Листи з Піднебесної Краще запалити одну малесеньку свічку…
Китай вирвався у світові лідери з розвитку альтернативних джерел енергії
Китай вирвався у світові лідери з розвитку альтернативних джерел енергії
М. Пуговиця,
із Китайської Народної Республіки
Спеціально для журналу «Пропозиція»
У підручнику китайської мови для початкових класів є потішний текст «Лисиця продає повітря». В ньому йдеться про звірка, який збирає чисте гірське повітря в гарбуз-горлянку й продає його міським жителям. Посудина, зроблена із висушеного та обробленого певним чином гарбуза (або, по-іншому, індійського огірка, пляшкового гарбуза тощо), вважається в Китаї предметом сили, символом чистоти, здоров’я та довголіття; у таких посудинах зберігали цілюще питво даоси. Так ось, хитра лисиця-знахар продавала чисте повітря саме жителям міста, котрі звикли дихати забрудненим, наживаючи алергію…
І буде світло!
Останніми десятиріччями ця казка-притча стала досить актуальною для Піднебесної: добування та застосування викопних джерел енергії, надто вугілля, негативно вплинули на навколишнє середовище. Знищено велику кількість орних земель. Серйозно постала проблема викидів стічних відпрацьованих вод, двоокису вуглецю, двоокису сірки, окису азоту, шкідливих важких металів, часток РМ2,5. Викопні джерела енергії займатимуть домінуюче становище у структурі енергоресурсів ще довго, тож зо дня в день зростає загроза подальшого забруднення довкілля й зміни клімату. Країна гостро потребує переходу на екологічно чисті джерела енергії. Освоєння та використання їх — пріоритетний напрям енергетичної політики. До завершення 12-ї п’ятирічки (кінець 2015 р.), згідно з планами, частка відновлюваних енергоресурсів становитиме 11,4% загального обсягу використовуваних первинних енергоресурсів, а частка вироблюваних ними потужностей від загального енергобалансу — 30%.
Яка картина на сьогодні? Даруйте за зливу цифр, але без них не обійтися. Станом на 2011 р. потужність китайських гідроелектростанцій сягнула
230 млн кВт (перше місце у світі). Введено в експлуатацію 15 атомних енергоблоків, які виробляють 12 млн
540 тис. кВт, у стадії будівництва — ще 26 таких об’єктів (цікаво, що в галузі атомної енергетики Піднебесна прагне зменшити залежність від Росії і добивається неабияких успіхів: створила власний повний цикл виробництва ядерного палива для АЕС, освоїла самостійне проектування й будівництво реакторів із водою під тиском потужністю 1 млн кВт, досягла прориву в розробленні високотемпературного реактора з газовим охолодженням і реактора-розмножувача на швидких нейтронах). Знову ж таки, за цим показником країна теж на першому місці у світі. Як і за вітряною та сонячною енергетикою: потужність вітряних електростанцій перетнула межу в
47 млн кВт, а фотоелектричних станцій — 3 млн кВт, водночас площа сонячних водонагрівачів перевищила 200 млн м2. Активно розвивається у країні використання болотного газу, геотермальної енергії, енергії приливів та відливів… Частка відновлюваних енергоресурсів підвищалась до позначки 8% від загального обсягу. Викиди двоокису вуглецю щороку знижуються більш ніж на
600 млн т. Так, крок за кроком, китайці просуваються до енергонезалежності, зміцнюють свою енергетичну безпеку. Як сказав Конфуцій: «Краще запалити одну малесеньку свічку, ніж просто проклинати темряву». І буде світло!
Тричі побувавши у далекій азійській державі, окрім великих міст, я діставався й найвіддаленіших її куточків — найпівденнішої провінції Юньнань, що на самісінькому кордоні із М’янмою. Практично скрізь, від найбільших міст до малих сіл, на дахах висоток і приватних осель, навіть на господарських прибудовах та гаражах бачив геліопанелі й резервуари з водою, що нагрівається сонячною енергією. Сонячними батареями там освітлюють перехрестя, від цієї енергії працюють і світлофори. Такий вид водонагрівачів, освітлювачів у житловому секторі та комунальному господарстві, пояснювали китайці, заохочується й стимулюється владою.
