基於可再生能源的設施能源效率評估

目前，世界上許多國家都越來越多地朝著節約資源的方向發展。近年來，世界能源生產結構發生變化，不可再生能源比重下降，可再生能源比重上升。 可再生能源 (RES)... 發展最活躍的 RES 產業是太陽能和風能。

傳統上，以下原因有助於可再生能源的發展：

• 地球領土上的分佈更均勻，因此它們的可用性更高；
• 運行期間幾乎完全沒有污染物排放到環境中（不適用於所有類型的可再生能源）；
• 化石資源的枯竭和某些類型的可再生能源（風能和太陽能）的無限資源；
• 能源生產技術的重大改進（尤其是太陽能和風能）。

可再生能源的發展也得益於目前全球超過50個國家已經通過（部分在俄羅斯）並正在生效的法律和政府監管措施來支持可再生能源。此外，可再生能源發展的一個重要因素是減少以它們為基礎的電力設施建設的資本投資。

工程建設專項投資降幅最大的是電力設施，如 風力發電廠 (HPP) 和太陽能光伏電站 (SPPP)……對於可再生能源設施，例如 水力發電廠 (HPP)， 小的 水力發電廠 (HPP), 地熱發電廠 (GeoPP) 和生物電廠 (BioTES)，資本投資價值有所下降，但幅度不大。此外，近年來有降低運營（當前）成本和電力現值（平準化能源成本 — LCOE）.

目前，可再生能源設施在一定條件下在經濟上具有相當的競爭力。

可再生能源，特別是風能和太陽能如此集約發展的原因還在於，國際上對能源設施效率的評價方法已經向多標準方向轉變，有向多標準方向發展的趨勢。供應系統能源和區域能源發展的分散化，特別是基於可再生能源。 ……

國外實踐中，除了經濟指標外，還使用能源和環境指標來評價電力設施的效率。

以下被接受為能源指標： 能量回收期 (EPBT) 和能效比（投資回報率（EROI））.

能源投資回收期表示所考慮的發電廠產生的能源補償其創建、運行和退役的能源成本的時間。

能效比是指電廠在運行階段產生的能量與在電廠生命週期中消耗的能量之比，包括建設、運行和退役三個主要階段。

主要環境指標有：

• 全球變暖潛能值（GWP）；
• 氧化電位（AP）；
• 富營養化潛力（EP）

全球變暖潛勢 ——決定不同溫室氣體對全球變暖影響程度的指標。

氧化電位 — 表徵能夠形成酸的污染物排放對環境影響的指標。

富營養化的可能性 — 表徵由於水中養分積累導致水質惡化的指標。

這些指標的值是根據以下污染物確定的：全球變暖潛能值是根據 CO、CO2 和 CH4 計算的，單位是 kgCO2eq，氧化潛能值——SO2、NOx 和 HCl，單位是 kgSO2eq.，富營養化潛能值—— PO4、NH3 和 NOx，以 kg PO4eq 為單位測量。每種污染物都有其比重。

大量研究表明： 基於可再生能源的電力設施，尤其是 SFES 和 WPP，通常， 能源和生態效率更高比不可再生能源設施。

基於可再生能源（尤其是風能和太陽能）的能源設施的能源效率在過去 5-10 年中顯著提高。

該表顯示了不同作者對陸上風力發電廠和不同類型的 SEP 以及不同容量的 HPP 獲得的能源投資回收期的估計。由此可知，陸上風電場的能源回收期為 6.6 至 8.5 個月，SFES 為 2.5-3.8 年，小型水電站為 1.28-2.71 年。

基於可再生能源的發電廠能源支付的減少是由於在過去的 15-20 年中，世界上能源設備和元件的生產技術有了顯著的發展和改進的能源設備。

這種趨勢在 HPP 和 HPP 中最為明顯，生命週期中能源消耗的主要份額落在主要能源設備（風力渦輪機和光伏轉換器）的生產上。

因此，例如，水力發電廠主要能源設備的能源消耗份額約為 70-85%，SFES 為 80-90%。如果我們將水力發電廠和水力發電廠視為風能和太陽能園區的一部分，那麼在這種情況下能源成本組成部分的具體權重將與給定值略有不同，因為有必要考慮能源電纜的生產成本。

基於可再生能源的能源設施不斷提高的經濟競爭力，以及與不可再生能源相比更高的能源和環境效率，促進了全球基於可再生能源的能源設施的日益集約化發展。

據預測，全球可再生能源設施特別是風能和太陽能的裝機容量短期和長期都將持續增長。此外，據預測，可再生能源在全球能源生產總量中的比重也將增加。

電廠生命週期能源和環境績效評估。這些估計表明 基於可再生能源的能源設施（特別是風力發電廠和 SFES）在大多數情況下比不可再生能源在能源和環境方面更高效。

俄羅斯電力設施最有效方案的選擇目前僅根​​據經濟效率指標進行。沒有確定發電廠（包括基於可再生能源的發電廠）的生命週期能源和環境效率，因此無法對其效率進行全面評估。

在俄羅斯，有大量分散和能源匱乏的地區和網絡基礎設施薄弱、能源資金枯竭的地區，但風能、太陽能和其他類型的可再生能源潛力巨大，其利用、綜合總體評估，結果可能不僅比使用不可再生能源更經濟，而且在能源和環境方面也更有效。

基於技術科學博士的文章，G.I. Sidorenko «關於基於可再生能源的能源設施的效率問題» 在雜誌 «Energy: Economy, Technology, Ecology»