1. 1. Понятие и виды альтернативных источников энергии
Источником энергии называется материальный объект или процесс, содержащий в себе или выделяющий энергию, которая может быть использована в социальных целях . Альтернативные источники энергии – это иные, чем доминирующие в данном регионе (стране) формы организации производства энергии, основанные на энергоэффективных технологиях и экологически чистых низкоуглеродных источниках энергии. Понятие «альтернативные источники энергии» на законодательном уровне не закреплено, это комплексное понятие – оно заключает в себе два ключевых направления альтернативной энергетики: использование возобновляемых источников энергии и использование альтернативных видов топлива, являющихся источником получения энергии для энергетических установок и транспорта.
Специальный закон о поддержке развития и использования альтернатив-ных источников энергии принят не был, также как и не приняты законы об альтернативных видах топлива и о возобновляемых источниках энергии . Однако необходимость развития альтернативной энергетики признана рос-сийским законодателем – нормы о государственной поддержке и стимулировании использования возобновляемых источников энергии и альтернативных видов топлива установлены в федеральных законах «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» , «Об охране окружающей среды» , «Об электроэнергетике» , «О теплоснабжении» .
Для комплексного развития альтернативной энергетики, как направления энергетики, предполагающего преобразование энергии без ущерба окружающей среде, необходима поддержка предприятий, получающих энергию из альтернативных источников энергии, создающих оборудование для преобразования энергии из альтернативных источников энергии и разрабатывающих новые экологически чистые формы и способы получения энергии. Поэтому необходимо принять закон об альтернативных источниках энергии, который содержал бы определение альтернативных источников энергии и конкретные меры поддержки развития альтернативной энергетики и использования альтернативных источников энергии. Аргументом в пользу принятия такого закона является тот факт, что страны с развитой альтернативной энергетикой имеют специальные законы об альтернативных источниках энергии - так, законы о возобновляемых источниках энергии имеются в Германии, Китае, Японии, а в Канаде существует закон об альтернативных видах топлива.
Возобновляемые источники энергии - это энергетические ресурсы посто-янно существующих в природе процессов, энергия которых используется или может быть использована при осуществлении хозяйственной или иной деятельности. Характерной особенностью возобновляемых источников энергии является их неистощаемость или способность восстанавливать свой потенциал за короткое время в пределах жизни одного поколения людей . В основном энергию возобновляемых источников энергии используют для преобразования в электрическую и в тепловую энергию. Легальное определение возобновляемых источников энергии содержится в статье 3 Федерального закона от 26 марта 2003 г. N 35-ФЗ "Об электроэнергетике" (далее – Закон об электроэнергитике): возобновляемые источники энергии - энергия солнца, энергия ветра, энергия вод (в том числе энергия сточных вод), за исключением случаев использования такой энергии на гидроаккумулирующих электроэнергетических станциях, энергия приливов, энергия волн водных объектов, в том числе водоемов, рек, морей, океанов, геотермальная энергия с использованием природных подземных теплоносителей, низкопотенциальная тепловая энергия земли, воздуха, воды с использованием специальных теплоносителей, биомасса, включающая в себя специально выращенные для получения энергии растения, в том числе деревья, а также отходы производства и потребления, за исключением отходов, полученных в процессе использования углево-дородного сырья и топлива, биогаз, газ, выделяемый отходами производства и потребления на свалках таких отходов, газ, образующийся на угольных разработках . Перечисление видов возобновляемых источников энергии в определении Закона об электроэнергетике дает некоторым исследователям основания считать данный перечень видов ВИЭ закрытым , что исключает возможность отнесения иных видов источников энергии к возобновляемым. Однако, как представляется, в данном случае следует толковать нормы закона телеологически и согласиться со сторонниками противоположной точки зрения - думается, законодатель не имел цели ограничить перечень видов возобновляемых источников энергии. Некоторые источники энергии имеют противоречивую природу и вопрос об их отнесении к возобновляемым или невозобновляемым источникам энергии не имеет однозначного решения. Кроме того, наука и техника не стоят на месте, и вполне возможно, что будут открыты новые виды непрерывно возобновляющейся энергии и тогда закрытый перечень видов ВИЭ будет помехой для их активного использования в энергетике. В связи с этим представляется, что необходимо дополнить существующее определение возобновляемых источников энергии, фразой «и иные», сделав, таким образом, перечень возобновляемых источников энергии открытым. Также необходимо указать в законе критерии, по которым можно будет относить новые источники энергии к возобновляемым. Такими критериями должны стать неистощаемость энергоресурса и восполняемость энергоресурса , то есть способность энергии после использования за период жизни одного поколения людей достигнуть того же уровня, который был до использования.
