«Единственный верный путь к энергетической безопасности, стабильным ценам на энергию, процветанию и пригодной для жизни планете лежит через отказ от загрязняющих среду ископаемых видов топлива и ускорение перехода к энергетике на основе возобновляемых источников энергии».

 

Это слова Генерального секретаря ООН Антониу Гутерриша. В самом деле, настолько расширяются объемы использования энергии, что дальнейшее увеличение создаст большую опасность для биосферы, а значит, и для человечества. Поэтому во всем мире начиная с последнего десятилетия стало уделяться особое внимание использованию экологически чистых источников возобновляемой энергии, прежде всего солнечной и ветряной.

 

Курс на «зеленую» экономику

Отдельное внимание на развитие «зеленой» экономики, в частности, «зеленой» энергетики обращает и Узбекистан. Хотя в настоящее время объемы затрат на технологии возобновляемой энергетики заметно превышают расходы на технологии традиционной энергетики, все же можно конкретно назвать объекты, где они внедряются. Для Узбекистана это в первую очередь маломощные объекты местной промышленности и строительного сектора для получения электрической энергии и тепла, а также другие сооружения для сель­ского хозяйства, социально-бытовых объектов, фермерства, тепличных хозяйств.

 

Альтернативные источники энергии — это возобновляемая энергия, получаемая путем использования гидроэнергетики, ветряной, солнечной, геотермальной энергии, биомассы и водного потока. В отличие от нефти, природного газа, угля и урана, которые добываются в недрах земли, эти источники энергии не исчерпываются и поэтому называются «возобновляемыми».

 

Узбекистан располагает огромным потенциалом возобновляемой энергии, который в три раза превышает объемы  производства всех видов органического топлива. В нашей стране технологии по использованию солнечной энергии имеют большие перспективы, так как этим видом энергии можно пользоваться круглый год. Увеличение использования солнечной энергии спокойно покроет потребность в электрической и тепловой энергии, особенно в далеких и труднодоступных сельских районах, в то же время даст возможность направлять природный газ в больших объемах на экспортные нужды.

 

В последнее время сталкиваемся с определенными трудностями в электроснабжении. Это особенно заметно в сельской местности. Модернизация и реконструкция электростанций, а также сетей, доставляющих и распределяющих энергию, считаются приоритетными задачами. В такой ситуации развитие возобновляемой энергетики поможет надежно обеспечивать объекты энергией и заметно сократит потери в процессе ее доставки. Отпадет  необходимость в строительстве протяженных линий электропередачи, чтобы подключать отдаленные населенные пункты к электрической сети.

Рациональный подход

Обращая внимание на экономическое развитие, невозможно не думать о сохранности природных ресурсов и окружающей среды. С этой точки зрения осуществляется большая работа по разработке новых энергетических технологий, эффективному использованию топлива и энергии.

 

Узбекистан поставил цель — до 2030 года довести долю источников возобновляемой энергии до более чем 25 процентов всего объема производимой электроэнергии. В результате предпринимаемых мер в первой половине 2022 года сэкономлено 817,16 миллиона кубометров природного газа,  447 миллионов кВт.ч электроэнергии и 8,3 тысячи тонн нефтепродуктов. В настоящее время реализуются четыре стартап-проекта по электроэнергетике, энергосбережению, источникам альтернативной энергии общей стоимостью 1 триллион 438,7 миллиона сумов.

В течение 2020—2022 годов на основе государственно-частного партнерства организована работа в сфере энергетики по восьми проектам общей стоимостью 1,88 миллиарда долларов.

