Мировая энергетика находится в состоянии беспрецедентной неопределенности, указывают эксперты Международного энергетического агентства (МЭА) в отчете World Energy Outlook 2010. Запасы традиционных энергоресурсов — нефти, газа и угля — стабилизировались, а стоимость их добычи неуклонно растет. Это положило конец энергетической эйфории середины XX века и изменило отношение мира к потреблению энергии: теперь во главу угла поставлены эффективность и рациональность.
Правда, ставка на экономию не вполне себя оправдала, признают эксперты: несмотря на энергосберегающие технологии, потребление ресурсов продолжает расти. К 2035 г. спрос на первичную энергию увеличится более чем на 35% (по сравнению с 2009 г.) до 16,7 млрд т нефтяного эквивалента, подсчитало МЭА. Мир нуждается в более экологичной, безопасной, надежной и устойчивой энергосистеме, пишут эксперты агентства, и главную роль в ее построении могут сыграть возобновляемые источники энергии.
Некоторые из них уже получили широкое распространение. Например, гидроэнергетика: ее доля в мировом энергобалансе составляет около 16%, свидетельствуют данные МЭА. Лидеры рынка — страны с высоким гидропотенциалом: Китай, Канада, Бразилия, США и Россия. Их совокупная доля превышает 55% от общемировой гидрогенерации. А ГЭС этих стран способны удовлетворять примерно 7% всего мирового спроса на электроэнергию.
Главные причины такой популярности гидроэнергетики — широкая доступность и неограниченность основного ресурса — воды, а также низкая стоимость производимой энергии. В среднем она не превышает $0,05 за 1 кВт ч, подсчитали эксперты МЭА. По оценкам Администрации энергетической информации США, себестоимость 1 кВт ч на новых газовых электростанциях комбинированного цикла — около $0,06.
К 2050 г. на ГЭС будет вырабатываться почти вдвое больше энергии, чем сегодня (до 5749 ТВт ч), прогнозирует МЭА. Правда, доля гидроэнергетики в общем энергобалансе снизится до 14,1%, считают эксперты: постепенно этот источник энергии будет вытесняться другими. Дело в том, что перспективы дальнейшего развития гидроэнергетики ограничены: большинство территорий с высоким гидропотенциалом, где протекают большие реки или водопады, уже сегодня активно эксплуатируются.
Еще один водный источник энергии — мировой океан. Оценить всю его мощь ученые пока не могут, но предварительные расчеты все же есть: по мнению экспертов МЭА, совокупная потенциальная мощность энергии океана превышает 90 000 ТВт ч в год, т. е. в 4 раза больше, чем сегодня потребляет человечество.
Уже сегодня есть ряд технологий, позволяющих вырабатывать электричество, используя энергию волн, приливов, течений и даже разницу температур у поверхности и в глубине океана. Правда, большинство таких разработок находится на самом начальном этапе развития, поэтому говорить об их широком применении пока не приходится. Кроме того, энергия, вырабатываемая с помощью энергии океана, как правило, получается очень дорогой: от $5,6 до $16,8 за 1 кВт ч, подсчитали эксперты МЭА.
Но отдельные разработки все же применяются. Речь идет об энергии приливов и отливов. Пока в мире действует не более 10 приливных электростанций (ПЭС). Крупнейшая — Shihwa (проектная мощность — 254 МВт) запущена в августе 2011 г. в Южной Корее. Работа этой ПЭС позволит стране ежегодно экономить более 860 000 барр. нефти. При этом себестоимость вырабатываемой Shihwa энергии, по словам представителя Korea Energy Economics Institute, невысока: $0,088 за 1 кВт ч.
Еще один востребованный сегодня возобновляемый источник энергии — ветер. По данным World Wind Energy Association (WWEA), в 2010 г. суммарные мощности мировой ветряной энергетики составили 196,6 ГВт, увеличившись на 23% по сравнению с предыдущим годом. И это самый низкий показатель прироста за последние шесть лет, отмечается в отчете.
Причина такого стремительного развития — доступность и экономичность. Себестоимость ветряной электроэнергии в среднем составляет $0,09 за 1 кВт ч, пишет WWEA.
Две трети всех работающих сегодня ВЭС расположены в пяти странах — Китае, США, Германии, Испании и Индии. Лидер по установленной мощности — Китай, там сконцентрировано более 22% всех ВЭС. Но в общем энергопотреблении страны доля ветра составляет всего 1,2%. В среднем по миру в 2010 г. этот показатель составил 2,5%.