Основными материальными объектами механизма преобразования энергии на основе возобновляемых источников энергии выступают прежде всего сами возобновляемые источники энергии; далее - энергетические установки, генерирующие энергию из ВИЭ; сама энергия; затем, сеть, по которой генерируемая энергия передаётся конечному потребителю; энергопринимающие устройства — потребляющее энергетическое оборудование; и наконец, вся система электроснабжения (теплоснабжения) .
Механизмы преобразования энергии возобновляемых источников чрезвычайно разнообразны. Солнечную энергию (энергию от солнечного электро-магнитного излучения) преобразуют в тепловую через солнечные коллекторы, в состав которых входит поглотитель (зачерненный металлический, чаще всего алюминиевый лист с трубками, по которым протекает теплоноситель). Коллекторы устанавливаются на крышах зданий под углом к горизонту, равным широте местности. В зависимости от условий облучения солнечным светом в коллекторах теплоноситель нагревается на 40-50° больше, чем температура окружающей среды. Такие установки используются для отопления помещений и горячего водоснабжения. Электроэнергия от солнца может получаться двумя путями: путем прямого преобразования в фотоэлектрических установках, либо за счет нагрева теплоносителя, который производит работу в термодинамическом цикле и преобразует тепловую энергию в электриче-скую. Прямое фотоэлектрическое преобразование солнечного излучения в электрическую энергию используется на фотоэлектрических или солнечных станциях, работающих параллельно с сетью, а также в составе гибридных установок для автономных систем ("экодомов"). Возможно также комбинированное производство электрической и тепловой энергии (когенерация). Кинетическую энергию воздушных потоков ветра преобразуют в электрическую энергию с помощью ветровых установок. Наиболее распространенным типом ветровых установок является турбина крыльчатого типа с горизонтальным валом и числом лопастей от 1 до 3, с регулировкой угла наклона. Электрическая энергия из энергии вод в России считается преобразованной из ВИЭ, если она преобразована на средних (мощностью до 25 МВт) и малых (мощностью до 5 МВт) гидроэлектростанциях . Волновые электростанции используют потенциальную энергию волн переносимую на поверхности океана – энергия волн преобразуется в электрическую с помощью специальных поплавков, раскачиваемых волнами. Энергию приливов преобразуют в электрическую энергию на приливных гидроэлектростанциях. Для получения энергии залив или устье реки перекрывают плотиной, в которой установлены гидроагрегаты, которые могут работать как в режиме генератора, так и в ре-жиме насоса. Геотермальную энергию преобразуют в электрическую энергию на геотермальных электростанциях, которые представляют со-бой теплоэлектростанции, использующие в качестве теплоносителя воду из горя-чих геотермальных источников . Также воды геотермальных источников исполь-зуют в качестве теплоносителя для получения тепловой энергии. Низкопо-тенциальное тепло используют в частности через системы теплонасосного отбора рассеянного тепла поверхностных слоев грунта. Температура земли ниже уровня промерзания всегда равна 8 градусам тепла, по шкале Цельсия и с увеличением глубины температура растет. Так, на глубине 60 м она будет равна 12-15 градусов тепла . Энергетическое использование биомассы возможно через сжигание, газификацию (этот процесс обеспечивают термохимические газогенераторы, перерабатывающие твердые органические отходы в газообразное топливо), биохимическую переработку жидких отходов с получением спиртов или биогаза.