 

Укрепляются правовые основы в достижении энергосбережения и внедрении возобновляемых источников энергии. С этой целью усовершенствованы законы «О рациональном использовании энергии», «Об использовании возобновляемых источников энергии». Приняты постановления Президента, направленные на развитие данной сферы. Так, в постановлениях Президента «О Программе мер по дальнейшему развитию возобновляемой энергетики, повышению энергоэффективности в отраслях экономики и социальной сфере на 2017—2021 годы» от 26 мая 2017 года, «О мерах по обеспечению рационального использования энергоресурсов» от 8 ноября 2017 года намечен целый ряд задач. Согласно им, выполнена широкомасштабная работа по сокращению расходов энергии и ресурсов в экономике, широкому внедрению энергосбережения, расширению использования возобновляемых источников энергии, повышению энергоэффективности в разных отраслях экономики.

 

В стране реализован ряд программ по развитию «зеленой» энергетики. Скажем, в Навоийской области сдана в эксплуатацию современная солнечная фотоэлектростанция мощностью 100 мегаватт. Аналогов ей нет во всей Центральной Азии. Она способна вырабатывать по 252  миллиона киловатт-часов чистой электроэнергии в год, сэкономить 80 миллионов кубометров природного газа и предотвратить выбросы в окружающую среду 160 тонн вредных парниковых газов.

 

По мнению специалистов, за счет строительства таких уникальных солнечных фотоэлектрических станций возможно произвести в общей сложности 600 миллиардов киловатт-часов электрической энергии. Это в восемь раз больше потребностей в энергии по стране.

 

Президент обратил внимание на этот актуальный вопрос в Послании Олий Мажлису и народу Узбекистана 20 декабря прошлого года. Названы имеющиеся проблемы, обозначены пути их решения и задачи.

 

Следует признать, сказал глава государства, проблемы в отрасли возникли не сегодня. Правда и то, что в разведку новых газовых месторождений долгие годы не направлялись инвестиции, не модернизировались электрические и газовые сети. В результате отсутствия реального учета крупные потери стали обычной практикой. Вместе с тем за последние шесть лет население страны увеличилось на 13 процентов, а количество промышленных предприятий удвоилось — с 45 до 100 тысяч. Соответственно потребность в электроэнергии выросла минимум на 35 процентов и продолжает расти из года в год. Для устойчивого развития экономики нам необходимо инвестировать в энергетику 25—30 миллиардов долларов. Этого можно добиться исключительно за счет привлечения в отрасль частных инвестиций.

Мегаватты мощности

В силу этого за последние три года в сферу направлено восемь миллиардов долларов прямых инвестиций. В начале декабря завершен тендер по строительству в Бухарской, Наманганской, Хорезмской областях еще трех фотоэлектростанций общей мощностью 500 мегаватт. С начала прошлого года были запущены семь электростанций мощностью 1,5 тысячи мегаватт. В этом году завершатся еще 11 крупных проектов мощностью 4,5 тысячи мегаватт. В частности, за счет строительства солнечных и ветряных электростанций в Бухарской, Джизакской, Кашкадарьинской, Навоийской, Самаркандской, Ферганской и Ташкент­ской областях дополнительно будет вырабатываться 14 миллиардов киловатт-часов электроэнергии. Тем самым подача электроэнергии в домохозяйства увеличится на 50 процентов.

 

Наряду с этим будет значительно расширено использование малых станций, работающих от возобновляемых источников энергии. К примеру, установка на Алмалыкском, Бекабадском комбинатах и других крупных предприятиях Ташкентской области солнечных электростанций мощностью тысяча мегаватт позволит вырабатывать в год 2,5 миллиарда киловатт-часов электроэнергии. Это обеспечит почти 30 процентов потребности в Ташкентской области, будет сэкономлено 500 миллионов кубометров газа. В домохозяйствах и на предприятиях в каждом районе и городе республики будут реализовываться проекты по использованию установок, работающих от возобновляемых источников энергии, мощностью пять — десять мегаватт. 

 

В целом в предстоящие три года во всех государственных организациях будут установлены солнечные панели и коллекторы горячей воды. Для этого будут привлечены инвестиции в объеме двух миллиардов долларов. За счет этого 60 процентов потребления электроэнергии и газа будет переведено на «зеленую» энергию. А для домохозяйств в два раза увеличен размер субсидий, выделяемых на установку солнечных батарей.

