Содержание к диссертации
Введение
1 Воздействие традиционной энергетики на окружающую среду 9
1.1 Мировой топливно-энергетический баланс 11
1.2 Возобновляемые источники энергии 27
1.3 Рамочная конвенция об изменении климата и Киотский протокол 33
1.4 Выводы 38
2 Демографический рост и проблемы обеспечения населения энергией, водой и продовольствием в странах Аравийского полуострова
2.1 Физико-географические и климатические особенности региона 40
2.2 Демографический рост в странах региона 42
2.3 Энергетический баланс региона 46
2.4 Проблема обеспечения населения и сельского хозяйства водой 57
2.5 Выводы 66
3 Экологически безопасная технология преобразования солнечной энергии в электроэнергию
3.1 Ресурсы солнечной энергии 69
3.2 Экологически безопасные методы преобразования солнечной энергии
3.3 Тенденции развития мировой солнечной энергетики 78
3.4 Оценка потенциала солнечной энергии Аравийского полуострова 84
3.5 Выводы 91
4 Экологически безопасная технология преобразования ветровой энергии в электроэнергию
4.1 Ресурсы ветровой энергии 92
4.2 Технология преобразования ветровой энергии 100
4.3 Тенденции развития мировой ветроэнергетики 104
4.4 Оценка потенциала ветровой энергии Аравийского полуострова 112
4.5 Выводы 118
Заключение 119
Список использованных источников 123
- Рамочная конвенция об изменении климата и Киотский протокол
- Проблема обеспечения населения и сельского хозяйства водой
- Тенденции развития мировой солнечной энергетики
- Тенденции развития мировой ветроэнергетики
Введение к работе
Основу жизни человека составляет окружающая природная среда, а основу современной цивилизации - ископаемые природные ресурсы и вырабатываемая из них энергия, включая самый технологичный ее вид -электроэнергию. Промышленное производство электрической и тепловой энергии сопровождается крупномасштабным материальным и энергетическим обменом с окружающей средой, имеющим своим следствием отрицательное воздействие на нее и, следовательно, вызывающим необходимость ее защиты. Иначе говоря, электроэнергетика порождает свои экологические проблемы, которые, в свою очередь, могут оказывать отрицательное влияние на здоровье и качество жизни человека. Воздействие на состав атмосферы, обезлесение, приводящее к эрозии почв и заилению водоемов, сброс ядерных отходов, аварии и катастрофы, подобные Чернобыльской, относятся к числу основных широко признанных проблем.
Загрязнение воздуха в городах, кислотные дожди, загрязнение токсичными химическими веществами, истощение озонового слоя стратосферы, а также изменения глобальной климатической системы - все это представляет серьезную угрозу экосистемам и благосостоянию человечества.
Главным определителем воздействия энергетики на окружающую среду является источник энергии. В основном, использование угля оказывает наибольшее воздействие на окружающую среду из-за высокого уровня выбросов углекислого газа, создающего, так называемый, парниковый эффект и выброса частиц, связанных с его использованием. Использование угля также создает значительное загрязнение твердыми и жидкими веществами вследствие их выделения и удаления золы. Обычно нефтепродукты оказывают меньшее воздействие на окружающую среду, чем уголь, из-за их низкого углеродного содержания и меньшего количества продуктов горения твердых отходов. Природный газ является самым чистым из топлива природных ископаемых, благодаря равномерному, более низкому содержанию углерода в нем и меньшей предрасположенности вызывать кислотные выделения. Тем не менее, природный газ является одним из основных источников выделения углекислого газа и средством производства природного газа и утечки метана из трубопроводов, являющегося мощным источником парникового эффекта. Атомная энергия оказывает наименьшее воздействие на природу, в смысле выбросов парниковых газов и загрязнения воздуха. Однако существует риск радиоактивных выбросов при несчастном случае, кроме этого, накапливаются высокорадиоактивные отходы, общепризнанный способ захоронения которых еще не найден.
Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии, как энергия солнца и ветра, предлагают наиболее экологически чистый и практически неистощимый источник энергии.
