WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |

На правах рукописи

ГОГОЛЕВ Георгий Александрович ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Специальность 25.00.36 – Геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата географических наук

Москва - 2008 1 

Работа выполнена в учреждении Российской академии наук Институте географии РАН Научные руководители: член-корреспондент РАН, профессор Глазовский Никита Фёдорович профессор, доктор географических наук Тишков Аркадий Александрович

Официальные оппоненты: доктор географических наук Клюев Николай Николаевич доктор физико-математических наук Гинзбург Александр Самуилович

Ведущая организация: Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Географический факультет

Защита диссертации состоится 23 января 2009 года в 11:00 ч. на заседании Совета ВАК по защите кандидатских и докторских диссертаций Д.002.046.03 при Институте географии РАН по адресу: 119017 г. Москва, Старомонетный пер., 29.

Факс - +7 (495) 959-00-33

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института географии РАН.

Автореферат разослан «23» декабря 2008 г.

Учёный секретарь Диссертационного совета Кандидат географических наук Л. С. Мокрушина 2 

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В конце 20-го - начале 21-го вв. глобальные изменения окружающей среды и климата окончательно перестали быть чисто научными проблемами и приобрели важное экономическое, социальное и политическое звучание. Согласно оценкам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC), опубликованным в 2007 г. и отмеченным Нобелевской премией мира за этот год, глобальное потепление, особенно высокая скорость изменений, наблюдаемых в последние десятилетия, определяется, в том числе и антропогенными факторами, такими как поступление парниковых газов при сжигании углеводородного топлива. Как известно, использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) является одним из простых и эффективных способов снижения выбросов парниковых газов, а так же экономии и замещения ископаемого углеводородного топлива. География традиционно включает ВИЭ в сферу своих интересов, определяя такие задачи их эколого-географических исследований, как: оценка потенциала ВИЭ отдельных территорий, оптимизация пространственного размещения энергоустановок, работающих на ВИЭ, прогнозирование последствий использования ВИЭ для природы, хозяйства и населения, сопоставление ее эффективности с углеводородной энергетикой, включение объектов ВИЭ в стратегию регионального развития и пр. (Кононов, 1981; Глазовский, 1996; Безруких, 1994, 2001, 2003, 2007; Соловьев и др., 1999;

Алексеев и др., 2002; Возобновляемые источники энергии, 2002; Дьяков, 2003 и др.).

Актуальность настоящей работы определяется не только проблемами потепления климата и нарастающим дефицитом углеводородного сырья, но и необходимостью именно с географических позиций определить перспективы использования ВИЭ в Российской Федерации, где исходно природная среда предопределяет их высокий потенциал. Имеющаяся правовая база федерального и международного уровней («Энергетическая стратегия России на период до 2020 года», Федеральные законы «Об энергосбережении» и «Об электроэнергетике», а также некоторые Федеральные целевые программы, направленные на развитие возобновляемой энергетики способствуют развитию возобновляемой энергетики. Ратификация Россией Рамочной Конвенции ООН об изменении климата и Киотского протокола обязала Российскую Федерацию принимать меры по снижению выбросов парниковых газов. Вместе с тем, развитие возобновляемой энергетики по "Энергетической стратегии Росси на период до 2020 года" будет в ближайшее десятилетие минимальным: за счет альтернативной энергетики к 2020 году планируется экономить меньше 1% всех топливных ресурсов страны. Россия выбирает другие приоритеты, не отвечающие принципам экологической безопасности и ресурсосбережения, в то время, когда ЕС поставил перед собой цель достичь 20% доли ВИЭ в электроэнергетике к 2020 году.

3  Применение эколого-географического подхода и геоэкологических принципов (Дьяконов, Звонкова, 1997; Дьяконов, Дончева, 2007) в изучении ВИЭ способно дать наиболее полную картину развития использования ВИЭ в Российской Федерации. Важнейшую роль в определении перспектив развития ВИЭ здесь имеет пространственный фактор (оптимальное размещение энергоустановок на ВИЭ в соответствии с их региональными ресурсами и условиями) и экологические факторы, определяющие перспективы уменьшения выбросов парниковых и других газов и улучшения качества атмосферы, снижения водозабора и риска регулирования стока. При этом в «экологическую составляющую» подхода входит и обратная задача – оценка возможных воздействий энергоустановок использующих ВИЭ на окружающую среду.

