Исходя из приведенной информации видно, и как уже упоминалось в начале главы, принятие решений по использованию возобновляемых источников энергии конкретными юридическими или физическими лицами требует обстоятельного анализа большого объема информа­ции по существующему потенциалу, наличию условий, оборудования, тарифам и т. п., т. е. необходимо решать многокритериальную задачу. Для этих целей научно-исследовательской лабораторией «Информаци­онные системы и технологии в экологии» МГЭУ им. А. Д. Сахарова разработана информационно-аналитическая система, обеспечивающая

Рис. 158. Типовой алгоритм функционирования ИАС по выбору вида ВИЭ

программную реализацию приведенных в настоящей главе методик расчета и оптимального выбора возобновляемых источников энергии [карпей, а. л. [и др.], 2009; тонконогов, Б. а. [и др.], 2009]. типовой алгоритм работы системы приведен на рис. 158.

иАс технически реализуется в виде полнофункционального ре­сурса сети Internet, состоящего из информационной серверной базы

данных (БД) потенциала, типового оборудования и технологического оснащения виэ и Web-сайта для доступа к ней.

иАс предоставляет пользователям следующую информацию:

• о потенциале всех видов виэ, привязанном с помощью ГИС- технологий к конкретной местности;

• о производимом в области виэ технологическом оборудо­вании;

• аналитический модуль для оценки энергетической и экономи­ческой эффективности использования виэ на уровне хозяйств, предприятий, населенных пунктов или районов.

реализация указанной системы осуществляется в интегрированной среде разработки Microsoft Visual Studio, поддерживающей технологию. NET корпорации Microsoft. в качестве средств и технологий реализа­ции системы выбраны:

• ADO. NET - пространства имен, которые обеспечивают взаимо­действие с локальными, удаленными и распределенными база­ми данных;

• ASP. NET - технология (платформа) создания Web-приложений и Web-сервисов, основанных на активных серверных страницах;

• Adobe Flash, JavaScript и другие технологии и языки для созда­ния анимации и дополнительной функциональности.

Применение ИАС позволяет автоматизировать процесс поиска не­обходимой информации, проводить анализ потенциала имеющихся виэ, а также получать возможные варианты и рекомендации по эф­фективному использованию виэ в зависимости от ресурсообеспечен­ности региона, что может значительно сократить затраты времени, трудовых и материальных ресурсов при принятии соответствующих управленческих решений.

9.3.3. Использование ГИС-технологий для комплексного учета, анализа и планирования использования древесного топлива

Хорошим примером применения информационных технологий для решения задач планирования в области использования древесно­го топлива является ГИС-приложение, разработанное УП «Белинвест - энергосбережение» в рамках реализации проекта технической помощи ПРООН/ГЭФ «Применение биомассы для отопления и горячего водо­снабжения в Республике Беларусь» [Иванова Д. Н., 2009]. Как видно из рис. 159, ГИС включает четыре основных блока-подсистемы: сбора данных; хранения, поиска и выбора; обработки и анализа данных и их вывода и отображения.

Рис. 159. Структурная схема ГИС

Топологической основой системы являются электронные карты различного уровня (хозяйств, районов и т. д.), базы данных с привязкой к конкретным географическим объектам на карте, а также инструмен­тарий обработки и анализа информации, моделирования ситуаций и генерации рекомендаций.

в гис реализованы следующие функции:

• агрегировать различные типы данных по лесам, отходам, ко­тельным;

• выполнить расчет имеющихся ресурсов биомассы, которую можно использовать в качестве топлива;

• анализ транспортных затрат;

• анализ экологических нагрузок;

• сделать предварительное заключение о целесообразности пере­вода на древесное топливо того или иного объекта.

Для реализации приведенных выше функций в гис реализованы следующие слои:

• слой котельных;

• слой лесных ресурсов;

• слой населенных пунктов;

• слой деревоперерабатывающих предприятий;

• слой дорожной сети;

• экологические слои (N, S, экосистемы);

• структура лесосечного фонда;

• топографические слои (реки, озера, контуры лесных массивов). приведем некоторые результаты практического использования

разработанной гис. как уже упоминалось, в качестве топологической основы для дальнейшей привязки аналитической информации применя­ются векторные электронные карты анализируемого района (рис. 160).

Рис. 160. Пример выбора топологической основы ГИС

Результаты гис-обработки содержания базы данных по котельным, работающим на древесном сырье, и оценки количества древесных от­ходов в нашей стане приведены, соответственно, на рис. 161-162.

Рис. 161. Результаты ГИС-обработки базы данных по котельным

Результаты оценки количества древесных отходов в лесхозах РБ на 10 лет исходя из плана хозяйственных мероприятий

Полученную информацию можно использовать для дополнительно­го анализа соответствия количества имеющихся в районах древесных отходов с наличием соответствующих котельных. Для более наглядного представления данных гис позволяет совмещать информацию несколь­ких слоев (например, котельные и имеющиеся в их районе древесные отходы) (рис. 163).