Ю.Л. Мареев предложил следующую классификацию возобновляемых источников энергии по гражданско-правовому режиму :
1) неправоспособные и необоротные общедоступные (недоступные господству отдельно взятого лица) бестелесные невещественные материаль-ные объекты, то есть блага, которые не могут быть объектом прав или объектом сделок. Таковой является энергия солнца (солнечного электромагнитного излучения, представляющего собой поле, а не вещество).
2) неправоспособные необоротные общедоступные бестелесные ве-щественные материальные объекты: это атмосферный воздух – кинетическая энергия воздушных потоков (ветер) и низкопотенцальная тепловая энергия воздушных потоков; воды открытых морей - кинетическая энергия волн и морских течений. Для таких источников энергии возможно наличие публич-но-правовых ограничений фактического пользования в целях экологической и иной безопасности (безопасности полетов, судоходства, защиты животного мира, рыболовства и др.).
3) вещи (телесные вещественные материальные объекты), изъятые из оборота и являющиеся собственностью Российской Федерации: это водные объекты (кинетическая и потенциальная энергия водного потока, морского прилива, волн водных объектов внутренних либо в пределах территориаль-ных вод); недра – геотермальная энергия природных подземных энергоносителей; низкопотенциальная энергия земли. Для использования данных источников энергии владельцу энергетической установки необходимо получать специальное право. Для внутренних водных объектов это право водопользования (статья 37 Водного кодекса РФ) , для недр – право недропользования (статьи 1.2, 6 Закона «О недрах») В законодательстве о недрах, нет специальных положений о геотермальных или петротермальных энергетических ресурсах как разновидностях недр. Как представляется, их можно отнести к иным ресурсам (часть 3 статьи 1.2 Закона «О недрах»). Кроме того, для строительства энергоустановок необходимо соблюдать требования Земельного кодекса РФ и Градостроительного кодекса РФ. Пользование водами и недрами предполагает взимание водного налога (глава 25.2 НК РФ) и налога на добычу полезных ископаемых (глава 26 НК РФ) .
4) вещи, свободно обращающиеся: это биомасса различных форм, включающая специально выращенные для получения энергии растения, в том числе деревья, из которой вырабатываются различные энергоносители, в том числе именуемые альтернативными видами топлива (древесина, растительное масло, биогаз и биометан, биосолярка, биоэтанол, биоводород), принадлежащие кому-либо на законном основании (выращенные, переработанные и приобретенные, отходы производства и потребления, побочные продукты животного происхождения) или бесхозяйные (свалки промышленных и пищевых отходов); водоемы в публичной либо в частной собственности. Пользование этими объектами основывается на вещных правах и регулируется ГК РФ и Федеральным законом «Об отходах производства и потребления» .
Ещё необходимо упомянуть, что существует ряд государственных стандартов, посвящённых возобновляемым источникам энергии. К ним относятся:
- ГОСТ Р 51237-98. Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. Термины и определения.
- ГОСТ Р 51238-98. Нетрадиционная энергетика. Гидроэнергетика малая. Термины и определения.
- ГОСТ Р 51594-2000. Нетрадиционная энергетика. Солнечная энергетика. Термины и определения.
- ГОСТ Р 51595-2000. Нетрадиционная энергетика. Солнечная энергетика. Коллекторы солнечные. Общие технические условия.
- ГОСТ Р 51596-2000. Нетрадиционная энергетика. Солнечная энергетика. Коллекторы солнечные. Методы испытаний.
- ГОСТ Р 51597-2000. Нетрадиционная энергетика. Модули солнечные фотоэлектрические. Типы и основные параметры.