Энергия ветра неисчерпаема. Ее резервы более чем в 100 раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты. Но есть и недостатки: выработка ВЭС напрямую зависит от силы ветра — фактора непостоянного. А значит, гарантировать стабильность работы энергосистемы ветроэнергетика не может. Это основное препятствие для увеличения доли энергии ветра в национальных энергосистемах.
Еще один сдерживающий фактор — экология: в непосредственной близости шум от работы ветрогенератора сопоставим с шумом отбойного молотка (около 95-100 дБ). В совокупности с низкочастотными колебаниями (их вызывает вращение лопастей) это оказывает негативное влияние на локальные экосистемы.
Количество солнечной энергии, поступающей на Землю за неделю, превышает энергию всех мировых запасов нефти, газа и угля, вместе взятых. По прогнозам МЭА, уже к 2060 г. фотогальванические и работающие на базе солнечной энергии электростанции будут обеспечивать половину мировой потребности в электричестве. Технологии развиваются стремительно: только в 2010 г. установленные мощности солнечных станций увеличились на 72,6% (до 40 ГВт), говорится в докладе ВР. Лидер роста — Евросоюз (82% до 29,6 ГВт). В США рост составил 53% до 2,5 ГВт.
Самая большая на сегодняшний день солнечная электростанция — Sarnia мощностью 97 МВт находится в Канаде. Энергию для нее помогают аккумулировать более 1 млн зеркал. Но есть и намного более амбициозные проекты. Крупнейший из них — Desertec стоимостью в 400 млрд евро предполагает строительство в пустыне Сахара солнечных электростанций мощностью около 100 ГВт.
Но, несмотря на высокие темпы роста и амбициозные планы, пока что солнечная энергетика не может конкурировать с традиционными источниками ни по эффективности, ни по экономике проектов: коэффициент преобразования солнечной энергии в электрическую не превышает 12-16%, а стоимость вырабатываемой при этом электроэнергии значительно выше, чем у тепловых станций. По подсчетам Администрации энергетической информации США, себестоимость 1 кВт ч солнечной станции сейчас примерно $0,21. В Европе, по оценкам Европейской ассоциации фотогальванической промышленности (EPIA), еще выше — $0,23-0,5 за 1 кВт ч. Правда, крупнейший мировой производитель солнечной электроэнергии — First Solar недавно сообщила, что к 2014 г. может довести цену 1 кВт ч до $0,1-0,12, что сравнимо с показателями газовых станций в пиковые часы.
Еще один сдерживающий фактор — сложность в диспетчеризации такого вида энергии. Так же как и ветроэнергетика, энергия солнца нерегулируема и непостоянна: она зависит от погоды, времени суток и года. А значит, получаемую в ясную погоду энергию надо уметь аккумулировать и распределять по системе в течение суток. Но современные технологии пока не позволяют человечеству эффективно (и экономически оправданно) накапливать и хранить большие объемы энергии. Поэтому доля солнечной энергии в общей генерации ничтожно мала — 0,1%, гласят данные ВР.
Общий выход тепла из недр на земную поверхность оценивается в 30 ТВт, отмечается в отчете Research.TechArt. Это почти в 6 раз превосходит мощность всех действующих сегодня энергоустановок. Технологии, позволяющие использовать этот потенциал, не стоят на месте: за последние 10 лет мощность геотермальных станций почти удвоилась и составляет сегодня около 13 ГВт. Сейчас работает 215 геотермальных проектов в 24 странах мира.
Главными достоинствами геотермальной энергии являются неиссякаемость ресурсов и полная независимость от условий окружающей среды, времени суток и года. Но использование подобных технологий сегодня экономически оправдано только в районах с высокой вулканической активностью, таких как Филиппины или Исландия. Там геогенерация уже обеспечивает около трети потребности в электроэнергии. Благодаря «природной предрасположенности» стоимость ее невелика — всего $0,03-0,08 за 1 кВт ч (по оценкам МЭА). В регионах, где вулканическая активность не так велика, развитие геотермальной энергетики еще долго будет сдерживаться высоким уровнем капитальных затрат на подобные проекты и дороговизной вырабатываемой энергии.