С каждым годом все больше обостряются вопросы, связанные с дальнейшими путями развития энергетики. С одной стороны, рост населения, стремление к повышению жизненного уровня людей диктуют целесообразность наращивания мощностей энергетики, и в первую очередь электроэнергетики. С другой стороны, возникающие экологические проблемы, истощение природных источников сырья, и, в первую очередь, нефти и газа, требуют более экономичного и рационального использования полученной энергии и потенциальной энергии ее источников.
Экологически безопасные технологии получения электроэнергии из нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в противоположность ископаемому топливу не приводят к загрязнению окружающей среды. До недавнего времени, их высокая стоимость привела к тому, что на сегодняшний день, на них приходится лишь малая доля в мировом энергопотреблении. Однако в последние годы наблюдаются тенденции снижения их стоимости.
В последнее время, во всем мире, ведется интенсивный поиск экологически безопасных технологий использования нетрадиционных источников энергии. Особый интерес проявляется к солнечной и ветровой энергии. В районах, где их запасы достаточно велики, развитие фотоэнергетики и ветроэнергетики не только оправдано с точки зрения ресурсосбережения и экологии, но и экономически выгодно особенно в районах, отдаленных от централизованных электроэнергетических сетей. В связи с этим целесообразно изучить ветровой и солнечный потенциал в странах Аравийского полуострова, где проблемы энергоснабжения и водообеспечения актуальны.
Вопросы разработки оптимальной в экологическом и социальном отношении стратегии развития энергетики и обеспечения населения водой и продовольствием имеют специфику для отдельных регионов и стран. Особенно сложные проблемы устойчивого развития сложились для стран Аравийского полуострова, где демографический рост происходит в условиях острого дефицита пресной воды.
В ряде стран этого региона расположены крупнейшие запасы нефти и природного газа, активно используемые мировым сообществом. Благосостояние стран, экспортирующих нефть, позволяет им использовать опреснительные установки и ограничивать неблагоприятные последствия хронического дефицита водоснабжения. Но в Республике Йемен, население которой составляет около 19 млн. человек, добыча нефти не велика и вопросы экологической безопасности приобрели особую остроту. Кроме того, более 75 % населения Республики Йемен проживает в сельских районах, отдаленных от электроэнергетической сети, и лишь 16 % из них обеспечены электроэнергией за счет местных дизель-генераторов. В большинстве районов уровень грунтовых вод понизился, и обеспечение населения водой из колодцев становится все более трудным. Расширение электросетей включает в себя проведение дорогостоящих линий электропередач и строительство новых тепловых электростанций, которые, с одной стороны, требуют большие капиталовложения, а, с другой стороны, приведут к росту потребления ископаемого топлива.
Применение экологически безопасных технологий выработки электроэнергии (солнечной и ветровой) обеспечивает автономное энергоснабжение населения и народного хозяйства, и, способствует выполнению Рамочной Конвенции ООН об изменении климата (РКИК) и Киотского протокола.
Поэтому исследование возможности получения электроэнергии на основе возобновляемых источников энергии в странах Аравийского полуострова является важной прикладной задачей.
Целью настоящей работы является исследование возможности получения электроэнергии на основе экологически безопасных технологий (фотоэнергетики и ветроэнергетики) для достижения устойчивого развития в районе Аравийского полуострова с учетом его климатических и природных условий.
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе были решены следующие задачи:
1) Проанализировать развитие глобальной энергетики и экологически безопасных технологий выработки электроэнергии;
2) Выявить и проанализировать проблемы энергоснабжения с учетом региональных особенностей водообеспечения населения стран Аравийского полуострова;
3) Обобщить и систематизировать климатические данные многолетних наблюдений по солнечному излучению и ветровому режиму для территории Аравийского полуострова;
4) Оценить солнечный и ветровой потенциалы региона.
