УДК 330.524:620.9
© П.П. Безруких, 2003
Роль возобновляемой энергетики в энергоснабжении в мире и России. Состояние и перспективы
Л \
П.П.Безруких (Минэнерго России)
The role of perpetual power engineering and power supply in the world and Russia. Status and perspectives
P.P. Bezrukikh (Power Ministry of Russia)
Data are given regarding electric power production at the cost of perpetual energy sources (PES) in Russia and other countries of the world. PES advantages are considered. It is noted that using PES in Russia may facilitate solution of the issues of safety, ecology, electric power supply of agriculture, first of all, in northern regions.
В свете существующей в мире ситуации с потреблением разных видов энергии вполне резонно рассмотреть вопрос обеспеченности энергоресурсами стран мира.
Положение страны характеризуется коэффициентом энергообеспеченности, представляющим собой отношение собственного производства энергоресурсов к их потреблению. Если коэффициент меньше 1, то страна удовлетворяет свои потребности за счет экспорта, если больше 1, то страна экспортирует ресурс. На уровне 2000 г. коэффициент обеспеченности стран «восьмерки» составил: Канада -1,5; Франция - 0,5; Германия - 0,4; Италия - 0,16; Япония - 0,2; Великобритания - 1,2; США - 0,74 и Россия - 1,6.
Данные о потреблении различных видов энергии в мире подтверждают, что доля истощаемого топлива в мировом энергопотреблении составляет 80-81 % общего энергопотребления, атомной энергии - около 6 % и возобновляемых источников энергии (ВИЭ) 1214 %, а за вычетом доли крупных ГЭС - около 11 %. Таким образом, при всей важности атомной энергии ее доля почти в 2 раза меньше доли возобновляемой.
Однако в производстве электроэнергии доля ВИЭ существенно меньше. Без гидростанций в целом по миру она составляет около 1,6 %. В большинстве стран «восьмерки» доля ВИЭ в производстве электроэнергии превышает 2 %. Безусловным лидером выступает Дания, в которой доля ВИЭ в производстве электроэнергии равна 12,3 %.
Одним из главных вопросов является довольно широко распространенное заблуждение о чрезвычайно высокой стоимости оборудования ВИЭ. Однако утверждение о высокой стоимости установок ВИЭ и энергии от них по сравнению с установками традиционного типа во многом не соответствует действительности. В какой-то мере это было справедливо для начала 90-х годов ХХ века. В настоящее время указанные стоимости выравнились. В результате того, что с ужесточением требований по экологии удельная стоимость традиционных электрических станций (особенно на угле и АЭС) непре-
IS
Ml
■ ■ I I I I I
¡а1ШПЙ» infi
J 81 =
Усредненные максимальные и минимальные стоимости электроэнергии (cost production) от электростанций на ВИЭ и различных видах топлива (1997 г.)
рывно возрастает, удельная стоимость оборудования ВИЭ непрерывно снижается. Этот процесс хорошо иллюстрируется данными, приведенными на рисунке.
Об экологической чистоте установок возобновляемой энергетики. Одна установка (ветростанция, фотобатарея, малая ГЭС) мощностью 500 кВт/год вырабатывает не менее 1 млн. кВт ч электроэнергии и тем самым по сравнению с угольной станцией предотвращает: эмиссию СО2 - 750-1250 т, диоксида серы 5-8 т, оксидов азота NOх - 3-6 т.
В результате анализа существующего состояния использования ВИЭ в странах мира, планов развития использования ВИЭ, прогнозов ассоциаций и отдельных специалистов автором был составлен общий прогноз развития ВИЭ. Наконец 2000 г. общая мощность ВИЭ в мире составила по электроэнергии 123 ГВт, по тепловой энергии 230 ГВт. К 2010 г. установленная мощность составит соответственно 380-390 и 400-420 ГВт, т. е. установленная электрическая мощность возрастет примерно в 3 раза, а тепловая - в 2 раза.
Ситуация в России. Доля ВИЭ в производстве электроэнергии составляет около 0,5 %, включая малые ГЭС; доля производства тепловой энергии за счет ВИЭ равна приблизительно 4 % общего отпуска. В плане подготовки материалов энергетической стратегии России автором был предложен прогноз, в котором к 2010 г. предлагается удвоить производство электро- и тепловой энергии за счет ВИЭ и соответственно увеличить долю ВИЭ в потреблении первичных ресурсов от 1,1 до 1,9 %. Данные более, чем скромные на фоне планируемых 12 % в странах Европейского Союза, но автор слишком хорошо знает положение дел в регионах, чтобы планировать более оптимистические данные. Приведенный прогноз -это минимум, что нужно сделать при всех обстоятельствах, иначе говоря, жизнь все равно заставит рассмотреть вопросы возобновляемой энергетики.
L ¿«
Mil ■ и
и
ь \\iii
ï 5
S Р Ï
4Ï
I
20 11/2003
Показатели работы малых ГЭС, геотермальных электростанций и малых тепловых электростанций, использующих биомассу, находятся на достаточно хорошем уровне. По ветроэнергетике Россия пока отстает весьма значительно, в то время как за рубежом эта отрасль развивается ошеломляющими темпами. В распоряжении автора оказались последние данные о развитии ветроэнергетики мира, анализ которых, очевидно, представляет общественный интерес.
