'en créant la possibilité d'exporter la science. équipement intensif. Ainsi, par exemple, 1 emploi dans l'énergie éolienne elle-même s'accompagne de la création de 4 à 5 emplois dans des secteurs connexes. En Russie, l'aspect social est particulièrement important, car. la construction d'une centrale électrique dans les zones reculées constitue une base pour le développement de l'industrie locale, et la construction de chaufferies locales à base de RES offre des garanties supplémentaires pour la fiabilité de l'approvisionnement en chaleur en hiver. Malgré tout, la situation en Russie évolue. Les prix des carburants et de l'énergie augmentent, les exigences environnementales et les normes de sécurité sont renforcées. En novembre 2009, le gouvernement de la Fédération de Russie a adopté une nouvelle stratégie énergétique de la Russie pour la période allant jusqu'à 2030, dans laquelle une attention considérable est accordée aux perspectives de développement des énergies alternatives. Selon ce document, d'ici 2030, la part des SER non traditionnelles dans le bilan énergétique domestique devrait être d'au moins 10 %, soit environ 100 milliards de kWh. L'auteur de l'article A. Perov pose une question rhétorique : « quel est, en fait, le gain des consommateurs russes de ressources énergétiques, qui seront obligés de payer de leur poche pour rejoindre les « tendances progressistes » ? ce n'est pas clair si l'on regarde l'expérience la plus récente dans l'industrie automobile, où les efforts de l'État conduisent au fait que l'industrie automobile russe adopte les technologies occidentales et que les habitants du pays ont la possibilité de conduire moins cher, plus sûr et plus voitures économiques. D'où la conclusion. La Russie doit développer les SER. Soit sous la forme de projets mis en œuvre par des entreprises publiques, soit sous la forme de projets de démonstration mis en œuvre selon les principes du partenariat public-privé, soit par l'adoption d'une législation pertinente pour l'introduction massive des énergies renouvelables. Les énergies renouvelables, ce sont les nouvelles technologies et une véritable modernisation du complexe scientifique et de l'industrie au sens large, c'est la diversification du bilan énergétique et énergétique et la sécurité énergétique des régions individuelles et du pays dans son ensemble, c'est la conservation des hydrocarbures pour les générations futures qui en trouveront un usage plus rationnel, c'est l'écologie de nos villes et la santé de nous et de nos enfants, c'est une nouvelle qualité de notre vie. Conclusion L’industrie mondiale de l’énergie se trouve à la croisée des chemins. L’économie a besoin de plus en plus d’énergie, et les combustibles fossiles sur lesquels repose l’énergie traditionnelle ne sont pas illimités. La hausse du coût des combustibles fossiles est exacerbée par le fait que l'utilisation d'hydrocarbures, qui a atteint des proportions énormes, cause des dommages importants à l'environnement, qui affectent la qualité de vie de la population. Les SER constituent un marché en pleine croissance avec un chiffre d'affaires annuel de plus de 50 milliards d'euros et un puissant effet multiplicateur dans l'éducation, la science et l'industrie. Le monde s'étend et accélère le processus de transition vers une nouvelle plate-forme technologique pour l'énergie mondiale, dans laquelle les énergies renouvelables occuperont une place importante avec une part de 30 à 35 %, et toutes les technologies sans carbone représenteront plus de 60 %. . La Russie doit se fixer une nouvelle tâche : optimiser le bilan énergétique et énergétique des régions tout en améliorant simultanément la qualité de vie de la population. Ce problème est résolu grâce à l’utilisation généralisée de sources d’énergie renouvelables et de carburants locaux. Dans le domaine des technologies appliquées, la Russie a 10 à 20 ans de retard sur les pays développés. Mais avec une utilisation raisonnable des ressources de l'État et des entreprises, il est possible de maîtriser les technologies occidentales existantes, de soutenir nos propres développements des technologies les plus récentes et également de financer la recherche dans les domaines prometteurs de l'énergie du futur. Il est grand temps pour la Russie de développer les énergies renouvelables. Pour cela, toutes les conditions sont réunies et un effort est nécessaire : l'adoption d'un cadre législatif. Sinon, le « Moyen Âge » pour la Russie viendra très bientôt sous la forme d'une faible efficacité des systèmes de survie, d'un mépris des problèmes environnementaux et d'une qualité de vie incomparablement faible pour les gens. Auteur : Andreï Koulakov, chef du département industriel « Énergies renouvelables et systèmes d'approvisionnement en énergie alternative » de l'organisation publique panrusse « Business Russia » ; Publication : AEnergy.ru.
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