Сонцю та вітру брат
У провінції Шаньдун, поблизу міста Цюйфу (де, до речі, народився та жив великий філософ Конфуцій) довелося побувати на потужному підприємстві Linuo Grouh Co. Ltd, яке спеціалізується на випуску фотоелектричних систем для виробництва сонячної і теплової енергії. Керівник департаменту міжнародного співробітництва компанії Чжан Бейвень, запросивши на екскурсію в цехи, розповідав:
— Нещодавно в країні відзначали 10-річчя створення геліоенергетичної індустрії, основу її становлять спільні підприємства із провідними транснаціональними компаніями. Ми співпрацюємо з німцями. А загалом у галузі задіяно понад тисячу подібних СП. Китайські геліоенергетичні вироби займають монопольні позиції в Європейському Союзі: лише 10% сонячних батарей використовують усередині країни, решту експортують. Обсяг поставок фотоелектричних модулів до «старого континенту» оцінюється в 21 млрд дол. США. Частка Китаю у щорічному світовому виробництві таких батарей
перевищує 40%.
— Яка ціна кіловат-години, виробленої сонячною електростанцією? — поцікавився я.
— Торік її знизили до одного юаня (1,3 грн. — Авт.). Але це не межа. Уряд розробляє нові пільгові заходи, систему грошової допомоги, щоб сонячна енергетика була доступна для населення, щоб і найбідніші верстви мали зиск від її розвитку.
Від Чжана Бейвеня дізнався, що великі фотоелектричні та геліотермальні станції, інтегровані в національну енергомережу, зводять у країні передусім на пустельних та малопродуктивних землях багатих на сонячну енергію провінцій Цінхай, Сіньцзян, Ганьсу, Внутрішня Монголія. У Центральному та Східному Китаї заохочують будівництво розподільних фотоелектричних систем, під’єднаних до споруд. Повсюдно активно популяризують сонячні водонагрівачі, стимулюють використання сонячної енергії з метою централізованого гарячого водопостачання, опалення та охолодження приміщень. Мають певні преференції підприємства, що використовують таку енергію для отримання високих і середніх температур, завдяки чому досягають зменшення собівартості, а відтак, і ціни своєї продукції.
У селах, прикордонних районах, невеликих містах широкого поширення набуло застосування сонячних печей та водонагрівачів, спорудження сонячних будинків.
Для Китаю розвиток сонячної енергетики має особливе значення та значний потенціал. Хоча країна є однією з наймогутніших на планеті із виробництва енергоресурсів, коефіцієнт володіння ресурсами на душу населення не досягає й половини середнього світового рівня. Тільки використанням традиційних джерел енергії не задовольнити вимог власного стрімкого економічного росту. За цих умов освоєння нових енергетичних джерел — найефективніший спосіб усунення структурних протиріч пропозиції та попиту в енергогалузі, а також ослаблення тиску на навколишнє середовище. Це й розв’язання соціальних проблем. Для прикладу, 2002 р. у Піднебесній прийняли Програму електрифікації західних (бідних) районів. Саме за допомогою геліо- та вітряної енергії вирішили питання електропостачання у 700 волостях семи провінцій. 2004 р. за обсягом виробництва сонячних батарей випередили Індію, а ще через рік обігнали визнаного лідера у цій сфері — США. До кінця 12-ї п’ятирічки сонячні енергоблоки мають вийти на загальну потужність 21 млн кВт електроенергії.
Амбітні плани стоять і перед національною вітроенергетикою — сумарну потужність її належить підняти до рівня 100 млн кВт, із яких 5 млн вироблятимуть офшорні вітрогенератори. Для розвитку цього виду енергетики у країні є всі умови — за підрахунками спеціалістів, за використання сили вітру можна отримувати понад 1 млрд кВт за рік. Регіони із найбільшим потенціалом вітру охоплюють прибережні провінції на південному сході, північ провінції Хенань і Внутрішньої Монголії, а також провінцію Ганьсу. Завдяки підтримці держави галузь розвивається динамічно. Підприємства, які інвестують будівництво вітряних електростанцій, користуються значними податковими пільгами, для них спрощено процедуру підключення до всекитайської енергетичної системи. Активно розвивається виробництво вітрогенераторів малої, середньої та великої потужностей.
Біогаз — для 300 млн осіб!
Із 2003 р. уряд проводить тендери на будівництво таких електростанцій, мета яких — не лише отримати додаткову енергію, але й знизити її вартість для споживачів. Перевага надається компаніям, котрі в облаштуванні своїх станцій використовують техніку вітчизняного виробництва. Таким чином влада стимулює і розвиток альтернативної енергетики, і розвиток технічної бази для випуску вітрогенераторів. Виробники зазвичай мають пільгове кредитування та оподаткування. Починаючи із 2008 р. Комітет відновлюваної енергії Асоціації комплексного використання ресурсів Китаю та Професійна комісія Наукового товариства відновлюваної енергії влаштовують спеціалізовані виставки — для демонстрації досягнень та обміну досвідом.