Так, по данным Американской (А№ЕА) и Европейской (Е№ЕА) ветроэнергетических ассоциаций (наиболее достоверным данным), на конец 2001 г. общая установленная мощность ветроэнергетических станций (ВЭС) в мире составила 24,390 ГВт. В 2002 г. было введено новых мощностей 6,868 ГВт, и общая мощность ВЭС на конец 2002 г. составила 31,128 ГВт. Эту цифру полезно сопоставить с прогнозом указанных ассоциаций, составленным ими в 1997 г. По прогнозу к 2006 г. общая установленная мощность ветроэнергетических установок (ВЭУ) должна составить 35,897 ГВт. Таким образом, судя по темпам развития ветроэнергетики, уровень 2006 г. будет достигнут в 2003 г., т.е. на три года раньше. Обращают внимание фантастические годовые объемы ввода мощности ВЭС в Германии (3,247 ГВт) и Испании (1,493 ГВт).
Таким образом, пятерка стран-лидеров ветроэнергетики на уровне 2002 г. выглядит следующим образом: Германия (12,001 ГВт), Испания (4,83 ГВт), США (4,685 ГВт), Дания (2,880 ГВт), Индия (1,702 ГВт). В заключение следует отметить несколько важнейших моментов.
Выводы и рекомендации
1. Использование источников энергии осуществляется ускоренными темпами, особенно быстро (рост установленной мощности к предыдущему году составляет 25-30 %) развиваются фотоэлектричество и ветроэнергетика. Ветроэнергетика в некоторых странах превратилась в самостоятельную отрасль электроэнергетики (Германия, Дания, Испания, Индия и частично США).
2. Развитие возобновляемой энергетики в мире вызвано следующими основными преимуществами ВИЭ:
а) неистощаемостью этих источников энергии в отличие от исто-щаемости органического топлива;
б) экологической чистотой при применении соответствующих технологий;
в) отсутствием эмиссии парниковых газов, даже электростанции и котельные на биомассе или получаемом из нее газе или жидком топливе не увеличивают количество углекислого газа, поскольку при сжигании его выделяется столько, сколько было поглощено растениями и деревьями.
3. Существенным недостатком только двух видов ВИЭ (энергии ветра и энергии солнц) является их стохастический характер, отсюда, необходимость аккумулирования. Аккумулирование солнечной энергии в виде тепла уже имеет простые технические решения, опробованные на практике и доказавшие свою экономичность. Аккумулирование электрической энергии в небольших количествах успешно осуществляется применением аккумуляторов различных типов. Для больших ветро- и фотоэлектрических станций таким аккумулятором является электрическая сеть. Однако замещения мощности не происходит, но и дополнительного дублирования мощности в энергосистеме не требуется, поскольку в энергосистемах всегда имеется резервная мощность, равная около 10 % максимальной нагрузки. Электростанции на базе остальных видов ВИЭ (гидро- и геотермальная энергия, биомасса) лишены указанных недостатков.
4. В настоящее время произошло выравнивание стоимостей установок ВИЭ и традиционного типа в результате того, что с ужесточением требований по экологии удельная стоимость традиционных электрических станций, особенно угольных, непрерывно возрастает, а оборудования возобновляемой энергетики столь же непрерывно снижается.
5. Развитием возобновляемой энергетики на государственном уровне занимаются различные страны: богатые и бедные, большие и малые, промышленно развитые и развивающиеся, обеспеченные собственными энергоресурсами и необеспеченные, индустриальные и аграрные, северные и южные.
6. Развитие возобновляемой энергетики в России особенно важно с точки зрения обеспечения безопасности страны, равно как и для энергоснабжения районов Крайнего Севера и приравненных к ним территорий, а также других районов, не связанных с сетями общего пользования. Значительную роль ВИЭ могут сыграть в повышении надежности энергообеспечения субъектов Российской Федерации, энергоснабжение которых осуществляется от дефицитных энергосистем. Кроме того, значительную роль могут сыграть ВИЭ в решении проблем безопасности, экологии, продовольствия, энергоснабжения сельского населения, прежде всего северных районов.
7. Мировой опыт развития возобновляемой энергетики свидетельствует о настоятельной необходимости поддержки возобновляемой энергетики со стороны государственных органов: Правительства Российской Федерации и региональных органов власти.
Поскольку администрация субъектов Российской Федерации непосредственно отвечает за энергообеспечение населения, средства, выделяемые на развитие возобновляемой энергетики, должны направляться в регионы для строительства объектов по перечню, согласованному с Минэнерго России и в основном в рамках реализации Федеральной целевой программы «Энергоэффективная экономика». Государственным органам необходимо обеспечить следующие источники финансирования строительства объектов ВИЭ:
• средства федерального бюджета - в рамках федеральной адресной целевой программы на планируемый год под строительство объектов в порядке реализации раздела «Энергообеспечение регионов, в том числе северных и приравненных к ним территорий, на основе
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.