с помощью разработанной системы возможно определить запас древесного биосырья в определенном лесхозе или районе, возможное время обеспечения сырьем строящейся (определить ее мощность) или существующей котельной, проводить оптимизацию логистики постав­ки сырья (рис. 164).

экологический слой гис исходя из информации базы данных по сжигаемому биотопливу, мощности котельных, природному составу растущих деревьев, отходов и другой информации позволяет прово­дить расчеты превышений ПДК по сере и азоту (рис. 165-166).

Таким образом, разработанная ГИС-система является эффективным инструментом для поддержки принятия решений в области использования в Республике Беларусь древесного биосырья, выбора и размещения соот­ветствующего котельного оборудования, анализа логистики обеспечения котельных древесным сырьем и оценки влияния их на экосистемы.

Рис. 163. фрагмент карты распределения оценки количества древесных отходов (центры лесных кварталов) и котельных мощностью более 0,5 Мвт

Іайл Еедакхировать Дид Хема Графика jXetwoik J^kho Справка

і 7 ІІ 6 1-і '7 ТІЙ I.

Масштаб 1:1195.883

V Result, shp

рас» ия.

Трут осы е просел os Проезд л/ Трэне поря развязки ' Тупики 'Упищі мааиеяр. и ал<

Улучшенные аруняо Улучшенные арунлг о Уе опершейся so ванн

Результаты анализа:

Тип дороги	Категория дороги	Расстояние, м
Йгицы магистр'.и давн.	1	4125
Усовершенствованные шоссе	1	7435
Й1ИЦЫ прочие	а	1319
Улучшенные грунтовые дороги	'3	16132
Г рунтовые-проседочные дороги	4	4138
Полевые и лесные дороги	4	255
	Итого:	33404

Категория	Расстояние, км	Цена транспортировки 1 м3 щепы на 1 км, руб. с НДС, рентабельность 10%	Цена транспортировки 1 м3 щепы, руб. с НДС, рентабельность 10%
МАЗ-5434 + CAT-105	МАЗ-5434 + САТ-105
1	11.6	392	4531.52
2	1.3	400	527.60
3	16.1	433	6985.16
4	4.1	456	1886.93

| Итого: 13931.20І

Рис. 164. Результаты анализа логистики поставки биосырья

рис. 165. представление в гис природной экосистемы рБ

Заключение

Авторами монографии ставилась цель обобщения опыта и дости­жений стран мирового сообщества, в том числе и Беларуси, в области возобновляемой энергетики. как следует из представленного материа­ла, за этим направлением будущее развития человечества. это связа­но не только с решением энергетических проблем, но и с глобальны­ми проблемами изменения климата, загрязнения окружающей среды. особенно актуальна эта задача для нашей страны, которая обладает минимальными собственными минерально-сырьевыми ресурсами, за­пасами углеводородного топлива, и, как ожидается, согласно газовому контракту с российской федерацией, в 2011 г. будет покупать в газ по европейским ценам.

анализ состояния использования виэ в мире показывает, что наша страна может выполнить задачи в области энергетической безопасно­сти, поставленные Директивой №3 президента республики Беларусь, так как страна по климатическим условиям, запасам биосырья, водным ресурсам и др. находится на уровне большинства европейских стран, многие их которых уже на сегодняшний день достигли большого про­гресса в области возобновляемой энергетики. что же нам необходимо для решения этой актуальной задачи?

прежде всего, это создание привлекательной для инвестиций в сектор виэ законодательной базы, т. е. принятие парламентом нашей страны соответствующих законодательных актов, которые бы уста­навливали гарантии окупаемости для инвесторов вложенных средств, льготные тарифы на реализацию возобновляемой энергии, упрощен­ный порядок выделения земельных участков под строительство виэ, подключения к сетям общего пользования, таможенные льготы на по­ставку современного оборудования. учитывая последствия финансово­го кризиса, за счет средств госбюджета в этом направлении, вероятнее всего, в ближайшие годы удастся сделать немного. однако государство может и должно стимулировать привлечение внешних и внутренних инвестиционных средств в эту область.

Следующая важная на наш взгляд задача - это изучение опыта стран, достигших наилучших результатов в области возобновляемой энергетики, как в законодательной базе, стимулировании, так и в тех­нологиях, оборудовании, менеджменте. нет необходимости повторять ошибки других, изобретать велосипед, нужно адаптировать передовой опыт для условий нашей страны. Для ускорения процесса в рамках ин­вестиционных проектов в страну будет поставлено современное обо­рудование и технологии. необходимо его осваивать и изучать и созда­вать совместные предприятия для его производства в нашей стане. Для этого имеются хорошие предпосылки: мощная машиностроительная и электронная базы, относительно дешевая рабочая сила. однако для эф­фективного использования современного оборудования и технологий необходимо решить еще одну важную задачу: подготовить отечествен­ные кадры (рабочие, технические, инженерные), которые могли бы квалифицированно эксплуатировать современное автоматизированное оборудование возобновляемой энергетики, осуществлять его наладку и ремонт, а также осуществлять проектирование и модернизацию, тех­нологическую подготовку его производства на базе тех же совместных предприятий. наиболее быстро эту задачу можно решить путем орга­низации повышения квалификации и переподготовки специалистов. в этом направлении уже много чего сделано в Мгэу им. А. Д. сахарова и Бнту.