- ГОСТ Р 51990-2002. Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Классификация.
- ГОСТ Р 51991-2002. Нетрадиционная энергетика. Установки ветроэнергетические. Общие технические требования.
- ГОСТ Р 52808 -2009. Нетрадиционные технологии. Энергетика биоотходов. Термины и определения
1.2. Виды альтернативного топлива для энергетических установок и транспорта
Альтернативные виды топлива можно охарактеризовать как экологически чистые виды топлива и иные источники энергии для транспортных средств и энергетических установок, использование которых сокращает или замещает потребление энергетических ресурсов, неблагоприятно воздействующих на окружающую среду, а также энергетических ресурсов более дорогих и дефицитных видов .
Один автомобиль, работающий на бензине, ежегодно поглощает из атмо-сферы в среднем более 4 т кислорода, выбрасывая при этом с отработанными газами примерно 800 кг угарного газа, 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеводородов. В результате в атмосферу над территорией России от автотранспорта за год поступает огромное количество канцерогенных веществ: 27 000 т бензола, 17 500 т формальдегида, 1.5 т бензопирена и 5 000 т свинца. В целом, общее количество вредных веществ, ежегодно выбрасываемых автомобилями, превышает цифру в 20 000 000 т . Существует большое количество видов моторного топлива, а также иных альтернативных источников энергии для транспортных средств, способных заменить вредные для окружающей среды виды топлива. Так, сжиженные углеводородные газы или бутан-пропановую смесь получают в результате переработки нефти и нефтяного попутного газа. Из угля, природного газа и других веществ может быть получен синтетический (не нефтяной) бензин. Как транспортные средства распространение получают электромобили, где источником энергии служат в основном свинцово-кислотные батареи, а также автомобили на топливных элементах. Топливные элементы — это устройства, генерирующие электро-энергию непосредственно на борту транспортного средства за счет процесса, обратного электролизу. В качестве водородосодержащего топлива, как пра-вило, используется либо сжатый водород, либо метанол. Этанол, (или спирт питьевой), обладая высоким октановым числом и энергетической ценностью, является высококачественным моторным топливом. Путём переработки зерновых культур растений, в частности рапса, подсолнечника, сои, кукурузы производится биодизельное топливо. Биогаз представляет собой смесь метана и углекислого газа и является продуктом метанового брожения органических веществ растительного и животного происхождения с участием бактерий. Природный газ может быть превосходным заменителем нефтесодержащего топлива. Анализ результатов исследований токсичности газобаллонных автомобилей, проведенных за рубежом, показывает, что при замене бензина на природный газ выброс токсических составляющих (г/км) в окружающую среду снижается, в среднем, по оксиду углерода в 8 раз, углеводородам — в 3 раза, окислам азота — в 2 раза, дымности — в 9 раз .
Альтернативными видами топлива для обеспечения теплоснабжения яв-ляются природный газ, торф, а также биотопливо. Биомассу, используемую в качестве биотоплива, можно подразделить на следующие группы: отходы растительного происхождения (опилки, стружка, зеленая масса дерева, соло-ма, стебли кукурузы и т.д.), отходы животного происхождения (навоз, помет) и твердые бытовые отходы, которые на 60-65% состоят из органических веществ .
