Перспективы развития малой энергетики в России
Содержание.
Введение…………………………………………………………
1.Сущность и основные понятия малой энергетики………………………..4
2.Роль малой распределенной энергетики в России…… ……………….....7
3.Перспективы развития малой энергетики в России………………….…..10
Заключение……………………………………………………
Список использованной литературы……………………………………….14
Введение.
Электроэнергетический комплекс в России исторически формировался как централизованная система, в основу которой был положен принцип концентрации производства на относительно небольшом количестве крупных тепловых, гидравлических и атомных электростанций с передачей электроэнергии по высоковольтным сетям на далекие расстояния. В настоящее время большинство промышленных потребителей и населенных пунктов снабжаются электроэнергией из внешних источников, работающих в составе единой энергосистемы. Когенерация не является преобладающим типом энергоснабжения для большинства мелких и средних населенных пунктов страны. Безусловно, централизованный способ организации электроснабжения дал возможность в сжатые сроки провести электрификацию страны - основу для ее ускоренного промышленного развития и обеспечить достаточно надежное и экономичное энергоснабжение потребителей.
Однако, сейчас привлекательность данной модели снизилась в связи с нечувствительностью централизованной электроэнергетики к современным требованиям; неспособностью качественно удовлетворять спрос на электроэнергию; высокими потерями электроэнергии в длинных, многоступенчатых по уровням напряжения и разветвленных электрических сетях и др.
Много недостатков и у существующей системы централизованного теплоснабжения, построенной на основе крупных тепловых источников ТЭЦ и районных котельных. Среди них - низкая надежность, плохое качество услуг и высокая стоимость тепловой энергии.
Сейчас стало понятно,
что внедрение технологий
1.Сущность и
основные понятия малой
Малая энергетика (альтернативная
энергетика) — это на сегодняшний день наиболее
экономичное решение
Малая энергетика — направление
энергетики, связанное с получением независимых
от централизованных сетей тепла и электричества.
Характерной чертой установок в малой
энергетике являются компактные размеры
генераторных блоков и, как правило, мобильность
конструкций.
Новые технологии и материалы позволяют сегодня делать компактные энергетические установки доступными для небольших производств и населенных пунктов.
Важная функция малой энергетики – создание резервных источников питания (электроснабжения), что делает возможным обезопасить потребителя от перебоев в основной сети. Это особенно важно для электроснабжения медицинских, военных, торговых и производственных комплексов. Как отмечают специалисты, малая энергетика наиболее востребована сегодня в энергоемких производствах нефтехимии, текстильной промышленности, производстве минеральных удобрений. Не секрет, что значительная часть себестоимости продукции и услуг приходиться на энергетические расходы. И значит, вложенные средства в строительство объектов малой (альтернативной) энергетики не только быстро окупаются, но и делают предприятие независимым от роста цен на электроэнергию и углеводородное сырье.
В электроэнергетике наиболее часто к малым электростанциям принято относить электростанции мощностью до 30 МВт с агрегатами единичной мощностью до 10 МВт. Обычно такие электростанции разделяют на три подкласса:
- микроэлектростанции мощностью до 100 кВт;
- миниэлектростанции мощностью от 100 кВт до 1 МВт;
- малые электростанции мощностью более 1 МВт.
Наряду с термином «малая энергетика»
применяются понятия «
Когенерация – это технология, представляющая единый процесс производства тепла и электричества. Когенерация – термодинамическое производство двух или более форм полезной энергии из единственного первичного источника энергии.
Основные преимущества когенерации:
- Повышение эффективности преобразования и использования энергии;
- уменьшение выделений в окружающую среду, в частности CO2, парниковых газов. Когенерация – единственное решение для выполнения целей Киотского протокола;
- снижение затрат. Предоставление приемлемого тепла для местного пользования сокращает затраты на энергетическую сеть, т. к. установки для совместного производства энергии обычно находятся рядом с пунктом потребления;
- возможность развития децентрализированных форм производства энергии, где установки удовлетворяют требованиям местных потребителей, обеспечивая эффективность и гибкость в системах применения, избегая энергетических потерь;
- энергия, вырабатываемая в результате когенерации, сокращает зависимость от импортируемых источников энергии, является целью европейского энергетического будущего[4].
2.Роль малой распределенной энергетики в России.
Итак, раскроем значение малой энергетики.
