Renewable energy sources: negative impact on the environment of the Kyrgyz Republic

Растущий спрос на энергию угрожает Земле изменением климата из-за выбросов парниковых газов при сжигании ископаемого топлива. Это стало основной движущей силой «зеленой» энергетики. Возобновляемые источники энергии могут уменьшить негативное воздействие производства энергии на окружающую среду в глобальном масштабе. Однако, технология использования энергии из возобновляемых источников была хорошо разработана только для электроэнергии. Расширение возможностей для поставок на другие рынки и в секторы экономики приведет к увеличению спроса на редкоземельные минералы, что, в свою очередь, создаст негативные экологические и социально-экономические последствия. Для того, чтобы смягчить такое воздействие, требуется строгая политика регулирования для контроля различных аспектов возобновляемых источников энергии, масштабов производства и воздействия на окружающую среду.

ГРНТИ 44.01.94

EDN HDTSGF

Улукбек Кубанбекович Бейшеев – аспирант кафедры автоматизированных электроэнергетических систем и электроснабжений Северо-Кавказского федерального университета (г. Ставрополь).

Статья поступила в редакцию 19.12.2022.

По данным международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA) возобновляемые генерирующие мощности по источникам энергии на конец 2022 года распределены следующим образом: 37% – гидроэнергетика, 31% – солнечная энергия, 27% – энергия ветра, 5% – другие источники. В 2022 году тенденция применения возобновляемых источников энергии (ВИЭ) усилилась по сравнению с 2021 годом, и их использование растет быстрыми темпами. Как и в предыдущие годы, большая часть этого роста пришлась на Китай. Тем не менее, широкий круг других стран также увеличил использование ВИЭ в 2022 году по сравнению с 2021 годом.

Доля возобновляемых источников энергии в общем объеме производства достигла 83% в 2022 году по сравнению с 78% в 2021 году. Так же, как и в предыдущие годы, в 2022 году количество потребляемой энергии из возобновляемых источников увеличились в основном в Азии. Единственным регионом со значительным объемом вывода из эксплуатации невозобновляемых источников была Северная Америка. При этом, невозобновляемые мощности в Европе увеличились, а не сократились в 2022 году [5].

Следует отметить, что направление деятельности, основанное на использовании нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ), находится только на начальном этапе развития в Республике Кыргызстан. Этот вопрос, по данной причине, требует углубленного изучения.

Материалы и методы

Кыргызская Республика имеет значительный потенциал роста нетрадиционных возобновляемых источников энергии. В первую очередь, к ним можно отнести энергию солнца, гидроэнергетику, энергию ветра и биоэнергетику. Фактическое использование НВИЭ в настоящий момент оценивается на уровне около 1%. Технические возможности оцениваются в 20%, а прогноз показывает, что имеющиеся ресурсы возобновляемых источников энергии могут покрыть более 50% потребности в энергии в Кыргызстане [4].

Такие прогнозы по использованию НВИЭ обусловлены природной спецификой республики. Более 75% территории Кыргызстана занимают горы. Большая часть населения занята в сельском хозяйстве и проживает на предгорной и горной территории. Более того, по оценкам экспертов, 97,8% всех поселений республики расположены в районах с сейсмичностью 8-9 баллов. Таким образом, доставка традиционного топлива в эти районы осложнена и рискованна. В качестве решения возможно использование локальных автономных систем НВИЭ, которые не требуют подключения к существующим электрическим сетям.

Между тем, несмотря на то, что Кыргызская Республика обладает огромным потенциалом вовлечения в хозяйственный оборот возобновляемой энергии, создание и внедрение НВИЭ остается менее рентабельным и более капиталоемким по сравнению с традиционными энергоисточниками. В силу этого до настоящего времени практическая потребность в использовании НВИЭ отсутствовала, в первую очередь потому, что стоимость энергии, вырабатываемой традиционными методами, в несколько раз ниже стоимости энергии, получаемой от использования НВИЭ.

Результаты и их обсуждение

Сегодня ситуация в корне меняется и можно ожидать в недалеком будущем всплеска в потребности использования НВИЭ. Промышленными предприятиями Кыргызстана может быть произведено (с ежегодным приростом 10-15%): солнечных коллекторов – 100-150 тыс. м2 в год; микро-ГЭС – 2,0-2,5 МВт в год; ветроагрегатов – 250-300 кВт в год; фотоэлектрических преобразователей – до 2-3 МВт в год; биогазовых установок производительностью 70-100 млн м3 [2].

Принимая во внимание темпы развития НВИЭ Кыргызстана в ближайшие годы, необходимо уделить особое внимание воздействию на окружающую среду данной отрасли с целью недопущения негативных последствий. Так, в статье 6 Закона Кыргызской Республики «О возобновляемых источниках энергии» от 30 июня 2022 г. № 49 указано, что государственная политика в данной области основывается на принципе обеспечения защиты окружающей среды и рационального использования природных ресурсов, охраны здоровья населения и охраны труда при реализации мер, направленных на развитие сектора возобновляемой энергии [3].

Конкретный вид и интенсивность воздействия на окружающую среду варьируется в зависимости от конкретной используемой технологии, географического положения и ряда других факторов. Понимая текущие и потенциальные экологические проблемы, связанные с каждым возобновляемым источником энергии, промышленным предприятиям Кыргызстана необходимо предпринять шаги, чтобы эффективно избежать или свести к минимуму эти воздействия, поскольку в перспективе НВИЭ становятся большей частью нашего электроснабжения.

К примеру, несмотря на огромный потенциал, производство ветровой энергии связано с целым рядом воздействий на окружающую среду, которые следует признать и смягчить. Так, например, если ветротурбины расположены рядом с населенными пунктами, наблюдаются негативные воздействия, влияющие на самочувствие жителей, такие как головные боли, болезни сердца, появление шума в ушах. Аналогичное неблагоприятное воздействие на окружающую среду оказывает производство солнечной энергии, которое связано с землепользованием, водопользованием, потерей среды обитания и вредными материалами, используемыми при производстве солнечных панелей.

Чтобы построить солнечную электростанцию промышленного масштаба, требуется большая площадь земли – это может помешать существующему землепользованию. Использование многих гектаров земли может привести к расчистке и планировке земли, что вызовет уплотнение почвы, эрозию, изменение дренажных каналов и изъятие земли из сельскохозяйственного оборота. Кроме того, солнечные энергетические системы могут воздействовать на землю в процессе добычи, производства и утилизации материалов [1].

Заключение

Активное внедрение и использование НВИЭ может негативно повлиять на окружающую среду Кыргызской Республики. Тем не менее, применение возобновляемых источников энергии вносит заметные изменения в экологию, поскольку они помогают сдерживать выбросы углерода. Исследователи, которые изучают возможности расширения спектра используемых источников энергетической мощности, должны сосредоточиться на внедрении решений, которые сдерживают негативное воздействие возобновляемых источников энергии, а также уделять внимание развитию тех направлений использования НВИЭ, которые наиболее благоприятны для экологии страны.

Например, принимая во внимание, что Кыргызстан является горной страной, следует акцентировать внимание на развитии гидроэлектростанций – ввиду того, что в горных районах, где водохранилища обычно занимают небольшие территории, воздействие работы гидроэлектростанций на окружающую среду значительно меньше.