 

В Стратегии развития нового Узбекистана на 2022—2026 годы наряду с ускоренным развитием национальной экономики и обеспечением высоких темпов роста в ближайшем будущем также обозначена приоритетная задача — принять меры по повышению  до 2026 года  на 20 процентов энергоэффективности экономики и сокращению на  20 процентов  объема выброса вредных газов в атмосферу путем активного внедрения технологий  «зеленой» экономики  во все сферы. С этой целью реализуются проекты по строительству солнечных фотоэлектрических и ветряных электрических станций высокой мощности, продолжается дальнейшее развитие гидроэнергетики. Реформы в данной отрасли направлены на решение таких важных задач, как дальнейшее сокращение энергоемкости валового внутреннего продукта страны и расширение использования возобновляемых источников энергии. 

 

Президент Шавкат Мирзиёев 24 февраля 2022 года в ходе поездки в Каракалпакстан заложил первый камень в строительство ветряной электростанции мощностью 100 МВт в Берунийском районе. Годовая мощность этого сооружения, которое будет построено за счет привлекаемых прямых иностранных инвестиций в 108 миллионов долларов, составляет 360 миллионов киловатт-часов. Реализация проекта наряду с обеспечением электроэнергией порядка 110 тысяч домохозяйств позволит экономить 106 миллионов кубометров природного газа в год.

 

В Стратегии развития нового Узбекистана намечено увеличение к 2026 году объема выработки электроэнергии дополнительно на 30 миллиардов кВт.ч с доведением общих генерирующих мощностей до 100 миллиардов кВт.ч, активное внедрение технологий «зеленой» экономики во все сферы, экономия до трех миллиардов кубических метров природного газа за счет доведения доли возобновляемых источников энергии к 2026 году до 25 процентов.

 

Стратегией развития предусмотрено создание дополнительных источников энергии в четыре гигаватта — за счет строительства восьми ветряных электрических станций; сдача в эксплуатацию не менее десяти солнечных фотоэлектрических станций в целях доведения их мощности до четырех гигаватт; дополнительное производство 868 мегаватт электроэнергии в год — за счет возведения 15 гидроэлектростанций и модернизации пяти имеющихся таких станций. В ближайшие годы будут сданы в эксплуатацию солнечная фотоэлектрическая  станция мощностью 100 мегаватт в Самаркандской области, а также девять солнечных фотоэлектрических  станций в Бухарской, Джизакской, Наманганской, Хорезмской, Сурхандарьинской и Кашкадарьин­ской областях, общая мощность которых равна 2 100 мегаваттам.

Альтернатива необходима

Энергетика занимает важное место в жизни человека и общества, способствует расширению возможностей для удовлетворения разных потребностей. Цивилизация всегда была тесно связана с видами и объемом используемой энергии. В течение ХХ века, особенно в последние 40 лет, значительно увеличился показатель использования энергии. Это оказывает негативное влияние на окружающую среду. Глобальное потепление климата в мировом масштабе непо­средственно связано с выбросами в результате работы тепловых электростанций, использующих органические виды топлива, а также с газами от двигателей внутреннего сгорания.

 

За последние 40 лет добыт самый большой в истории человечества объем органического топлива. Текущее столетие также не является исключением. В мире показатель использования топлива за год составляет 12 миллиардов тонн нефти в эквиваленте. Причем потребность в органическом топливе будет ускоренно расти в будущем. Нефть, природный газ, уголь и уран продолжают составлять основу мирового энергетического баланса. Их ресурсы постепенно уменьшаются. При нынешнем уровне использования энергетических ресурсов запасов нефти хватит на 45—50 лет, природного газа — на 70—75, каменного угля — на 165—170, бурого угля — на 450—500 лет, запасов ядерного топлива хватит на сравнительно долгий срок.

 

Поэтому в мировом масштабе увеличилось обращение к альтернативным источникам энергии.