Одним из направлений синтеза результатов реализации экологогеографического подхода при изучении перспектив развития энергетики Российской Федерации на ВИЭ должно стать комплексное районирование территории страны, способное оценить сами ресурсы ВИЭ отдельных регионов и перспективность их вовлечения в региональный энергетический комплекс.

Именно с этих позиций формулировались цель, задачи, актуальность, новизна и практическая значимость настоящей работы.

Цель работы – на основе эколого-географического подхода определить пространственные особенности размещения возобновляемых источников энергии, оценить их потенциал для развития энергетики на возобновляемых источниках энергии в Российской Федерации и провести районирование ее территории для выявления наиболее перспективных регионов развития энергетики на ВИЭ.

Для реализации цели потребовалось решение следующих основных задач:

• Анализ отечественного и зарубежного опыта использования ВИЭ (экономико-географические, экологические и законодательные аспекты).

• Оценка особенностей современных технологий использования ВИЭ, и анализ возможностей их адаптации для использования на территории Российской Федерации.

• Выявление природных (физико-географических) и социальноэкономических факторов, влияющих на современное развитие энергетики на ВИЭ.

• Оценка современного уровня использования ВИЭ в регионах России и потенциала их ресурсов. Типизация групп регионов по перспективам развития энергетики на ВИЭ.

• Проведение целевого районирования территории Российской Федерации по потенциалу ресурсов ВИЭ и перспективности развития этой отрасли в регионах.

• Выделение наиболее перспективных регионов РФ для развития отрасли.

• Выявление перспектив развития энергетики на ВИЭ для регионов, не подключённых к единой энергосистеме, в первую очередь для отдельных 4  особо охраняемых природных территорий (заповедников, национальных парков) и объектов массовой рекреации.

Объект исследования – территория Российской Федерации, ресурсы ее ВИЭ, географические, экологические и экономические факторы, влияющие на их использование.

Предмет исследования – пространственные особенности размещения ВИЭ на территории России, взаимодействие географических, экологических, и экономических факторов, определяющих современное и перспективное их использование в стране.

Методология и методы. При проведении исследования использован эколого-географический подход, сочетающий в себе анализ, как физикогеографических, так и экологических (геоэкологических, экологических, эколого-экономических) особенностей территорий. Применялись такие методы как статистический (обработка исходных данных), районирования (дифференциация и группирование регионов по отдельным параметрам ВИЭ и их совокупности), картографический (отображение результатов районирования и исходных данных), сравнительно-географический (сравнение различных регионов по совокупности параметров ВИЭ) и экспедиционный (сбор первичных данных в полевых условиях). В качестве программного обеспечения для обработки статистических данных и построения графиков использовался Microsoft Excel, а для построения карт ГИС пакет ArcView.

Исходные данные. В основе диссертационной работы лежат результаты комплексного изучения и анализа фондовых материалов (научные библиотеки географического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова, Всероссийского института энергетики сельского хозяйства РСХА, Институт географии РАН, национальных библиотек Панамского Канала (Панама) и университета Макуари в Сиднее (Австралия). Некоторые статистические данные по потреблению энергии в России получены из Федеральной службы государственной статистики (Росстата). Для выявления перспектив использования ВИЭ для энергоснабжения на особо охраняемых природных территориях в 2005-2008 гг.

были проведены экспедиционные поездки в заповедники Курской области, Алтайского края, Республики Карелии и в Соловецкий музей-заповедник.

Математической основой для проведения комплексного районирования территории России по потенциалу ВИЭ и оценке перспектив его использования послужили опубликованные данные коллектива П.П. Безруких (2002-2008).