Основные научные результаты диссертационной работы:
1) Проведен анализ развития глобальной энергетики и экологически безопасных технологий выработки электроэнергии;
2) Впервые проанализированы проблемы энергоснабжения в связи с региональными особенностями водообеспечения населения стран Аравийского полуострова и участием в международном движении по сокращению использования ископаемых видов топлива;
3) Впервые обобщены и систематизированы климатические данные многолетних наблюдений по солнечному излучению и ветровому режиму для территории Аравийского полуострова, на основе которых произведена оценка гелиоресурсов и ветрового потенциала данного региона;
4) Впервые выполнены расчеты возможной выработки электроэнергии, в данном регионе, с учетом применения современных экологически безопасных технологий фотоэлектричества и ветроэнергетики.
Практическая значимость диссертационной работы заключается в том, что оценка солнечного и ветрового потенциалов региона и учет тенденций развития экологически безопасных технологий получения электроэнергии позволяют разработать комплекс мероприятий, направленных на:
- Разработку стратегии развития электроэнергетики в странах Аравийского полуострова;
- Внедрение фотоэлектрических и ветроэнергетических установок для автономного электроснабжения населения и опреснения морской воды, особенно в Республике Йемен, с учетом специфики его развития.
Рамочная конвенция об изменении климата и Киотский протокол
В 80-х годах XX века было установлено, что содержание парниковых газов в атмосфере возрастает под влиянием человеческой деятельности.
В 1992 году в Рио-де-Жанейро на Конференции Организации Объединенных Наций (ООН) по окружающей среде и развитию была принята рамочная Конвенция ООН об изменении климата (РКИК). Конвенция была подписана 154 государствами, в том числе и странами Аравийского полуострова. После получения 50-й ратификационной грамоты Конвенция вступила в силу 21 марта 1994 г. И в том же году Стороны Конвенции из числа развитых стран стали представлять национальные сообщения с изложением своих стратегий в области изменения климата. Одновременно обсуждались вопросы, касающихся обязательств, организационных мер по созданию финансового механизма, технической и финансовой поддержки развивающихся стран и процедурных и институциональных вопросов.
К середине 2004 года более 190 государств, включая страны Аравийского полуострова, Россию, все развитые страны и страны СНГ, ратифицировали или ввели в действие Конвенцию, тем самым, связав себя условиями Конвенции.
Конвенция направлена на принятие мировым сообществом мер по смягчению глобального потепления, вызванного повышением концентрации в атмосфере парниковых газов, и адаптации к его последствиям. Конечная цель Конвенции заключается в стабилизации концентраций парниковых газов в атмосфере на таком уровне, который не допускал бы опасного антропогенного воздействия на климатическую систему. Наряду с этим Конвенция формулирует ряд базовых принципов, в соответствии с которыми, в частности, Стороны должны предпринимать упреждающие меры и действовать "на основе справедливости и в соответствии с их общей, но дифференцированной ответственностью". Являясь рамочным договором, данная Конвенция содержала лишь необязывающие рекомендации для промышленно развитых стран выйти к 2000 году по масштабам выбросов С02 и других парниковых газов на уровень 1990 года.
Однако большинство развитых стран не реализовали данную рекомендацию. Общемировая эмиссия практически всех парниковых газов, и в первую очередь СОг, сохраняет тенденцию к увеличению (рисунок 1.1), что отражает недостаточность внутригосударственных и международных стратегий и мер по решению глобальной проблемы изменения климата.
Второй отчет МГЭИК обеспечил научную основу для принятия в декабре 1997 года Киотского протокола к Рамочной конвенции ООН об изменении климата. Это самый важный документ, призванный стимулировать международное сотрудничество для достижения устойчивого развития современной цивилизации, для решения глобальной экологической проблемы.
Данный Протокол впервые предусматривает обязательства по снижению эмиссии парниковых газов для большинства промышленно развитых стран. В то же время характер обязательств варьирует от 8 % снижения выбросов для стран Европейского союза и многих государств Центральной и Восточной Европы (таблица 1.3) до разрешения увеличить эмиссию на 10 % (Исландия) и на 8 % (Австралия). Россия, Новая Зеландия и Украина должны стабилизировать свои выбросы. В целом от промышленно развитых стран требуется за период до 2008 - 2012 годов снизить совокупную эмиссию, по меньшей мере, до уровня, который был бы на 5 % ниже уровня выбросов 1990 года. Для развивающихся стран не вводится никаких новых обязательств.