 

Солнечная энергия. От солнца, являющегося основным источником энергии земного шара, ежегодно поступает на нашу планету примерно 173 ПВт (или 173 миллиона ГВт) солнечной энергии, это более чем в десять тысяч раз превышает потребности в глобальной энергии. Помимо превращения солнечных лучей в электрическую энергию, солнечными коллекторами  пользуются также для отопления и нагрева воды. Панели могут вырабатывать энергию при облачной погоде.

 

Ветряная энергия. Использование ветра в качестве движущей силы существует с древности. Ветряные мельницы применялись для получения муки, а также в качестве насоса или станции для поднятия воды. Современные турбины производят электрическую энергию.

Ветряная энергия является одной из самых быстроразвивающихся технологий возобновляемой энергии. По данным издания «Irena», за послед­ние 20 лет глобальная мощность производства ветряной энергии на суше и в море выросла почти в 75 раз, с 7,5 ГВт в 1997 году до примерно 564 ГВт в 2018 году. 

 

Энергия воды использовалась в Древнем Египте и Римской империи для управления машинами, в том числе мельницами. В средние века в Европе водные мельницы работали на целлюлозно-бумажных заводах. С конца XIX века водную энергию стали активно применять для выработки электрической энергии.

 

Геотермальная энергия для производства электрической энергии использует тепло земли. Оно дает возможность отапливать верхние слои земли и подземные водохранилища. Геотермальную  энергию добывают с помощью маленьких колодцев, это не  требует больших инвестиций и особенно эффективно на территориях, где горячие источники расположены близко к земной коре.

 

Биоэнергия универсальна. Из твердой, жидкой и газообразной биомассы можно производить тепловую, электрическую энергию и топливо. Наряду с этим в качестве возобновляемого сырья используются также растительные и животные элементы жизнедеятельности.

 

Энергия волны. Волны являются еще одним методом получения энергии. Они вращают генератор, который ответственен за выработку энергии. Волновые электростанции для производства электрической энергии пользуются гидродинамической энергией, возникающей при давлении и разнице температуры между волнами моря. Исследования в данном направлении продолжаются. Однако, по расчетам специалистов, только берега Европы могут произвести более 280 ТВт.ч энергии. Это составляет половину потребления Германии.

Как обстоит дело в мире

Страны мира нацелены на возобновляемые источники энергии. Это стало частью Парижского соглашения — к 2030 году безуглеродные решения могут стать конкурентоспособными  в секторах, составляющих более 70 процентов глобальных отходов. Переход на альтернативную энергию предусматривает замену угольной экономики возобновляемой энергией. Несмотря на пандемию и экономический кризис, многие города, страны и компании продолжали объявлять или осуществлять планы по декарбонизации. В частности, Индия в 2021 году внесла самый большой вклад в развитие возобновляемой энергии. Здесь был сдан в эксплуатацию ряд проектов по ветряной и солнечной энергетике.

 

В Европейском союзе даже в условиях пандемии не забывался проект «Зеленое соглашение». Его цель — к 2030 году создать в ЕС безуглеродное пространство. Там намечено сократить выбросы парниковых газов на 40 процентов по сравнению с уровнем 1990 года, довести до 32 процентов долю получаемой от возобновляемых источников энергии в общем составе энергопотребления. 

 

По данным Еврокомиссии, на эти цели планируется привлечь 260 миллиардов долларов инвестиций в год. В энергетической системе Евросоюза постоянно растет и доля возобновляемой энергии. В первой половине 2020 года в ЕС почти 40 процентов электрической энергии выработано из возобновляемых источников.

 

В настоящее время ведущими странами по внесению инвестиций в развитие возобновляемой энергетики являются Китай, США, Япония и Великобритания. Вливания в чистую энергию за 20 лет увеличились с 33 миллиардов до 300 миллиардов долларов.

