Одной из важных задач правительства США, которые выступают мировым лидером по потреблению электроэнергии (в среднем 30 млн. МВт-ч в год), является оптимизация данного показателя в масштабах государства. С этой целью в настоящее время в стране реализуются дорогостоящие многоцелевые программы, направленные на повышение энергоэффективности практически во всех секторах экономики и предусматривающие разнообразные способы продвижения к намеченным ориентирам, в том числе активное развитие сферы возобновляемых источников энергии (с акцентом на солнечную и ветровую энергетику), замену нефтепродуктов (потребление нефти достигает в среднем 125 млн. барр. в год) новыми видами топлива, в первую очередь биодизельным топливом, расширение использования биогаза для выработки тепловой и электрической энергии, снижение потерь в секторе транспортировки энергии путем углубления децентрализации энергетических систем “производитель – потребитель” (приближения энергоисточников к местам потребления энергии) и другие меры.
Новые инновационные технологии начинают широко внедряться и в вооруженных силах в связи с тем, что в последние годы затраты Пентагона на электроэнергию достигли рекордно высоких показателей в абсолютном выражении (в 2010 г. – $11 млрд. внутри страны и $4 млрд. за рубежом). Рост цен на нефть на мировом рынке также оказывает существенное влияние на бюджет вооруженных сил США. В случае их повышения всего на $1/барр. общие расходы военно-морских сил США возрастают примерно на $31 млн. В 2009-2011 гг. цена нефти увеличилась с $71 до $117/барр., а связанные с этим дополнительные затраты Пентагона – более чем на $1 млрд.
Министерство обороны США разработало план сокращения расходов вооруженных сил на энергоресурсы, а также повышению энергоэффективности их использования. При этом проект военной энергетической стратегии был представлен еще в мае 2011 г., а в марте 2012 г. была опубликована так называемая “дорожная карта”, описывающая поэтапный порядок повышения энергоэффективности американских войск. Энергетическая стратегия Пентагона ставит три основные задачи: снизить зависимость войск от поставок топлива при проведении операций, увеличить число применяемых типов источников энергии и обеспечить бесперебойное снабжение ими военных подразделений, а также максимально повысить энергобезопасность американских вооруженных сил на всех уровнях. В итоге американские войска смогут проводить военные операции практически в автономном режиме вне зависимости от региона и при отсутствии локальной энергетической инфраструктуры.
В соответствии с планами к 2020 г. ВВС США, являющиеся основным потребителем жидких видов топлива, планируют сократить его суммарное потребление на 10%, ВМС – на 15%. Не менее важным шагом Пентагона стал постепенный переход этих подразделений на использование биотоплива (БТ). В авиации планируется применять смесь авиационного керосина с БТ, а на флоте – смесь судового дизельного топлива с БТ (перевод всего плавсостава на использование биотоплива предусматривается к 2017 г.). По оценкам экспертов, в этом случае в вооруженных силах потребление БТ составит 1,25 млрд. л в год. В декабре 2011 г. ВМС США разместили соответствующий заказ в компаниях “Solarzyme” и “Dynamic Fuels” на закупку 1,7 млн. л БТ стоимостью около $12 млн. В общей сложности в ближайшие 3 года в вооруженных силах США на биотопливную программу может быть выделено до $500 млн.
Постановление о постепенном увеличении доли ВИЭ в суммарной выработке электроэнергии (к 2025 г. – 25%) было принято правительством США еще в 2007 г. Пентагон также проявляет интерес к сфере ВИЭ. По расчетам компании “Pike Research”, к 2030 г. соответствующие расходы американских вооруженных сил постепенно возрастут до $10 млрд. в год, что связано с увеличением числа запросов военных подразделений на предоставление финансовых средств для строительства солнечных, ветровых и гео-
термальных электростанций. Для привлечения частных инвестиций в этот сектор правительство США разработало ряд мер, включая заключение долгосрочных договоров на приобретение энергии, предоставление бесплатных земельных участков и др.