Предусмотрено, что Киотский протокол официально вступит в силу на 90-й день после ратификации, как минимум 55 Сторонами Конвенции, в том числе развитыми странами, на долю которых приходится в совокупности не менее 55 % общих выбросов С02. Политические разногласия в конце 2000 г. и в 2001 г. по поводу методов осуществления Протокола, и решение США и Австралии выйти из переговорного процесса задержали процесс ратификации.
К концу января 2005 г. более 136 государств, включая Йемен и Катар (из стран Аравийского полуострова), Россию и развитые страны, ратифицировали или ввели в действие Киотского протокола, тем самым, связав себя условиями протокола. С середины февраля текущего года Киотский протокол, юридически, вступил в силу. Его ратификация Российской Федерацией в конце 2004 г. обеспечила выполнение условий, необходимых для правового, юридически обязательного регулирования выбросов СО2 и других парниковых газов.
Решение проблемы глобального изменения климата требует поиска экономически и экологически эффективных инструментов регулирования выбросов парниковых газов, как на глобальном уровне, так и на уровне отдельных государств. Эффективность тех или иных инструментов зависит от институциональных особенностей конкретной страны, характера экологической проблемы и многих других факторов, поэтому Киотский протокол не ограничивает политику различных стран в регулировании эмиссий парниковых газов.
При этом принципиально важным в Протоколе является то, что он предусматривает гибкие механизмы международной кооперации для выполнения обязательств по снижению выбросов парниковых газов (или механизмы гибкости), к которым относятся:
Проекты совместного осуществления по сокращению выбросов парниковых газов, в результате реализации которых зарубежным инвесторам передается часть квот, высвобождающихся за счет снижения эмиссий парниковых газов в результате реализации совместных проектов;
Механизм чистого развития, предусматривающий зачет сокращения выбросов парниковых газов в развивающихся странах в качестве дополнительной квоты для промышленно развитых стран.
В соответствии с Протоколом все его участники обязуются разрабатывать, публиковать, осуществлять и своевременно пересматривать программы, включающие мероприятия по снижению выбросов и адаптации к изменениям климата в энергетическом, промышленном и в транспортном секторах. Стороны также должны разрабатывать и поощрять распространение экологически чистых технологий. Особый упор должен быть сделан на научно-техническое сотрудничество и развитие участия в межгосударственных мероприятиях в этой области. Финансовые ресурсы для реализации указанных действий могут предоставляться странами Приложения I к рамочной Конвенции через двустороннее, региональное и многостороннее участие.
В соответствии с механизмом чистого развития страны, указанные в Приложении I к Рамочной конвенции, начиная с 2000 г. имеют возможность оказывать помощь странам, не упомянутым в Приложении I к Рамочной конвенции, с зачетом в своих обязательствах сокращений выбросов парниковых газов, полученных в результате реализации проектов, выполненных с участием стран, оказывающих помощь. Этот механизм позволяет, например, России или Германии осуществлять экологические проекты на территории Республики Йемен с зачетом их выбросов, которые в дальнейшем можно будет использовать в торговле квотами.
Энергетический сектор является одним из основных источников выбросов СОг и других парниковых газов, поэтому именно на энергетику ложится задача обеспечения наибольшего вклада в сокращение выбросов парниковых газов за счет создания более экологически безопасных способов производства и использования энергии.
В целях выполнения целей и задач Киотского протокола развитые страны (страны Приложения I к Рамочной конвенции) обязались осуществлять политику в области энергоэффективности, расширения использования экологически безопасных технологий получения энергии из нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, и улучшения функционирования внутренних рынков применением рыночных инструментов в соответствии с особенностями каждой страны.
