Альтернативная энергетика – технологии для будущего

Парк ветряных турбин «Сименс» в Северном море.

История работы «Сименс» в России насчитывает почти 160 лет, и на сегодняшний день, учитывая высокую востребованность технологий для модернизации экономики и инфраструктуры страны, концерн является одним из ведущих технологических партнеров России. Локализация – прежде всего в сфере производства, широкое географическое присутствие в стране, разработка и внедрение энергоэффективных решений на всех направлениях работы компании, а также фокус на инновациях позволяют компании занять прочные позиции на российском рынке.

Деятельность «Сименс» направлена на то, чтобы занять лидирующие позиции на тех рынках, которые существуют благодаря инновациям, и на рынках с долгосрочным потенциалом роста. Компания активно инвестирует в НИОКР – порядка 4 млрд. евро в год. По данным Европейского патентного ведомства, компания и ее аффилированные предприятия возглавляют список 2011 года с 2235 заявками на получение патентов. В среднем каждый из примерно 28 тыс. сотрудников департамента корпоративных технологий компании сейчас делает почти в два раза больше изобретений, чем десять лет назад. Общее число патентов, выданных «Сименс», возросло с 51 300 в 2010 году до 53 300 в настоящее время.

Инновации – основа бизнеса компании, которая входит в число мировых технологических лидеров в таких областях, как энергетика, индустрия, инфраструктура для городов, здравоохранение и информационные технологии.

Энергетика в приоритете

Одно из приоритетных направлений бизнеса, в котором реализуется инновационный потенциал «Сименс», – энергетика. Различные проекты осуществляются концерном по всему миру. При этом акцент делается на энергосберегающие технологии и проекты в области получения энергии из возобновляемых источников.

Реализуемые проекты приносят видимые результаты: в 2011 финансовом году торговый оборот сектора энергетики «Сименс» составил 27,6 млрд. евро, а новых заказов было получено на сумму около 34,8 млрд. евро. Доходы «Сименс» по проектам в области энергетики достигли 4,1 млрд. евро. И значительную часть этого дохода принесла альтернативная энергетика.

К альтернативной энергетике относятся те способы получения электроэнергии, при которых используются не традиционные исчерпаемые источники (нефть, газ, уголь), а возобновляемые. То есть в электричество преобразуется энергия солнечного света, ветра, приливов и отливов, геотермальная и другие. Главное преимущество использования альтернативных источников энергии состоит в их минимальном воздействии на окружающую среду и огромном потенциале.

В 1970-х годах в мире произошло несколько нефтяных кризисов, в результате чего многие страны столкнулись с серьезным недостатком традиционного топлива. Правительства начали вводить нормы расходования бензина, запрещали перемещение на автомобилях в выходные дни, призывали к жесткой экономии. Коснулся кризис и США, и именно в эти годы администрация страны заговорила о необходимости переходить на альтернативные источники энергии. Сегодня к нефтяным кризисам добавилась проблема иссякающих запасов имеющихся месторождений, аварии на АЭС, а также ухудшение экологической ситуации в мире, поэтому специалисты со всего мира опять обратили внимание на возобновляемые источники энергии.

В частности, к 2020 году Евросоюз планирует довести долю альтернативной энергетики в энергобалансе до 20%, а к 2040 году – до 40% (сейчас этот показатель составляет около 15%).

В рейтинге стран, наиболее активно использующих альтернативную энергию, составленном компанией Ernst&Young в 2010 году, ведущие позиции занимает Китай.

Для «Сименс» это также одно из важнейших направлений деятельности. В области альтернативной энергетики концерн занимается и созданием уникального оборудования, и разработкой высокоэффективных технологий, позволяющих рационально использовать возобновляемые источники энергии по всему миру. Также в число приоритетов входит создание так называемых интеллектуальных сетей, которые могут объединить электростанции, работающие на альтернативных источниках топлива, с уже существующей энергосистемой.

Другая важная задача – оснащение «интеллектуальных сетей» современными электросчетчиками, которые помогали бы анализировать динамику расходования электроэнергии и регулировали бы нагрузку на сеть. Это также одна из актуальных задач для «Сименс».

Подводная ГЭС – последнее слово в энерготехнике.

Ветроэнергетика

На сегодняшний день именно ветроэнергетика является наиболее востребованным направлением работы «Сименс». По итогам 2011 года концерн заключил шесть контрактов на создание ветропарков общей мощностью около 1400 МВт.

Основной элемент ветроэнергетической установки (ВЭУ) – винт или ротор, который вращается под воздействием ветра. Энергия, получаемая на ВЭУ, недорогая, и это их основное достоинство. Однако есть у «ветряков» и недостатки, самый серьезный из которых – помехи, создаваемые для воздушного сообщения и радиоволн.

Тем не менее сейчас в мире установлено около 6500 ветровых турбин «Сименс», пиковая производительность которых составляет 5700 МВт (таким количеством энергии можно обеспечить более 7 млн. домохозяйств). Использование ветроустановок снижает выбросы углекислого газа более чем на 8 млн. метрических тонн год.