Починаючи із 2003 р. у Китаї діяла семирічна Національна програма розвитку сільської біогазової енергетики. Пізніше було розроблено низку законодавчих актів, якими уряд визначив біогаз як найефективніший і найраціональніший варіант використання ресурсів на селі та підтримки фермерів. Галузь почала бурхливо розвиватися: на сьогодні близько 80% автобусного парку в сільській місцевості та майже 60% національного парку працюють на біогазі. Деякі біогазові технології та виробництво двопаливних і біогазових двигунів до кінця 80-х років було засекречено, дотепер китайська купольна система біогазової установки є стандартом у багатьох країнах світу. Понад 30 млн сімей Піднебесної встановили такі установки у своїх будівлях, і ця цифра продовжує стрімко зростати, збільшуючись щороку на кілька мільйонів.
Крім малих фермерських установок, працюють понад 40 тис. великих і середніх біогазових станцій та 25 тис. біогазових очисних реакторів для обробки міських побутових відходів. Лише у 2010 р. було побудовано 4 тис. потужних біогазових станцій, що функціонують на основі відходів тваринницьких ферм. Наприкінці того року енергія біогазу вже надходила до 40 млн ферм, а це третина всіх наявних фермерських господарств. Шляхом використання біогазу країна забезпечує майже третину потреб в енергоносіях, економія палива за рік перебуває у межах 10 млн т нафти. До 2020 р. планується забезпечити біогазом у сільській місцевості 300 млн осіб.
Влада розраховує на біогаз як суттєве джерело електроенергії для села. Відповідно до державного плану розвитку сільських і промислових біогазових станцій заплановано щорічне збільшення кількості таких установок на 15% — із тим, щоб до 2030 р. сумарну потужність установок когенерації довести до 30 ГВт, а відтак повністю забезпечити селян електроенергією й теплом власного виробництва. Очікування властей підкріплюються дедалі зростаючими інвестиціями у галузь. Так, 2010 р. уряд у рамках цільового бюджетного асигнування інвестував 800 млн юанів і на ті кошти закупив 200 тис. установок для забезпечення біогазом 1 млн селян Тибету.
Насамкінець кілька слів про державні субсидії. Із 2002 р. уряд Китаю виділяє щороку близько 200 млн дол. США на підтримку будівництва біогазових установок. Дотація на кожну — 50% середньої вартості. Влада надає одноразові гранти у розмірі 1500 юанів (близько 250 дол. США) на купівлю та монтаж вітчизняного біогазового обладнання. Таким чином термін окупності проекту для фермера не перевищує двох років.
Тільки факти
Минулого року Китай інвестував в альтернативну енергетику 61,3 млрд дол. США.
До 2050 р. у країні буде сформовано нову енергетичну систему з китайською специфікою — тоді КНР перейде до етапу «досить вільного розвитку "зеленої", низьковуглецевої енергетики». Про це було заявлено на Х з'їзді академіків Інженерної академії Китаю.
До 2020 р. частку викопних енергоресурсів у загальному обсязі енергоспоживання Китаю буде знижено до 85%.
Потенціал річок, відходи рослинництва, тваринництва, цукрових заводів, лісового господарства — все це активно використовує китайське село для виробництва електроенергії та тепла.
Під «китайським куполом»
Піднебесна — єдина країна у світі, де із давніх часів використовують біогаз. Перші згадки про біогазові установки датуються початком ХVІ ст. до н. е. Наприкінці ХІХ ст. велика кількість їх уже працювала у прибережних районах. Перші спроби розвитку біогазової енергетики країна зробила 1958 р., коли з’явилася програма комплексного використання біогазу для утилізації гною та поліпшення санітарних умов на селі. Однак серйозні кроки уряду, котрий усвідомив вигоди від використання цього ресурсу як механізму модернізації аграрного сектору, припадають на середину 1970-х років. Саме тоді у сільських районах почали застосовувати установки переробки каналізаційних стоків під назвою «китайський купол». Хоча, за даними істориків, таку конструкцію «підземної біогазової установки для теплого грунту» в Піднебесній використовували ще тисячу років тому. Нині одна така (об’ємом 6–8 кубометрів) виробляє біогаз, який забезпечує 80% потреб сім'ї із чотирьох осіб для приготування їжі. Нічого складного у їхній конструкції немає — це дає змогу фермерам після невеликого курсу навчання самостійно будувати та експлуатувати такі біогазові установки. Ще 2005 р. країна вийшла на рубіж 10 млн біогазових реакторів, щороку вони виробляли близько 7,3 млрд м3 біогазу. «Китайський купол» економний і недорогий у виготовленні, його конструкція не містить ніяких рухомих деталей. Втім, нашим селянам цікаво буде ближче познайомитися із його будовою, про що попросимо розповісти фермера Ся Дзихуа, з яким група журналістів із СНД познайомилась у селі Люньчен (область Дехун) провінції Юньнань.