Проблема обеспечения населения и сельского хозяйства водой
Вода является самым ценным и в то же время самым ограниченным видом природных ресурсов на Аравийском полуострове. Вплоть до середины прошлого столетия считалось, что регион в достаточной мере обеспечен водными ресурсами. С тех пор в результате увеличения численности населения и развития экономики потребности в воде значительно увеличились. К 80-м годам стало очевидно, что водные ресурсы региона испытывают сильные нагрузки с точки зрения, как количества, так и качества. За последнее десятилетие первая и вторая войны в Персидском заливе отрицательно сказались на экономике стран региона, в результате чего многие программы в области водоснабжения были сокращены или отложены.
Аравийский полуостров располагает малыми запасами возобновляемых водных ресурсов. Регион характеризуется аридным климатом со средними осадками не более 100 мм/год.
По данным многолетних наблюдений межправительственной группы экспертов по изменению климата (с 1960 по 1999 г.) количество осадков в странах Аравийского полуострова колеблется от 59 в Саудовской Аравии до 167.2 мм/год в Йемене (рисунок 2.22).
- Средние осадки в странах Аравийского полуострова [32]
Ресурсы поверхностных вод Аравийского полуострова незначительны и включают лишь неустойчивый сезонный сток по высохшим руслам рек (вади) и малое число источников с водой среднего качества. Ресурсы грунтовых вод включают полунапорные и неограниченные неглубоко залегающие водоносные пласты, а также глубокие напорные водоносные пласты [22].
Ресурсы грунтовых вод Аравийского полуострова находятся в критическом состоянии, поскольку объемы забора воды намного превышают темпы естественного пополнения. В результате, уровень неглубоко залегающих водоносных горизонтов неуклонно понижается. Это приводит ко многим негативным последствиям. Например, в результате чрезмерной откачки заметно снизился уровень грунтовых вод в столице Йемена Сане [33].
Снижение уровня грунтовых вод оказало губительное воздействие на систему фаладж (отведение воды из водоносных горизонтов через подземные водоводы самотеком), которая действовала на протяжении тысячелетий в Объединенных Арабских Эмиратах и Омане [22]. Эта эффективная система позволяла ограничивать водозабор из неглубоко залегающих водоносных горизонтов объемом, пополняемым естественным путем. Эта система в настоящее время быстро приходит в упадок вследствие чрезмерной эксплуатации неглубоко залегающих водоносных горизонтов. Чрезмерная откачка грунтовых вод повлияла также на их качество. Она привела к интрузии морской воды вдоль побережий, вызвавшей засоление сельскохозяйственных земель в прибрежной зоне. В результате снизилось производство сельскохозяйственной продукции, а некоторые пахотные земли, расположенные, например, на низменности Батина в Омане, полностью выпали из сельскохозяйственного оборота [34].
В Саудовской Аравии в 1978- 1984 годах уровень воды в водоносном горизонте Умм Эр-Радхума упал на 70 м, что сопровождалось увеличением минерализации более чем до 1000 мг/л [35].
В Объединенных Арабских Эмиратах в результате чрезмерной откачки подземных вод в некоторых районах образовались конусообразные впадины диаметром 50-100 км. В результате произошло падение уровня грунтовых вод, пересохли неглубокие колодцы, начались интрузии соленых вод [36].
Подсчитано, что в Бахрейне граница раздела соленых морских и пресных грунтовых вод продвигается в глубь материка со скоростью от 75 до 130 м в год [37].
За последние три десятилетия для достижения самообеспечения продовольствием были распаханы новые сельскохозяйственные земли.
Правительственные субсидии и стимулирование способствовали крупномасштабному расширению пахотных земель и увеличению водопотребления, которое достигалось за счет забора воды из глубоких водоносных горизонтов. Кроме того, к чрезмерному потреблению воды привели нерегулируемые откачки, минимальные тарифы на воду для орошения или их отсутствие, отсутствие принудительных мер против незаконного бурения скважин, отсталая технология полива и отсутствие обеспокоенности со стороны фермеров.