Научная новизна. Комплексное эколого-географическое исследование ресурсов ВИЭ и оценка перспектив их использования в нашей стране ранее не проводилось. Использование комплексной оценки на данном этапе исследований, позволяющих обосновать задачи развития данной отрасли энергетики в рамках «Энергетической стратегии России на период до 2020 года» (2003), дали возможность автору определить направления дальнейших исследований ВИЭ в отечественной географической науке. По результатам обобщения международного опыта (исследовательского, экономического, 5  законодательного) развития ВИЭ впервые проведён анализ его применимости и направления адаптации к географическим и экономическим особенностям Российской Федерации. Впервые проведена комплексная экологогеографическая оценка и сравнительно-географическое сопоставление ресурсов ВИЭ для регионов Российской Федерации. Разработаны критерии выделения перспективных районов для развития использования ВИЭ и на их основе проведено комплексное районирование территории Российской Федерации, позволяющее выделить регионы и их группы по перспективам использования ВИЭ. Обоснованы подходы к оценке экономической целесообразности использования ВИЭ в некоторых субъектах федерации и доказана возможность развития этой отрасли в современных тарифных границах в энергетике.

Практическое значение работы. Методология и результаты исследований могут иметь существенное значение для развития географических исследований ВИЭ. Данные проведенного целевого районирования окажутся востребованными для лиц, принимающих решения, при оценке и стратегическом планировании объектов отрасли использования ВИЭ, а также в системе географического и экологического образования.

Основные защищаемые положения. Результаты эколого-географической оценки ресурсов и потенциала ВИЭ и перспектив их использования на территории Российской Федерации. Методология (алгоритм) выделения регионов перспективных для развития энергетики на ВИЭ. Выявленные в результате районирования территории России пространственные закономерности в размещении ресурсов ВИЭ и перспектив их использования в регионах.

Апробация работы и публикации. По теме диссертации опубликовано работ, в т.ч. 2 в изданиях из Перечня ВАК Результаты работы докладывались и обсуждались на конференциях: Проблеми розвитку наук про Землю в баченнi молодих науковцiв. Киев. 2008 и 6-ой всеросийской научной молодёжной школе, 24-26 ноября 2008 г. МГУ им. М.В. Ломоносова. Москва, на семинарах отдела физической географии и природопользования и лаборатории биогеографии ИГ РАН Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка литературы из наименований, в т.ч.

на иностранных языках. Общий объём работы страниц. Включает таблиц, 21 рисунок, 14 графиков, 22 карты и 2 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обосновывается актуальность работы, сформулирована цель и задачи исследования, определена научная новизна и практическая значимость работы.

Глава 1. Эколого-географические аспекты в развитии использования ВИЭ 1.1 Природные, социально-экономические, эколого-географические и законодательные факторы и условия развития использования ВИЭ в мире В данном разделе диссертации определены основные понятия, используемые в работе, рассмотрена природа ресурсов ВИЭ и особенности их использования.

Выделяются три группы: (1) обусловленные поступлением солнечного излучения, (2) гравитационными полями, (3) термоядерными процессами в мантии Земли. Ресурсы ВИЭ (их запасы, концентрация, ресурсный потенциал) являются главным определяющим фактором размещения объектов их использующих, т.к. за редким исключением они не транспортабельны.

Возникает проблема аккумуляции энергии, которая, не смотря на развитие технологий аккумуляторных батарей и водородных топливных элементов, пока не решена. Важнейшим показателем для размещения объектов использующих ВИЭ является качество ресурса, т.к. низкая плотность распределения ВИЭ по поверхности Земли и их временная изменчивость делает значительную долю ресурса технологически и экономически нецелесообразными для использования.

Помимо группы эколого-географических факторов, важнейшее влияние на использование ВИЭ оказывают социально-экономические факторы, среди которых выделены важнейшие для развития использования ВИЭ: наличие потребителя, политической воли и законодательной базы, знаний и специалистов по ВИЭ, платёжеспособности потребителя или желания инвестора. Влияние вышеупомянутых факторов рассматривается на примерах программ по стимулированию солнечной энергетики в Японии и Германии, а так же электроснабжения удалённого от сетей объекта в России.

С конца 1990х годов происходит значительный рост в мировой энергетике использующей ВИЭ, при этом всесторонний (венчурных инвестиций в разработки, рыночной капитализации компаний и установке новых мощностей).

Её доля уже становится весьма заметной во многих развитых странах. Рост определён тремя основными факторами: ростом цен на энергоносители, потеплением климата (и введением в действие Киотского протокола), и вопросами энергобезопасности. В 2007 году инвестиции в ВИЭ составили млрд. долларов, лидером стала отрасль ветроэнергетики, при этом в венчурных инвестициях (расходы на НИОКР) уже 2 года лидирует солнечная энергетика.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»