В статье 14 Федерального закона от 23.11.2009 N 261-ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации" (далее – Закон об энергосбережении) охарактеризованы альтернативные виды моторного топлива, используемые для транспортных средств: альтернативные виды моторного топлива - природный газ, газовые смеси, используемые в качестве моторного топлива (далее - газовые смеси), сжиженный углеводородный газ, электрическая энергия, иные альтернативные виды моторного топлива, используемые транспортными средствами в качестве моторного топлива в замещение бензина и дизельного топлива. Как видно из определения, оно также дано путём перечисления видов альтернативного топлива, перечень видов не является закрытым. К тому же, к альтернативным видам топлива отнесена электрическая энергия, которая к топливу, строго говоря, не относится. Но это отнесение оправдано с точки зрения целей развития и поддержки источ-ников энергии для транспортных средств, не наносящих вреда экологии. Однако, как представляется, серьёзным недостатком данного определения является тот факт, что единственным критерием отнесения того или иного вида моторного топлива к альтернативному является замещение им бензина или дизельного топлива. Думается, что в определении альтернативных видов моторного топлива также должен быть приведён критерий снижения неблагоприятного воздействия на окружающую среду за счёт замещения традиционных видов моторного топлива альтернативными . С точки зрения гражданско-правового режима альтернативные виды топлива (за исключением электроэнергии ) можно отнести к категории вещей. В литературе существуют разные точки зрения относительно применимых к поставке топлива договорных конструкций. Так, С.К. Ирдышева утверждает, что к отношениям по поставке энергоносителей, природного газа, нефти, нефтепродуктов применим договор энергоснабжения. Как представляется, следует согласиться с В.В. Витрянским, по мнению которого, снабжение (передача, доставка) энергией (нефтью, газом, ресурсами, товарами) через присоединенную сеть является технической особенностью (одним из способов) исполнения обязательств, вытекающих из подобных договоров, и само по себе никак не может служить видообразующим признаком для выделения самостоятельного типа или даже отдельного вида гражданско-правового договора (например, вида договора купли-продажи). Как отмечает В.В. Витрянский, при разработке Гражданского кодекса РФ в качестве такого критерия выделения договора энергоснабжения в отдельный вид купли-продажи рассматривался объект данного договора — энергия. Когда речь идет о правоотношениях, объектом которых является не энергия, а ресурсы и другие товары, то передача их покупателю (потребителю) через присоединенную сеть является лишь одним из возможных способов исполнения обязательств. Нефть или нефтепродукты можно доставить покупателю в цистернах, а газ — в баллонах. Подобные отношения будут регулироваться договором поставки или договором купли-продажи .
Законодательство о поддержке и развитии использования альтернативных видов топлива находится в стадии разработки. Одной из целей энергетиче-ской стратегии до 2030 года провозглашено расширение использования альтернативных видов топлива для транспорта и энергетики.
В настоящее время в Российской Федерации действуют следующие нормативные документы, которые предусматривают использование этанола в качестве компонента автомобильного бензина:
- ГОСТ Р 51866-2002 (ЕН 228-99) «Топлива моторные. Бензин неэтилированный. Технические условия».Дата введения с 01.07.2002 года. Марки бензина: Премиум Евро-95, Супер Евро-98, Регуляр Евро-92. Объемная доля этанола не более 5% ;
- ГОСТ Р 52201-2004 «Топливо моторное этанольное для автомобильных двигателей с принудительным зажиганием. Бензанолы. Общие технические требования». Дата введения с 01.07.2004 года. Марки бензанолов: БИ 80, БИ 92, БИ 95, БИ 98. Объемная доля этанола 5,0 - 10,0%;
- ТУ 38.401-58-330-2003 «Бензанол. Этанольное моторное топливо для двигателей внутреннего сгорания с принудительным зажиганием. Техниче-ские условия». Дата введения с 11.08.2003 года. Марки бензанола БИ-82, БИ-93, БИ-96. Объемная доля этанола 5,0 - 10,0%;
- ТУ 0251-346-11605031-2004 «Бензанол. Этанольное моторное топливо для двигателей с электронной системой управления». Дата введения с 05.09.2004 года. Марки бензанола - Премиум-БИ-95, Супер-БИ-98. Объемная доля этанола 5,0 - 10,0%;
- ТУ 38.401-58-244-2005 «Бензины автомобильные неэтилированные, со-держащие этанол». Дата введения с 10.10.2005 года. Марки АИ-80Э, АИ-92Э, АИ-95Э, АИ-98Э. Объемная доля этанола до 5%;
- ТУ 38.401-58-350-2005 «Бензины для автомобилей класса Евро-4». Дата введения с 01.06.2005г. Марки: Регуляр Евро-92/4, Премиум Евро-95/4, Супер Евро -98/4. Объемная доля этанола до 5% .