Если практика чрезмерного водозабора будет продолжаться, то грунтовые воды во многих районах нельзя будет использовать из-за ухудшения их качества. В свою очередь, это приведет к дальнейшему сокращению пахотных земель из-за их засоления.
Тенденции развития мировой солнечной энергетики
Сегодня, фотоэнергетика является развивающимся быстрыми темпами сектором энергетического рынка мира с огромными возможностями для дальнейшего роста в недалеком будущем. Интерес к фотоэнергетике, наблюдающийся в настоящее время во всем мире, обусловлен радикальным снижением стоимости оборудования фотоэлектрических систем (ФЭС) [46]. Солнечная энергетика обладает целым рядом преимуществ:
возобновляемость (неисчерпаемость ресурсов солнечной энергии);
экологическая чистота;
доступность;
простота в конструкции;
ФЭС - модульные конструкции с возможностью бесконечного наращивания мощностей;
минимальные требования к обслуживанию энергетического оборудования, т.к. не имеет движущихся частей.
До недавнего времени применение фотоэнергетических технологий ограничивалось довольно узкой сферой - для электроснабжения потребителей в удаленных от сетей энергоснабжения областях, где расходы на другие источники энергии оказывались намного выше. Сейчас же мировой рынок фотоэлектричества испытывает переход к применению ФЭС, интегрированных в энергетические системы крупных городов, при общих установленных мощностях, превышающих в целом несколько мегаватт.
До 1996 г. на мировом фотоэнергетическом рынке по общему объему и темпам роста доминировали два сектора: потребительские товары (калькуляторы, часы и пр.) и коммуникация - связь.
В начале 90-х годов появление немецкой и за тем японской программ по установке фотоэлектрических систем, связанных с системами централизованного энергоснабжения, на частных и общественных зданиях стимулировало рост «сетевой» фотоэнергетики, сделав ее самым большим и быстро развивающимся сегментом всемирного рынка солнечной энергетики. В течение пятнадцати лет, с 1980 по 1995 г., рост использования сетевых ФЭС составлял около одного мегаватта в год, при этом, большинство реализованных за это время проектов были демонстрационными с правительственным субсидированием расходов в пределах от 80 до 100 % от общей стоимости систем. В 1995 - 1996 гг. в Японии приступили к реализации программы «70 тысяч фотоэлектрических крыш», задачи которой были пересмотрены в конце 1998 г. - 5000 МВт установленных мощностей или более одного млн.зданий, давшей толчок прогрессивному развитию фотоэлектрической промышленности [20, 46]. К настоящему моменту современный рынок фотоэнергетической продукции характеризуется довольно быстрым и устойчивым ростом. За последние 10 лет, мировая установленная мощность фотоэлектричества увеличилась в 6.6 раз: с 446.6 в 1993 г. до 2956.6 МВт в 2003 г. (рисунок 3.6).
При этом прирост производства за последние два года составил 22 %. Ежегодное производство фотоэлектрических модулей (ФМ) в 2002 г. составило 500 МВт, а в 2003 г. выросло до отметки в 610 МВт, при этом стоимость ФЭС, подключенных к централизованным сетям энергоснабжения, составила порядка от 5000 до 6000 долл.США за один киловатт установленной мощности системы. А стоимость выработки одного киловатта в час составила от 0.2 до 0.4 долл.США, с КПД равным 18 %. Во многих странах мира намечаются и проводятся грандиозные правительственные программы стимулирования развития фотоэнергетики, однако особые усилия в этой области прилагаются в Японии, США и Германии.
Годовое производство фотоэнергетики в США выросло с 27 в 1994 г. до 100 МВт в 2001 г., в Японии с 18 до 170 МВт, в Европе с 21 до 88 МВт. Во всем остальном мире производство фотоэнергетики выросло с 3 до 37 МВт в 2001 г. (рисунок 3.7).
Мировой рынок ФЭС, подключенных к сетям, прежде всего благодаря различным схемам субсидирования расходов, доступным в Японии, Германии и в США, может вырасти к 2005 г. до 750 МВт, а к 2010 г. - до 1200 МВт, при этом удельная стоимость энергетического оборудования ФЭС упадет до отметки в 2000 долл.США за 1 кВт (таблица 3.2).