— Конструкція, — демонстрував він, — складається із вхідної труби, герметичної ями-реактора, вихідної труби для біогазу, вихідної труби для відпрацьованого шламу та буферного нагромаджувача для шламу. До верхнього отвору вхідної труби збігається рівчачками сировина — зазвичай це рідкий гній із розташованого поруч хліва для свійських тварин, а також із туалету. Об’єм реактора добирається залежно від обсягу добових фекальних стоків. Висота розміщення збірників трохи більша від висоти розташування горловини приймальної труби, аби фекалії вільно в неї стікали. Вхідна труба похило спускається донизу під землю і входить у стінку реактора нижче рівня субстрату в ньому. Отже, маємо гідравлічний затвор, який пропускає всередину реактора свіжий субстрат, але не випускає біогаз. Вихідна труба виходить із протилежної стінки реактора майже від самого його дна й похило піднімається догори. Вгорі вона входить нижнім своїм кінцем у місткість, виконану у формі відкритого зверху паралелепіпеда. Верхні краї цієї місткості розташовані нижче горловини вхідної труби. Із цієї самої місткості прокладено «аварійний» стік у розташовану нижче яму. Реактор — у нижній частині циліндричної форми, верх якої виконаний у вигляді купола-напівсфери. Із вершини купола виходить трубка для відведення газу.
— Ось і всі секрети техніки, — підсумував фермер. — Для отримання газу годиться не лише рідкий гній, а й подрібнені стебла рослин. Для поліпшення процесу ферментизації використовуємо бактеріомісткий субстрат — відстій м'ясопереробних, консервних підприємств. Під час первинного завантаження спочатку закладаємо подрібнені рослинні стебла шаром до 20 см, потім гній, а зверху — бактеріальний препарат і все це заливаємо водою до 1/3 обсягу резервуара, але кришкою поки що не закриваємо. Біомаса має бути нейтральною, якщо рН нижче 6, то слід додати вапнякової води. Час первинної ферментації — один-два дні влітку і три-п’ять — узимку. Коли температура підніметься до 40…60°С, доливаємо воду настільки, щоб до стелі залишався простір, який дорівнює приблизно четвертій частині висоти всієї внутрішньої місткості генератора. Вода і є гідрозатвором. Лише після цього всього насуваємо кришку, і процес у подальшому відбувається в герметичному просторі. Щодня в установку додаємо свіже біопаливо і видаляємо із буферної місткості відпрацьований шлам через завантажувально-розвантажувальну трубу — черпаком на довгій ручці або спеціальним насосом…
Тільки факти
А у нас… Інформація для роздумів
Загальний річний технічно досяжний енергетичний потенціал відновлюваних джерел енергії в Україні становить близько 98 млн т умовного палива (загальна потреба країни — близько 325 млн т умовного палива).
За даними Міненерговугілля, 2013 р. альтернативна енергетика України виробила 1,247 млрд кВт-год електроенергії, що удвічі (або на 608,4 млн кВт-год) більше, ніж 2012-го. При цьому в загальному обсязі виробництва частка електроенергії з ВДЕ (відновлюваних джерел енергії) також зросла удвічі — до 0,64% порівняно з 0,32% 2012 року. У 2013 р. було введено в експлуатацію 539 МВт нових потужностей ВДЕ.
У 2011 р. Україна вперше була включена до рейтингу найбільш привабливих країн для розвитку альтернативної енергетики, посівши в ньому 32 місце серед 40 країн, набравши 37 балів із 100 можливих та випередивши Австрію, Туніс, Болгарію, Аргентину, Ізраїль, Угорщину, Чилі та Чехію. Перше місце в рейтингу посідає Китай із 70 балами, друге — США (66), а третє — Німеччина (65 балів). У 2012 році Україна посідала в цьому рейтингу вже 29 місце.
У розвиток альтернативної енергетики вже вкладено близько 20 млрд грн. А до 2015 року ця сума, на думку експертів, може досягти 5 млрд дол.