- Быстрое устранение энергодефицита: только малая генерация может быстро и эффективно решить проблему энергоснабжения предприятий и населения. Для газотурбинных ТЭС и ТЭЦ срок строительства — от трех месяцев до года;
- Энергоснабжение децентрализованного сектора. В ряде случаев применение малых обособленных генерирующих мощностей экономически более оправдано, чем организация энергоснабжения от крупных источников (строительство одного километра магистральной линии электропередач обходится в 10-20 млн. рублей);
- Повышение надежности энергоснабжения вследствие уменьшения зависимости от внешнего энергоснабжения, создание резервных источников питания для социально значимых и стратегически важных объектов – больниц, роддомов, школ, военных частей и т.д.;
- Повышение эффективности использования газа. Переоборудование котельных коммунального хозяйства в мини-ТЭЦ для выработки как тепла, так и электроэнергии позволит повысить эффективность использования газа в целом по отрасли;
- Снижение тарифов для конечного потребителя: за счет более эффективной выработки тепловой и электрической энергии.[энергопинин]
Потенциал повышения энергоэффективности в электроэнергетике и теплоснабжающем комплексе самый большой среди всех отраслей конечного потребления – практически две трети от общего потенциала в нашей стране, 286,7 миллиона тонн условного топлива. Поэтому оптимизация данного сектора энергетической отрасли должна стать безусловным приоритетом.
Электроэнергетика – это сверхцентрализованная отрасль крупных мощностей и линий электропередачи большой протяженности. При этом в ней недопустимо низки доля малой энергетики и уровень когенерационной выработки.
Теплоснабжение хоть и имеет муниципальный характер, но тоже централизовано, причем беспрецедентно по сравнению с другими странами мира. Неэффективность сферы теплоснабжения должна стать приоритетной заботой нашей экономической политики, нужно искать резервы. Рынок тепловой энергии, систем централизованного энергоснабжения в нашей стране огромен – у нас 13 городов-миллионников, 150 городов с населением от 100 тысяч до миллиона человек, 935 городов с населением от 50 до 100 тысяч человек и 40 тысяч малых и средних населенных пунктов. Хочу подчеркнуть, что сфера теплоснабжения по энергетическому эквиваленту в полтора раза больше, чем сфера электроснабжения, и в три-четыре раза больше по суммарной «платежке» потребителей – населения и предприятий.
Что касается эффективности теплоснабжения, то коэффициент использования установленной мощности котельных составляет в среднем 18 процентов, ТЭЦ – 31 процент. Впрочем, здесь свою роль играет разница в тарифах. Тарифы на тепло от котельных кратно превышают тарифы от ТЭЦ[1].
Малая электроэнергетика России сегодня – это около 50 000 электростанций общей мощностью более 17 млн кВт (8% от всей установленной мощности электростанций России), работающих как в энергосистемах, так и автономно. Общая годовая выработка электроэнергии на этих электростанциях достигает 5% от выработки всех электростанций страны. Средняя мощность малых электростанций составляет примерно 340 кВт.
В настоящее время
значимость малой энергетики
увеличивается в связи с
Другой причиной потери
энергоснабжения являются
Рассмотрим область
применения малой энергетики.
Несмотря на относительно скромную долю
малой энергетики в общем энергобалансе
страны, значимость малой энергетики в
жизни страны трудно переоценить.
Во-первых, по разным оценкам, 60-70% территории России не охвачены централизованным электроснабжением. На этой огромной территории проживает более 20 млн человек, и жизнедеятельность людей обеспечивается главным образом средствами малой энергетики.
Во-вторых, обширной сферой применения средств малой энергетики является резервное (иногда его называют аварийным) электроснабжение потребителей.
В-третьих, малая энергетика может быть конкурентоспособна для новых объектов промышленности и новых поселений, например, когда постоянное повышение платы за подключение к централизованным сетям или за увеличение мощности подталкивает потребителей к строительству собственных источников энергии.
3.Перспективы развития малой энергетики.
В целом ряде развитых стран (Евросоюз, США, Австралия) в последнее время приняты концептуальные документы по развитию энергоотрасли с усиленным акцентом на малую распределенную энергетику. Причиной этому послужило развитие технологической базы. Появились технологии малой распределенной энергетики, которые по эффективности сопоставимы с установками крупной энергетики. А с учетом когенерации их эффективность зачастую и выше, потому что крупные электростанции в когенерационном режиме часто использовать нельзя, они имеют свои пределы энергоэффективности.
Сейчас в Россиии существует Концепция развития электроэнергетической и теплоснабжающей инфраструктуры в Российской Федерации на основе когенерации и распределенной энергетики. В ней обоснована необходимость оптимизации развития электро- и теплоэнергетики как единого энергетического комплекса и предложен новый структурный инновационный сценарий развития электро- и теплоэнергетики.