что касается вопроса целесообразности перспективности практи­ческого использования различных видов возобновляемых источников энергии в условиях нашей страны, то можно сказать, что все виды виэ могут найти применение для решения энергетических и экологических проблем, о чем свидетельствует многолетний опыт других стран. ко­нечно же, как уже упоминалось, исходя из имеющихся в стране клима­тических условий и биоресурсов, наиболее перспективными направ­лениями будет использование древесного биосырья, гидроэнергетика, биогазовые технологии. Древесное топливо и торф могут стать выгод­ными энергоносителями для малой энергетики в условиях дальнейше­го роста цен на нефть и газ. однако эффективное сжигание древесного топлива возможно при соответствующей его подготовке, так как энер­гетическая и экологическая составляющие являются взаимосвязанны­ми и находятся в прямо пропорциональной зависимости от качества топлива. но это не говорит о том, что будет неэффективным развитие в нашей стране ветро - и солнечной энергетики. как показано в гл. 9, выбор того или иного источника энергии необходимо проводить с при­вязкой к конкретной местности, хозяйствующему объекту, условиям финансирования и т. п., с возможностью использования комплексных и гибридных технологий возобновляемой энергетики.

3.1. Опыт зарубежных стран

Стимулирование развития возобновляемой энергетики в большин­стве европейских стран осуществляется за счет продуманного совер­шенствования законодательной базы и соответствующей тарифной политики. рассмотрим основные направления работы в этой сфере на примере германии, одной из стран Европы, которая в последние годы достигла существенных результатов, как в области энергоэффективно­сти, так и в использовании возобновляемых источников энергии.

с экологической и экономической точки зрения после либерали­зации энергетического рынка в европейском союзе возникла потреб­ность в изменении закона об электроснабжении. в связи с этим в фе­деративной республике германия был принят закон о возобновляемых источниках энергии (виэ), вступивший в силу с 1 апреля 2000 г., кото­рый предусматривает по сравнению с законом об электроснабжении от 1991 г. существенные изменения:

[2] оплата подачи электрической энергии сначала возмещается владельцами электрических сетей, затем на уровне федераль­ных земель происходит финансовое выравнивание. владельцы электрических сетей распределяют свои расходы за эту энер­гию на всех клиентов (потребителей);

• уровень оплаты был отделен от развития цен на элекоэнергию и устанавливался для различных возобновляемых источников та­ким образом, что при рациональной организации производства возможна экономическая выгода от регенеративных установок. уровень оплаты за поставку электроэнергии уже на протяже­нии свыше 20 лет является постоянным.

[3] рост населения потребует соответствующей инфраструктуры для ирригации и водоснабжения; интеграция в такие проекты малой гидроэнергетики не окажет существенного влияния на окружающую среду и социальную обстановку.

Гидроэлектростанции имеют ряд существенных преимуществ: лег­ко поддаются автоматизации, обладают малыми эксплуатационными расходами, а значит, и низкой себестоимостью производимой электро­энергии. недостатками Гэс являются значительные на начальной ста­дии капитальные вложения, вызванные большими объемами земляных и строительных работ, устройством водохранилищ, плотин, отводных каналов и т. п.

Одну из важнейших ролей в обеспечении потребностей республи­ки в энергоресурсах может сыграть малая гидроэнергетика. напри­мер, в Австрии доля гидроэнергетики в производстве электроэнергии в 2009 г. составляла 60 % (из которых около 15 % - малая гидроэнер­гетика) [Lechner, А., 2009]. Согласно определению Европейской Ас­социации Малой Гидроэнергетики (ESHA), Европейской Комиссии и Международному союзу Производителей и Поставщиков Электриче­ства (UNIPEDE) к малым гидроэлектростанциям относятся все стан­ции мощностью до 10 МВт. Основными причинами, способствующи­ми возрастанию роли гидроэнергетики в общем балансе энергоресур­сов, являются:

• истощение ресурсов нефти и газа, что приведет к увеличению стоимости производства электроэнергии на тепловых электро­станциях;

• малая гидроэнергетика является лидирующей технологией, обеспечивающей снижение выбросов парниковых газов;

[5] Для фракций биомассы древостоев горючая биомасса примерно равна сухой биомассе (см. табл. 26) из-за низкой зольности.