再生可能エネルギーによる設備のエネルギー効率の評価
現在、世界中の多くの国が資源を節約する方法にますます取り組んでいます。近年、世界のエネルギー生産構造は、非再生可能エネルギーの割合が減少し、再生可能エネルギーの割合が増加する方向に変化しています。 再生可能エネルギー源 (RES)... 最もダイナミックに発展している RES 産業は太陽光エネルギーと風力エネルギーです。
伝統的に、再生可能エネルギー源の開発に貢献する理由は次のとおりです。
- 地球上での分布がより均一になり、その結果、利用可能性が高まります。
- 運用中に環境への汚染物質の排出がほぼ完全にないこと（すべての種類の再生可能エネルギー源に当てはまるわけではありません）。
- 化石資源の枯渇と、ある種の再生可能エネルギー源（風力や太陽光）の無限の資源。
- エネルギー生産技術（特に太陽光と風力エネルギー）の大幅な改善。
再生可能エネルギー源の開発は、現在、世界の 50 以上の国 (一部はロシア) が再生可能エネルギーを支援する法律や政府の規制措置を導入し、施行しているという事実によっても促進されています。さらに、再生可能エネルギー源の開発にとって重要な要素は、それに基づく発電施設の建設における設備投資の削減です。
建設における特定資本投資の最も大幅な削減は、次のような電力設備に当てはまります。 風力発電所 (HPP) と太陽光発電所（SPPP）… などの再生可能エネルギー施設向け 水力発電所 (HPP)、 小さい 水力発電所 (HPP), 地熱発電所（GeoPP） と生物電気プラント (BioTES)、設備投資額は減少しましたが、大幅ではありませんでした。さらに、近年は運営（経常）コストを削減する傾向にあり、電力の現在価値 (平準化エネルギーコスト - LCOE).
現在、特定の条件下での再生可能エネルギー施設は経済的に非常に競争力があります。
再生可能エネルギー、特に風力や太陽光エネルギーの開発がこのように集中的に行われている理由は、エネルギー施設の効率を評価するアプローチが世界的に多基準の方向に変化しているという事実にもあります。エネルギー供給システムの分散化と、特に再生可能エネルギー源に基づく地域エネルギー開発。 …
海外では、電力設備の効率を評価するために、経済指標と併せてエネルギー・環境指標も活用されています。
以下がエネルギー指標として受け入れられます。 エネルギー回収時間 (EPBT) とエネルギー効率比 (投資収益率 (EROI)).
エネルギー回収期間は、対象となる発電所が発電されたエネルギーでその建設、運営、廃止にかかるエネルギーコストを補償する期間を示します。
エネルギー効率比は、建設、運転、廃止措置という 3 つの主要な段階で構成される発電所のライフサイクル中に消費されるエネルギーに対する、運転段階で生成されるエネルギーの比率です。
主な環境指標は次のとおりです。
- 地球温暖化係数 (GWP)。
- 酸化電位 (AP);
- 富栄養化潜在力 (EP)
地球温暖化係数 — さまざまな温室効果ガスが地球温暖化に及ぼす影響の程度を判断する指標。
酸化電位 — 酸を形成する可能性のある汚染物質の排出が環境に及ぼす影響を特徴付ける指標。
富栄養化の可能性 — 水中の栄養素の蓄積の結果としての水質の悪化を特徴付ける指標。
これらの指標の値は、次の汚染物質に基づいて決定されます: 地球温暖化係数は CO、CO2、CH4 に基づいて計算され、kgCO2eq で測定され、酸化電位 - SO2、NOx、および HCl は kgSO2eq.で測定され、富栄養化係数 - PO4、NH3、NOx は kg PO4eq で測定されます。汚染物質の種類ごとに比重があります。
多くの研究で次のことが示されています。 再生可能エネルギーによる電力設備、特に SFES と WPP は、原則として、 エネルギーと環境的により効率的な非再生可能エネルギー施設よりも。
再生可能エネルギー源（特に風力エネルギーと太陽エネルギー）に基づくエネルギー施設のエネルギー効率は、過去 5 ～ 10 年で大幅に向上しました。
この表は、陸上風力発電所、さまざまなタイプの SEP、およびさまざまな容量の HPP についてさまざまな著者によって得られたエネルギー回収期間の推定値を示しています。これらのことから、陸上風力発電所のエネルギー回収期間は 6.6 ～ 8.5 か月、SFES は 2.5 ～ 3.8 年、小水力発電所は 1.28 ～ 2.71 年であることがわかります。
再生可能エネルギー源に基づく発電所のエネルギー支払い額が減少したのは、過去 15 ～ 20 年にわたって、世界中でエネルギー機器や要素の生産技術が大幅に開発および改善されたという事実によるものです。エネルギー機器のこと。
この傾向は、HPP および HPP で最も明確に追跡されており、ライフサイクル中のエネルギー消費の主な割合は、主要なエネルギー機器 (風力タービンおよび太陽光発電コンバータ) の生産にかかっています。
したがって、たとえば、水力発電所の主要エネルギー設備のエネルギー消費の割合は約 70 ～ 85%、SFES の場合は 80 ～ 90% です。水力発電所および水力発電所を風力発電および太陽光発電パークの一部と考える場合、この場合のエネルギーコストの構成要素の比重は、エネルギーを考慮する必要があるため、所定の値とはわずかに異なります。ケーブルからの生産コスト。
RES ベースのエネルギー施設の経済競争力の向上、および非再生可能資源と比較した高いエネルギー効率と環境効率は、世界中で RES ベースのエネルギー施設の開発の集中化に貢献しています。
予測によると、世界の再生可能エネルギー施設、特に風力発電と太陽光発電の設置容量は短期的にも長期的にも増加し続けると考えられます。また、予測によれば、世界の総エネルギー生産量に占める再生可能エネルギー源の割合も増加するとされています。
発電所のライフサイクルエネルギーと環境パフォーマンスの評価。これらの推定値は次のことを示しています 再生可能エネルギー源に基づくエネルギー施設（特に風力発電所とSFES）は、ほとんどの場合、非再生可能エネルギー源よりもエネルギー的にも環境的にも効率的です。
ロシアにおける電力設備の最も効率的な選択肢の選択は、現在、経済効率の指標にのみ基づいて行われています。再生可能エネルギー源に基づく発電所を含む発電所のライフサイクルエネルギーと環境効率の決定は行われておらず、発電所の効率を総合的に評価することはできません。
ロシアには、分散型でエネルギー不足の地域やネットワークインフラが脆弱で、エネルギー資金が枯渇している地域が多数あるが、風力、太陽光、その他の種類の再生可能エネルギーの潜在力は大きく、その利用は包括的なものである。総合的な評価により、非再生可能エネルギー源を使用するよりも経済的であるだけでなく、エネルギー的にも環境的にも効率的であることが判明する可能性があります。
技術科学博士、G.I.教授の論文に基づく。シドレンコ「再生可能エネルギー源に基づくエネルギー施設の効率の問題について」雑誌「エネルギー：経済、技術、エコロジー」に掲載