Имеются различные другие программы жилых ФЭС в дополнение к проектам развития фотоэнергетики в Швейцарии, Италии, Нидерландах, Испании и Австралии. Таблица 3.2 - Прогноз снижения стоимости ФЭС до 2010 г. [46] Фотоэлектрическая установка Стоимость по годам, долл.США за 1 кВт
Россия, теряет свои научные и технологические позиции в области ФЭС, которые еще в 70-х - 80-х годах, несомненно, были лидирующими в мире. Космические программы играли важную роль в продвижении этих технологий в гражданские проекты. Физические принципы преобразования солнечной радиации были разработаны и использованы российскими учеными и специалистами. В начале 90-х годов, несмотря на значительные достижения российской науки и техники в области фотоэлектричества, это направление перестало пользоваться поддержкой государства, и стали теряться завоеванные в предыдущие годы позиции. Это касается в первую очередь наземной фотоэнергетики, в которой зарубежные компании развили интенсивную деятельность и стали бить рекорды, как по технико-экономическим показателям, так и по объемам производства изделий фотоэлектричества.
Тенденции развития мировой ветроэнергетики
Учитывая большие преимущества для окружающей среды, многие страны поддержали развитие ветроэнергетики соответствующими правительственными программами. Цель их состояла в стимулировании рынка, уменьшении затрат и компенсации за несправедливое преимущество обычных видов топлива, например, путем государственного субсидирования. Важными компонентами успеха этой технологии были поддержка предложений по исследованию и развитию возможностей ветроэнергетики, а также равноправный доступ производителей ветровой электроэнергии к общим энергосетям. Наибольшее развитие технологии с использованием энергии ветра получили в Северной Америке и в Европе, в частности, в США, Германии, Испании и в Дании. На долю этих государств приходится более трех четвертей всего мирового парка ВЭУ [56].
Устойчивый интерес к ветроэнергетике наблюдается и во многих развивающихся странах мира, включая Индию, Китай и Южную Америку.
По обобщенным данным Европейской и Американской Ассоциаций Ветроэнергетики к концу 2003 г. установленная мощность всех эксплуатируемых ветроагрегатов в мире достигла 39300 МВт (рисунок 4.4), из которых более 25000 МВт приходится на Европу.
При этом за последние пять лет средний ежегодный рост продаж ветротурбин составил 40 %. В течение 2003 г. были введены в строй ВЭУ общей мощностью около 8200 МВт стоимостью порядка 8.2 млрд.долл.США [57].
Ведущим в крупномасштабном применении экологически безопасных технологий ветроэнергетики были США, которые сохраняли позицию первенства по всем показателям вплоть до 1997 г. Однако в настоящее время в США наблюдается некоторый спад активности в этой сфере энергетики относительно недавнего прошлого, обусловленный отменой льготного налогообложения производителей ветровой электроэнергии. Если в 1990 г. на долю США приходилось около 77 % всех установленных в мире ВЭУ, то к 2003 г. — только 17 % (1700 МВт установлено в 2003 г.) (рисунки 4.5 и 4.6).
Причина значительного снижения роли Северной Америки в мировой ветроэнергетике заключается в том, что рост использования энергии ветра в США на фоне ведущих в этой области европейских стран происходит медленными темпами, в то время как Европа переживает бум в развитии и применении технологий на базе ВИЭ и, в частности, ветроэнергетики.
В течение 2003 г. в европейских странах были установлены ветротурбины общей мощностью более 6 ГВт, причем в Германии — 2.6 ГВт, в Испании — 1.4 ГВт.
Германия с 1997 г. возглавляет список стран, вовлеченных в развитие ветроэнергетики. С того времени установленная мощность увеличилась больше чем в семь раз: с 2080 до 14609 МВт в 2003 г. (рисунок 4.7). К настоящему моменту вклад ветроэнергетики в общий энергобаланс Германии превышает 5 %.