При участии «Сименс» уже построен крупнейший в Европе парк ветроустановок, расположенный на суше (Шотландия). Завершается строительство уникального морского ветропарка Horns Rev II в Дании. Совместно с норвежской энергетической компанией Hydro «Сименс» будет разрабатывать проекты плавучих ветровых электростанций, которые имеют заметное преимущество – они мобильны и могут передвигаться в зависимости от движения воздушных масс. В ближайших планах концерна также строительство ветропарка Amrumbank West в Северном море для компании E.ON. В Германии «Сименс» построит ветропарки Borkum Riffgrund и Meerwind Sud/Ost. В Великобритании будут возведены ветропарки West of Duddon Sands и Teesside, а в США – Cape Wind и Block Island.

Солнечная энергетика

В настоящее время «Сименс» является одним из ключевых участников самого масштабного и сложного европейского проекта в области солнечной энергетики: программы Desertec Industrial Initiative. Его основная задача – обеспечение 15% потребностей Европы в электроэнергии за счет солнечных электростанций. Благодаря тому что «Сименс» обладает опытом и необходимыми технологиями в области создания и управления электростанциями, а также создания системы передач тока с минимальными потерями, концерн играет в Desertec ключевую роль. И эта роль еще более возрастает, если учесть огромное количество решений в области охраны окружающей среды в портфеле «Сименс».

Действующие солнечные парки «Сименс» установлены уже на всех континентах, причем концерн поставляет масштабные установки мощностью более 2 МВт. Технические характеристики оборудования всегда приспособлены к конкретным географическим условиям: в зависимости от солнечной активности в определенной местности используются фотогальванические панели, концентраторы солнечной энергии или промышленные фокусные зеркала с парогенераторами.

В 2009 году «Сименс» открыл новый производственный цех в городе Гёрлитц (Германия), который выпускает турбины, отличающиеся высокой производительностью, надежностью и эксплуатационной гибкостью. Для дальнейшего совершенствования производимого оборудования «Сименс» приобрел компании Solel Solar Systems (израильская компания, производящая оборудование) и Archimede Solar (Испания, разработчик оборудования). За счет этого концерн занял ведущие позиции на рынке и постоянно укрепляет их.

Солнечная энергетика должна обеспечить 15% потребностей Европы в электроэнергии. Фото предоставлены пресс-службой «Сименс»

Инновационные разработки «Сименс» помогают решать проблему не только производства, но и передачи электроэнергии. Дело в том, что солнечные электростанции, которые находятся, например, в Африке, в идеале должны будут снабжать электроэнергией Европу. А передача тока на такие большие расстояния всегда связана с огромными потерями. Применение технологии передачи HVDC, которую разработал «Сименс», снижает потери до 10% на 3 тыс. км. Специалисты концерна уверены, что эта технология будет пользоваться огромным спросом в Европе, где энергопотребление будет только расти.

Гидроэнергетика

Необходимые условия для строительства гидроэлектростанций – это наличие необходимых ресурсов в течение всего года и по возможности большой уклон на реке.

Строительство ГЭС, как правило, обходится дороже, чем строительство традиционных электростанций. Однако себестоимость электроэнергии, полученной на ГЭС, в два раза ниже, чем электроэнергии, полученной с использованием традиционных источников. При этом ГЭС оказывает минимальное воздействие на окружающую среду.

Гидроэнергетика – третий вид альтернативной энергетики, которую активно развивает «Сименс». Концерн занимается технологическими разработками для малых ГЭС мощностью до 30 МВт, а также для реконструкции электростанций.

В зависимости от каждой конкретной электростанции «Сименс» предлагает для оснащения турбины с регулируемыми и фиксированными лопастями всех доступных в настоящее время конструкций – Pelton, Francis, Kaplan, Axial и т.д. Технологии «Сименс» гарантируют высокий запас прочности малых ГЭС и низкие эксплуатационные расходы.

Перспективы России

Как отмечают эксперты, потенциал России с точки зрения возобновляемых источников энергии очень велик. По оценке Агентства по прогнозированию балансов в электроэнергетике (АПБЭ), этот потенциал достигает 4,5 млрд. тонн условного топлива в год, что в четыре раза больше, чем ежегодное внутреннее потребление первичных энергоресурсов в стране.

Наиболее перспективным направлением в России является ветроэнергетика. Специалисты полагают, что в будущем до 30% электроэнергии в стране может производиться именно на ВЭУ. «Сименс» также не исключает своего участия в развитии ветроэнергетики в России. Специалисты концерна отмечают, что потенциалом для установки ветропарков обладают Краснодарский край, Азовское побережье, Волгоградский регион, а также граничащие с Казахстаном области. Также хорошие перспективы у ветроэнергетики на Алтае и в Оренбургской области.

В области солнечной энергетики АПБЭ оценивает суммарный объем уже введенных в России мощностей не более чем в 5 МВт. При этом уровень инсоляции (обеспеченности солнечной энергией) России сопоставим с показателями Германии, где объем введенных мощностей составляет 20 ГВт.

Если говорить о гидроэлектростанциях, то в России их строительство всегда велось активно, и наша страна входит в top-10 стран, активно развивающих гидроэнергетику. Однако пик использования малых ГЭС пришелся на 1950–1960-е годы, а сейчас эта отрасль несколько забыта. Тем не менее перспективы строительства малых ГЭС в республиках Северного Кавказа очень велики.