Структурный маневр состоит в ускорении вводов распределенной энергетики, росте мощностей малой генерации и, соответственно, сокращении планов ввода крупных электростанций, в максимальной реализации потенциала когенерации и использовании возобновляемых источников энергии. Положительным результатом могут стать стабилизация отрасли и даже снижение тарифов.
Технологическая политика, которая лежит в основе концепции, имеет три тезиса. Первый: чтобы реализовать потенциал когенерации и распределенной энергетики, нужна максимальная загрузка имеющихся ТЭЦ. Их можно загрузить административными и экономическими балансовыми методами, расширением строительства тепловых сетей вокруг действующих ТЭЦ, развитием тригенерации.
Второй ключевой аспект: модернизация действующих ТЭЦ, а именно – замена паросиловых установок на ПГУ. Генсхемой это предусмотрено. Особенность этого решения – на тепловом потреблении появляется больше электроэнергии по сравнению с паросиловыми установками.
Третий момент технологической модернизации: замена котельных в теплоэнергетике на распределенную когенерацию. Здесь ожидается широкое применение газопоршневых и газотурбинных установок разной мощности – от микро- до малых и средних размеров, а в зоне угля – кипящий слой и газификация. Эти технологии уже освоены, и наши производители оборудования предлагают соответствующую технику. Но, к сожалению, зарубежное оборудование в приоритете у энергокомпаний, нашим производителям нужна поддержка.
В концепции
приведены так называемые «
Ожидается увеличение вводов в распределенной генерации с сегодняшних 3,1 гигаватта, которые предусмотрены в Генсхеме, до уровня 50 гигаватт и, соответственно, сокращение вводов крупной генерации со 173 до 123 гигаватт. Ясно, что такие серьезные изменения требуют корректировки инвестиционных программ наших генерирующих компаний.
Предполагается, что доля когенерационного способа производства увеличится в теплоснабжении с сегодняшних 30 до 70 процентов, а в электроэнергии – с 28 до 40 процентов. Распределенная малая энергетика, которая сейчас занимает 1,4 процента в структуре генерирующих мощностей, увеличит свою долю до 30 процентов. Это будет более сбалансированная структура, которая обеспечит серьезные перемены в сетевом хозяйстве. Ясно, что потребуются новая топология сети, иные принципы ее проектирования, особенно на местном уровне распределенной генерации. Изменится и ситуация с привлечением в топливный баланс местных видов топлива.
Главными положительными эффектами таких нововведений станут экономия топлива, которая составит примерно 12 процентов от нынешнего топливопотребления, и сокращение потерь в электрических и тепловых сетях.
В пользу улучшения качества жизни людей говорит перспектива снижения для потребителей тарифов на электро- и тепловую энергию. Наибольший социальный эффект будет иметь место в малых и средних городах, потому что там, как правило, нет ТЭЦ и присутствуют котельные, а значит, тариф на тепло наиболее высок. Поэтому реализация концепции приведет к серьезному улучшению социально-экономической обстановки.
Заключение.
Во многих странах тренд – переход от централизованной энергетики к гибкому варианту – объектам распределенной энергетики. В тех случаях, где у распределенной энергетики есть преимущество, его нужно использовать. Россия только в начале пути, но очевидно, что в нашей стране есть конкретные точки – Дальний Восток, Арктическая зона, районы Крайнего Севера, где внедрены объекты распределенной энергетики, и они могут быть точками роста в сфере малой энергетики. Распределенная энергетика может применяться и в рамках единой энергосистемы, сейчас рассматриваются вопросы расширения когенерации, модернизации котельных в коммунальном хозяйстве в целях компенсации потерь на производстве, а также для резервирования. Все уже достаточно четко понимают, что сегодня нужны новые меры стимулирования, новые механизмы привлечения внебюджетных средств. Малая распределенная энергетика в России может иметь свою нишу. Преимущества налицо – ближе к потребителю, меньше потерь в сетях, независимость и серьезный экономический эффект для страны.
Список использованной литературы.
- ТЭК. Стратегии развития /[электронный ресурс]/ информационно- аналитический журнал, №7 2012 – http://www.tek-russia.ru/
issue/articles/articles_261. html - Энергопинин /[электронный ресурс]/ информационный портал, – http://www.energopinin.ru/
energy.xsp - Энергетика и промышленность в России /[электронный ресурс]/ Энергетика: тенденции и перспективы, №5 2013, – http://www.eprussia.ru/epr/
217/14807.htm - Совет по экологическому строительству /[электронный ресурс]/ медиаресурс, – http://ecorussia.info/ru/
ecopedia/kogeneratsiya - Альтернативная энергия/[электронный ресурс]/информационный портал, – http://aenergy.ru/358
