М0ЛЫЕ ГЭС В УСЛОВИЯХ рынке
Кандидат географических наук С.Н. ГОЛУБЧИКОВ, П.А. ПЕТРУХИН (Академия "МНЭПУ" - Международный независимый эколого-политологический университет)
Преимущества малых ГЭС
В довоенные и особенно в послевоенные годы строительство гидроэлектростанций в нашей стране активно осуществлялось на малых реках. В результате к 1950 г. появились районы и области сплошной электрификации в основном на базе малых ГЭС1. Новый этап развития гидроэнергетики начался, когда был сделан акцент на строительстве мощных и сверхмощных ГЭС. Так, в 1979 г. 83% всей мощности ГЭС были сконцентрированы на 33 крупных ГЭС2.
Переход к рыночной экономике, создание и рост числа малых предприятий различных организационно-правовых форм хозяйствования, затянувшийся кризис в электроснабжении отдельных районов страны требуют, на наш взгляд, возврата к вопросу использования энергии малых рек.
Важной положительной особенностью энергетических ресурсов малых рек является рассредоточенность их по всей территории страны, что, в свою
* очередь, определяет их близость к по-^ требителям электроэнергии - фермер-£ ским хозяйствам, колхозам, мелким и | средним предприятиям, небольшим на-1 селённым пунктам.
§ Рыночные отношения требуют эко-
* номической обоснованности предла-
^ гаемого решения. В период "инвести-
_
ё 1 Кажинский Б.Б. Гидроэлектрические и ветро-т электрические станции малой мощности. М.: 1 Госпланиздат, 1946.
® 2 Малая гидроэнергетика / Под ред. Л.П. Михай-9 лова. М.: Энергоатомиздат, 1989.
ционного голода" строительство ГЭС в первую очередь целесообразно в тех местах, где уже построены плотины, то есть на существующих водохранилищах. Основным отрицательным моментом при сооружении равнинных ГЭС является затопление огромных площадей ценных сельскохозяйственных угодий. Поэтому значительную долю капиталовложений могут составить затраты на компенсацию потерь сельскохозяйственного производства. При оценке эффективности проектируемых малых ГЭС на плотинах существующих водохранилищ эти затраты отсутствуют.
Данное условие является важным и для формирования текущих затрат. Ежегодные издержки производства на ГЭС состоят из амортизационных отчислений и эксплуатационных затрат, при этом доля амортизационных отчислений в себестоимости электроэнергии на ГЭС наиболее велика - около 85%.
Следующим положительным фактором является то, что структура затрат на производство электроэнергии по годам для отдельных ГЭС меняется в пределах одного процента, что практически не влияет на себестоимость электроэнергии. Колебание себестоимости электроэнергии на ГЭС по годам вызваны, главным образом, различным годовым стоком. Следует отметить также и то, что строительство подобных ГЭС не создаёт дополнительной экологической нагрузки на окружающую среду.
Всё это позволяет инвесторам производить стабильную по объёмам и достаточно дешёвую по затратам электрическую энергию.
52
© С.Н. Голубчиков, П.А. Петрухин
Малые ГЭС в условиях децентрализации экономики
Малая гидроэнергетика в бывшем СССР получила широкое развитие в послевоенный период - до 1960 г. было построено несколько тысяч ГЭС на малых водотоках России и стран СНГ. Однако во время поездки Н.С. Хрущёва в США его поразила большая энергетика этого государства, и он дал установку Госплану и Госстрою прекратить дальнейшее развитие малой гидроэнергетики в СССР. Начиная с 1960 г. развитие малой гидроэнергетики было приостановлено, тогда как практика показала, что на отдельных территориях самая дешёвая электроэнергия вырабатывается именно на малых ГЭС, которые надёжны и неприхотливы в эксплуатации, и выход из строя какой-либо ГЭС не влияет на хозяйствующих субъектов региона. На гигантских электростанциях это ведёт к большим материальным издержкам. Например, произошедшая на электростанциях США 16 августа 2003 г. авария привела к отключению электросетей г. Нью-Йорка на одни только сутки, что обошлось экономике США более чем в 1 млрд долларов. Другой наглядный пример: в Китае за период 1950-2003 гг. по технологиям бывшего СССР было построено более 200 тыс. малых ГЭС, которые в изобилии обеспечивают регионы самой дешёвой электроэнергией3. Точно такой же курс в своё время был взят многими странами мира: Юго-Восточной Азии, Европы, Южной Америки, Австралии, Африканского континента и этот курс полностью оправдал себя.
К моменту распада СССР (1991 г.) Единая энергетическая система (ЕЭС) представляла собой крупную электроэнергетическую систему, включающую 9 объединённых энергосистем (ОЭС),
3 Николаев В.Г., Ганага С.В., Вальтер Р. Перспективы развития возобновляемых источ-
ников энергии в России: Результаты проекта ТЛС1Э. М.:Изд-во "Атмограф", 2009.