А также действуют государственные стандарты, посвященные биотопливу и биогазу:
• ГОСТ Р 52808-2007. Нетрадиционные технологии. Энергетика биоотхо-дов. Термины и определения;
• ГОСТ Р 53790-2010. Нетрадиционные технологии. Энергетика биоотхо-дов. Общие технические требования к биогазовым установкам.
Глава 2. Нормативно-правовая база и проблемы правового регулирования использования альтернативных источников энергии в Российской Федерации
2.1. Технико-экономические препятствия для развития альтернатив-ной энергетики в России
Бесспорно, в свете проблем экологии и конечности запасов энергетических ресурсов внедрение альтернативных источников энергии необходимо. По существующим оценкам, технический ресурс возобновляемых источников энергии, преобладающую долю в котором имеет потенциал использования энергии солнца и энергии ветра, составляет не менее 4,5 млрд. тонн условного топлива в год, что более чем в 4 раза превышает объем потребления всех топливно-энергетических ресурсов России . Однако на пути к повсеместному использованию альтернативных источников энергии в России стоит ряд серьезных преград.
Прежде всего, промышленность, оборудование и быт людей на Земле сориентированы на органическое топливо. Для внедрения в использование альтернативных источников энергии нет развитой инфраструктуры: недо-статочны уровень и качество научного обслуживания развития альтернатив-ной энергетики, отсутствует надлежащая информационная среда, в том числе информация о потенциальных альтернативных источниках энергии, достоверные данные о реализованных проектах, отсутствуют в достаточном количестве нормативно-техническая и методическая документация, программные средства для проектирования, сооружения и эксплуатации энергетических установок, генерирующих энергию из альтернативных источников энергии . К тому же, энергия, вырабатываемая альтернативных источников энергии, имеет низкую конкурентоспособность. Энергия, преобразованная с помощью возобновляемых источников энергии, характеризуется, как правило, небольшой плотностью энергетических потоков: так из солнечного излучения можно получить менее 1 кВт на 1 м2, ветер при скорости 10 м/с и поток воды при скорости 1 м/с дают около 500 Вт на 1 м2. Кроме того, например, под солнечные электростанции требуется использование больших площадей земли (так, для электростанции мощностью 1 ГВт требуется несколько десятков км2). В то же время на современных традиционных энергетических устройствах, можно получить потоки, измеряемые сотнями киловатт, а иногда и мегаваттами на 1 м2.
В ряде случаев работа энергетических установок, основанных на возоб-новляемых источниках энергии, во многом зависит от погодных условий. Для работы солнечных электростанций необходима солнечная погода, они не могут работать ночью, неэффективно работают в утренние часы и в сумерках, в то время как пик электропотребления приходится на вечерние часы. Потоки ветра, необходимые для работы ветрогенераторов, не имеют постоянной плотности. Сбор, преобразование и управление энергетическими потоками малой плотности, имеющих суточную, сезонную и погодную нестабильность, требуют значительных затрат на создание и приобретение приемников, преобразователей, аккумуляторов, регуляторов . К тому же, несмотря на экологическую чистоту преобразуемой электроэнергии, функционирование лопастей ветрогенераторов создает опасность для птиц, а повышенное вибрационное воздействие - для обитателей почв. Фотоэлементы содержат ядовитые вещества, такие как свинец, кадмий, галлий, мышьяк и др. Современные фотоэлементы имеют ограниченный срок службы (около 30-50 лет), их массовое применение рано или поздно поставит вопрос об их утилизации, который на настоящий момент не имеет приемлемого с экологической точки зрения решения .