В настоящее время некоторые предприятия уже приступили к реализации энергетических проектов. Компания “SunPower” в январе 2012 г. начала строительство солнечной станции мощностью 13,4 МВт, расположенной недалеко от базы ВВС в Чайна-Лейке (шт. Калифорния). Предполагается, что данная электростанция будет обеспечивать до 30% энергопотребления воинской части. Дочернее предприятие “Siemens” построило солнечную станцию мощностью 4,5 МВт на военной базе в Нью-Мехико. Американская компания “SolarCity” в рамках проекта “SolarStrong” в течение ближайших нескольких лет намерена установить на крышах казарм и прочих помещений, расположенных в воинских частях, солнечные установки на площади до 120 тыс. кв. м. При этом “SolarCity” будет осуществлять весь спектр работ – от закупки и инсталляции оборудования до его эксплуатации и технического обслуживания. Данный проект является наиболее крупным и достаточно амбициозным планом, рассчитанным на 5 лет. Он предусматривает инвестиции в размере более $1 млрд. в сектор солнечной энергетики в сегменте недвижимости (приватизированных американских общежитий для военнослужащих) по всей стране. В рамках данного проекта “SolarCity” планирует выстроить партнерские отношения с ведущими организациями по разработке и строительству коммунального жилья в США для интеграции солнечных установок на существующие и вновь создаваемые объекты с целью обеспечения их дешевой электроэнергией (по сравнению с централизованным энергообеспечением). Целью проекта, который станет крупнейшим в коммунальном хозяйстве США, является создание до 300 МВт солнечных генерирующих мощностей, которые в состоянии обеспечить до 120 тыс. единиц жилья для военнослужащих.
Компания “Solar Nation” в конце 2011 г. в Пенсильвании на крышах складов логистической компании “Romark Logistics” ввела в эксплуатацию солнечную энергетическую систему “Hazle Township”, состоящую из 8,5 тыс. поликристаллических солнечных панелей мощностью по 235 Вт и суммарной площадью 12 тыс. кв. м. Установка системы частично финансировалась за счет гранта, предоставленного администрацией штата, а генерируемая ею энергия будет обеспечивать примерно 34% потребностей складов “Romark Logistics”. По оценкам экспертов, этот проект позволит сократить выбросы парниковых газов в СО2 эквиваленте на 1,5 тыс. т в год, что соответствует сбережению почти 39 тыс. деревьев.
По оценке Национальной лаборатории по возобновляемой энергетике (“NREL”), в США суммарный технический потенциал ВИЭ составляет 212 ТВт (позволяет выработать 482 тыс. ТВт-ч энергии). Наиболее перспективными направлениями, согласно “NREL”, являются выработка электроэнергии на базе тепловой энергии солнца и энергии ветра.
Технический потенциал возобновляемых источников энергии США в 2012 г.
| Мощность, ГВт | Доля суммарного потенциала ВИЭ, % | Производство, ТВт-ч | Доля суммарной выработки энергии на базе ВИЭ, % | |
| Всего | 212236 | 100,0 | 481970 | 100,0 |
| Энергия солнца | 192922 | 90,9 | 399810 | 83,0 |
| Световая энергия | 154856 | 73,0 | 283664 | 58,9 |
| Станции в крупных городах | 1218 | 0,6 | 2232 | 0,5 |
| Станции в сельских районах | 152974 | 72,1 | 280613 | 58,2 |
| ФГУ, устанавливаемые на крышах зданий | 664 | 0,3 | 819 | 0,2 |
| Тепловая энергия | 38066 | 17,9 | 116146 | 24,1 |
| Энергия ветра | 15178 | 7,2 | 49760 | 10,3 |
| Станции наземного базирования | 10955 | 5,2 | 32784 | 6,8 |
| Станции морского базирования | 4223 | 2,0 | 16976 | 3,5 |
| Биомасса | 62 | 0,0 | 488 | 0,1 |
| Энергия тепла Земли | 4014 | 1,9 | 31653 | 6,6 |
| Геотермальная энергия | 38 | 0,02 | 308 | 0,1 |
| Энергия сухого тепла Земли (петротермальная энергия) | 3976 | 1,9 | 31345 | 6,5 |
| Энергия воды (ГЭС) | 60 | 0,0 | 259 | 0,1 |
Источник: “NREL”.
Наибольшим потенциалом в секторе солнечной энергетики обладают такие американские штаты, как Техас, Калифорния, Аризона и Нью-Мехико. При этом на долю Техаса в сфере выработки электроэнергии на базе световой энергии солнца приходится 14%, на базе тепловой энергии – 20%.
Лидером по мощностям солнечных коллекторов, установленных на крышах зданий, является шт. Калифорния, что объясняется не только благоприятными климатическими условиями, но и значительной численностью населения. Потенциалом в сфере ветровой энергетики, по мнению экспертов, обладают почти все американские штаты. (БИКИ/Энергетика Украины, СНГ, мира)