 

Китай стал ведущим производителем оборудования возобновляемой энергии. Семь из десяти лучших солнечных батарей изготавливаются китайскими компаниями. Развитие технологий уменьшает расходы на строительство объектов возобновляемой энергии. Так что Китай близок стать к 2060 году углеродно-нейтральной страной.

 

Серьезные шаги по переходу на альтернативную энергетику предприняты США. В настоящее время страна вернулась к Парижскому соглашению и намерена перейти к 2050 году на чистую эмиссию парниковых газов и стопроцентно на «зеленую» энергию.

 

Япония, Южная Корея, Новая Зеландия и Великобритания также планируют до 2050 года перейти на использование только ВИЭ. Можно сказать, что для электрической системы Великобритании 2020 год был самым «зеленым» годом. Страна смогла прожить в течение 67 дней без угля и планирует к 2025 году отказаться от традиционных источников энергии.

 

Активно развиваются ВИЭ в Испании. По прогнозам, в этой стране сектор солнечной энергии будет расти в два раза быстрее, чем в Германии. Шотландия в 2020 году 97 процентов электроэнергии получила от возобновляемых источников. С помощью произведенной «зеленой» энергии покрывались потребности более семи тысяч домохозяйств в электроэнергии. Для Австрии 2030 год — рубеж полного отказа от традиционной энергии. Саудовская Аравия запланировала получить к 2030 году 50 процентов электроэнергии от ВИЭ.

 

Многие города мира также стремятся быть независимыми от углеродов. По сведениям CDP, уже свыше ста получают 70 процентов электрической энергии от возобновляемых источников — воды, геотермальной, солнечной и ветряной энергии. В этот список включены Окленд, Найроби, Осло, Сиэтл, Ванкувер, Рейкьявик, Порту, Базель, Богота и другие.

 

К примеру, Бурлингтон (Вермонт, США) уже перешел на электроэнергию от ветра, солнца, воды и биомассы. Вся энергетическая система Рейкьявика питается от гидроэлектрических и  геотермальных источников.

Для швейцарского города Базеля энергия, получаемая от возобновляемых источников, стопроцентно обеспечивается собственной компанией. Большая часть электрической энергии вырабатывается от гидроэнергетики, 10 процентов — от ветра.

 

В Берлине начиная с конца 2018 года работают солнечные электростанции. Они покрывают 0,7 процента энергии. К 2050 году за счет солнечной энергии будет обеспечиваться 25 процентов потребности города.

 

Альтернативные источники энергии являются общенациональным вопросом. Поэтому чрезвычайно важно, чтобы в это дело включились не только страны и крупные города, но и каждая организация, каждое ведомство и население. К примеру, расскажу о работе в данном направлении, которая проводится в нашем Джизакском политехническом институте. На территории института установлена солнечная фотоэлектрическая станция мощностью 100 кВт, в местах проживания студентов — десять солнечных водонагревательных приборов объемом две тысячи литров.

 

В рамках гранта Германии через фирму «Martifer Solar. SA» установлена  солнечная фотоэлектрическая станция мощностью 10 кВт. Ею пользуемся в ходе учебно-практических занятий и проведения научных работ. На пяти электродвигателях в отопительной системе института установлены энергосберегающие приборы, и в результате этого ежемесячно экономится 125 тысяч сумов.

 

Солнечная и ветряная энергии очень эффективны для Узбекистана.  Наша страна по географическому расположению и климатическим условиям располагает хорошими возможностями. Кроме того, имеет весомую научно-техническую базу, большой объем конструкторских и технологических разработок по проектированию и использованию солнечной энергии, а также высококвалифицированные кадры.

 

Так что целесообразно развивать использование таких альтернативных источников, как солнце, ветер, гидроэнергетика, расширять внедрение интегрированных солнечно-тепловых электростанций. Развитие экологически чистой и возобновляемой энергетики имеет большое значение в обеспечении населения и отраслей дешевой и устойчивой электроэнергией. 

 

Aлишер УСМАНКУЛОВ,

ректор Джизакского политехнического института
доктор технических наук, профессор.