состоящих из 94 районных энергосистем (РЭС). После распада СССР ряд регионов России оказался связан с основной электрической сетью страны через сети новых независимых государств, что создало сложности в управлении режимами ЕЭС. Энергетика многих бывших республик Украины, Казахстана, Грузии, Армении, Молдавии, Таджикистана оказалась в плачевном состоянии. Национальные энергосистемы вышли из режима параллельной работы с ЕЭС России, хотя отдельные регионы СНГ поддерживали частоту тока за счёт электростанций Харьковской, Актюбинской и Уральской областей. Разделение энергосистем нанесло ущерб хозяйствующим субъектам, в том числе и России. Разделение энергосистем нарушило сформировавшиеся хозяйственные связи с субъектами рынка электро- и теп-лоэнергии: поставщиками топлива, крупными и средними потребителями, особенно в отдаленных районах - нарушились взаимосвязи сетевой инфраструктуры.
В России за период 1991-1995 г. производство электроэнергии сократилось в среднем на 19,5%, потребление электроэнергии снизилось на 15%, ввод новых мощностей снизился на 50%. В странах СНГ выработка электроэнергии упала на 30-40%, ухудшились экономические показатели отрасли, увеличилось число ограничений и отключений потребителей. Неплатежи стран СНГ за поставляемые из России энергоресурсы до 2001 г. возрастали. 014 К 2004 г. ситуация во взаимоотношени- ™ ях России со странами ближнего зару- к бежья коренным образом изменилась. § До прежнего уровня возросло произ- 1 водство и потребление электроэнер- | гии, доля неплатежей уменьшилась. | Параллельно с ЕЭС России заработали га-энергосистемы Грузии, Азербайджана, § Казахстана и других стран СНГ, кото- 1 рые начали развивать собственную * энергетику. Электроэнергетика пере- | стала быть монопольной отраслью с ^
одномерной государственной собственностью, была проведена частичная приватизация предприятий. Появились компании, целиком находящиеся в частной собственности, а также с долями частной и муниципальной собственности.
Пути повышения эффективности малых ГЭС
Гидроэнергетические ресурсы, которые можно использовать для развития малой гидроэнергетики России и стран Центральной Азии подразделяются на малые реки, водохранилища и ирригационные каналы. Малые реки горных и предгорных районов обладают крутым падением, бурным течением и характеризуются большими гидроэнергетическими ресурсами. Так, например, в условиях России насчитывается более 100 тыс. малых рек, в странах центральной Азии их число превышает 12 тыс. Только в одной Кыргызской республике количество малых водотоков составляет 3.5 тыс., и их потенциал гидроэнергии оценивается в 16 млн кВт.
В условиях России и стран СНГ гидроэнергия малых водотоков - наиболее доступна для освоения и преобразования в электрическую, и запасы её расположены именно там, куда подведение её другими путями весьма затруднительно, а потребности в ней велики. Потребителей при расчёте и установлении тарифов на электриче-5 скую энергию и мощность можно сгруп-£ пировать по следующим категориям: I крупные промышленные хозяйствую° щие субъекты (свыше 750 кВт); сред-1 ние и мелкие промышленные хозяй-| ствующие субъекты (ниже 750 кВт); 1 непромышленные - транспортные, £ сельскохозяйственные, коммунальные. | Особый интерес в практике про-1 ектирования и строительства малых * ГЭС и микроГЭС за рубежом вызываем ет вопрос автоматизации как главный ^ путь получения максимального эф-
фекта от малой гидроэнергетики, удешевления стоимости киловатт-часа электроэнергии по сравнению с другими источниками.
Решение задачи снижения капитальных вложений и эксплуатационных расходов при строительстве и использовании ГЭС малой мощности специалисты видят главным образом в применении стандартизированных агрегатов. Стандартизированное оборудование должно поставляться в виде комплекта агрегатов, полностью готовых к установке, что позволит значительно уменьшить затраты на сооружение ГЭС. В комплект стандартизированного оборудования для ГЭС малой мощности могут входить водоприёмник, с затвором и решёткой, турбина, отсасывающая труба, регулятор, генератор, система автоматического управления и распределительные устройства.
В ряде разработок изыскиваются пути использования для гидроагрегатов малых ГЭС стандартных электромашин - промышленных электродвигателей в качестве генераторов. Они традиционно разрабатывались для малых ГЭС , но сейчас, пожалуй, это непозволительная роскошь. Для малых ГЭС, работающих в составе энергосистем в качестве генератора, можно применять асинхронные электрические машины, при этом возбуждение и регулирование частоты происходит от сети; регулирование напряжения также стимулируется сетью.
Имеется ряд сообщений о применении гидравлических и пневматических систем управления и регулирования режима работы гидроагрегата МГЭС, использующих гидравлические и гидродинамические закономерности, проявляющиеся на входе гидротурбины, а также в проточном тракте и в отсасывающей трубе. Особенно получило развитие пневматическое регулирование режима работы в области кавитации. Получил развитие и новый класс гидротурбин, так называемые супер-
кавитационные и квазикавитационные турбины. Имеются и другие возможности регулирования и защиты в широких пределах.
Гидравлические и пневматические системы управления целесообразно применять в комбинации с электрическими, используя положительные качества и тех, и других. Основные
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.