Новый взгляд на АЭС
Среди возобновляемых источников энергии особняком стоит атомная энергетика. По данным World Nuclear Association, в марте 2011 г. в 30 странах мира действовали 443 атомных реактора совокупной мощностью 378 ГВт в год. Они обеспечивали 14% общемировых потребностей в энергии. И предполагалось, что доля АЭС в общей выработке будет расти. Но после аварии на японской АЭС «Фукусима» прогнозы изменились. Доля атомной энергетики к 2035 г. может снизиться до 10%, прогнозирует МЭА.
Никто пока не комментировал эту страницу.
В стандарте [6] предусмотрено присваивать различным документам вида «расчет» код[1] документа РР, а для локальной сметы код документа ЛС.
Никакой необходимости использовать код Б для обозначения документов, в названии которых нет слова «Обоснование», не существует, а отсутствие документов, в названии которых использовано это слово подтверждает, что из ГОСТ 34.201-2020 должен быть исключен фактически не существующий документ «Обоснование».
Литература:
6 ГОСТ Р 21.101-2020 Основные требования к проектной документации
7 Н. Зенин. Судьба требований ГОСТ 34-й серии в проектах по информационной безопасности // [Электронный ресурс], режим доступа: https://www.anti-malware.ru/practice/methods/GOST-requirements-34th-series-in-information-security-projects
[1] В данном стандарте вместо термина «код документа» используют словосочетание «шифр документа»
Разработчики стандартов иногда предлагают новые виды документов, объясняя это тем, что существующих видов документов недостаточно для новых изделий. Например, в таблице 1 стандарта [1] перечислены несколько видов документов, разрабатываемых для автоматизированных систем (далее АС). Обратим внимание на документ «Обоснование» (код документа Б). Его назначение определено так:
«Изложение сведений, подтверждающих целесообразность принимаемых решений»
Отметим, что в числе толкований значений слова «обоснование» есть и тексты, служащие основанием для принятия решения.
Какие же текстовые документы приведены в таблице 2 стандарта [1], где перечислены конкретные документы?
Как ни странно, но документа со словом «обоснование» в названии нет ни в стандарте [1] нет, как нет его и в отменном руководящем документе [2].
Слово «обоснование» в [2] использовано в названии раздела отчета, разрабатываемого на стадии формирования требований к АС – Обоснование необходимости совершенствования информационной системы объекта.
«Обоснование» содержится ещё в двух стандартах [3, 4], где применено в названии этапа работы – Обследование объекта и обоснование необходимости создания АС.
Отметим, что в cтандартах [3, 4] обоснование необходимо для вынесения технико-экономической, социальной и т.п. оценок на стадии формирования требований к АС.
При этом сам документ, содержащий результаты обоснования, оформляют в виде отчета по ГОСТ 7.32 [5], а не в виде документа вида «Обоснование».
Обратимся теперь к стандарту [1] и посмотрим какие же документы с кодом Б (присвоен документу «Обоснование») указаны в таблице 2:
- локальный сметный расчет (код Б2);
- проектная оценка надежности системы (код Б1);
- локальная смета (код Б3).
Из перечисления видно, что ни в одном из названий этих документов с кодом Б нет слова «Обоснование».
Продолжение следует
Что объединяет эти статьи? Прежде всего то, что они вместе с другими статьям составят «Справочник технического писателя». Справочник, в котором совместно анализируются стандарты разных систем – ГОСТ 2, ГОСТ 34, ГОСТ 19 и др.,
используемые техническими писателями при разработке текстовых документов.
Результатами такого анализа станут предложения по корректировке действующих стандартов (см. статью ««Обозначение программных документов. Предложения по изменению стандартов») или же приглашение к обсуждению тех или иных вопросов, как это сделано в статье «Стадии разработки».
По мнению автора справочника, совместный анализ стандартов разных систем позволит не допускать расширенного толкования одних и тех же понятий, корректно использовать техническую терминологию, а также исключить противоречия в правилах выполнения текстовых документов в разных системах стандартов.
Задача словарных статей «Справочника технического писателя» не повторять тексты тех или иных стандартов, а рассмотреть стандарты разных систем, взглядом специалиста, применяющего их при подготовке технической документации.
Статьи этого справочника предназначены для технических писателей, нормоконтролеров, работников ОТК, а также всех, кто тем или иным образом связан с разработкой, оформлением согласованием и утверждением текстовой документации.