Энергетика может стать тормозом развития экономики России

Размещено на http://www.allbest.ru/

Энергетика может стать тормозом развития экономики России

В.П. Грицына

Развитие Большой энергетики начинает отставать от роста экономики. Процессы старения оборудования энергосистем опережают темпы модернизации.

Изменившиеся политические и экономические условия, а также новые технологии диктуют необходимость дополнить модернизацию Большой энергетики путем строительства энергоблоков средней и малой мощности на промышленных предприятиях и в районных котельных.

Требуется разработка государственной программы строительства малых ТЭЦ на промышленных предприятиях и на базе районных котельных. Этот путь снижает капитальные затраты на модернизацию системы энергообеспечения в 1,3-1,5 раза за счет уменьшения затрат на сети и позволяет привлечь дополнительные финансовые ресурсы. Современные автоматизированные генерирующие источники, распределенные по территории региона, повышают надежность энергоснабжения. Использование малой энергетики позволит постепенно освоить современные технологии энергетики.

Рост энергопотребления в России.

После кризиса 1998 г. потребление электроэнергии российской промышленностью увеличивается, но пока еще не достигло уровня 1990 г. В непромышленной сфере потребление электроэнергии возросло за 10 лет на 21%.

Потребление электроэнергии населением возросло на 35%, что объясняется большим использованием бытовой техники, большим индивидуальным строительством и отменой некоторых ограничений на использование электроэнергии, например, для отопления. Доля коммунального электропотребления достигла 16% от всего потребления. В развитых странах этот показатель составляет 25-30%.

Ожидается, что в Москве жилищный фонд до 2020 г. вырастет на 40% , а с учетом других объектов площадь застройки возрастет на 90%. Для этого потребуется увеличить теплоснабжение в 1,4 раза, а электроснабжение в 1,5 раза.

Таким образом, можно предполагать значительный рост коммунального электропотребления в России.

В настоящее время в России увеличение потребления электроэнергии составляет 2-3%. В Московской области рост потребления в 2003 году составил более 5,7% в год.

Устаревшие технологии промышленного производства и суровый климат России требуют в 2-4 раза больше удельных затрат энергии на выпуск продукции. Россия - "холодная" страна. Если принять, что удельное теплопотребление коммунальных потребителей в России равно 100%, то в США требуется для отопления населения только 34% при той же степени теплоизоляции, в Англии только 35%, в Дании 63%. Холодная зима требует и больше затрат на транспорт тепла/ Л.1 /.

Соответствует ли темп развития энергетики растущим потребностям страны?

В 1994 г. Россия планировала до 2005 г. построить 13 105 МВт современных газотурбинных энергоблоков и энергоблоков комбинированного цикла/ Л.2/. В 2000 г. был введен в строй один парогазовый энергоблок 450 МВт на Северо-Западной ТЭЦ в Санкт-Петербурге. Чтобы его реализовать, потребовалось около 20 лет, а удельная стоимость по некоторым источникам оценивается в $1600 /кВт, что не ниже зарубежных цен /Л.3/. В мире уже более 20% электроэнергии вырабатывается с использованием ГТУ и ПГУ. Доля установленных в России ГТУ-ТЭЦ составляет около 1% общей мощности тепловых электростанций / Л.4/.

На данный период Россия имеет некоторый избыток установленных мощностей, но это старое оборудование. На отдельных угольных станциях затраты на ремонт достигают 20% в себестоимости производства электроэнергии. По данным РАО "ЕЭС России" /Л.5/ в энергосистемах наступил период лавинообразного старения оборудования. К 2010 г. выработает свой ресурс 104 млн. кВт или около 50% мощностей ТЭС и ГЭС, а к 2020 г. эта цифра вырастет до 150 млн. кВт или до 70%. Причем на ГЭС к 2010 г. 79% турбогенераторов выработают свой ресурс, а к 2020 г. 97%. Немалые затраты потребуются и для укрепления плотин.

Таким образом, в настоящий момент в России назрела проблема не роста производства электроэнергии, но хотя бы сохранения уровня производства при нарастающем процессе старения оборудования ТЭК и электроэнергетики.

В 2003 г. крупнейшая энергосистема "Мосэнерго" впервые столкнулась с дефицитом мощностей для обеспечения энергией Москвы и Московской области.

В 2003 г. РАО ввело в строй около 2000 МВт новых мощностей. Это составило менее 1% от общей установленной мощности (215 тыс. МВТ). Капитальные затраты в РАО за 2003 г. составили $ 2,6 Млрд /Л.5/.

С такими темпами РАО не сможет обеспечить планируемый рост потребностей равный 3% в год, а тем более замену выработавших ресурс 104 тыс. МВт к 2010 г. (по 10% в год!).

Темп старения оборудования энергосистем опережает работы по модернизации оборудования. Старение оборудования уже в ближайшие годы может ограничивать рост экономики страны.

Планы реструктуризации Единой Энергосистемы России не позволят в ближайшее время обеспечить ожидаемого притока инвестиций в энергосистемы. Фигура Чубайса, как "гаранта" развития энергетики России, не вызывает никакого доверия. Негативный опыт других стран по подобному реформированию энергетики не вселяет оптимизма в достижении декларируемых РАО целей: надежное энергообеспечение потребителей, привлечение инвестиций, эффективная модернизация оборудования и т.д.

По оценкам Института общественной политики Калифорнии в США (Public Policy Institute of California) общие убытки, вызванные энергетическим кризисом, последовавшим за реформированием электроэнергетики (либерализацией), оценены в 45 млрд. долларов США. Они слагаются из сумм завышенных тарифов, убытков обанкротившихся компаний и упущенной выгоды в результате замедления экономического роста / Л.6/. Эта сумма сравнима с требуемыми России в 2001-2010 гг. затратами равными 48-58 млрд. долл. США на техническое перевооружение и полную замену оборудования, выработавшего свой ресурс /Л.5/.

Суета вокруг планов реформирования энергетики России привела к приобретению акций РАО "ЕЭС России" Газпромом, нефтяными компаниями и металлургическими концернами. Возможное в будущем выделение финансовых ресурсов этими гигантами на строительство новых крупных энергоблоков для энергообеспечения своих объектов позволит ввести эти энергоблоки не раньше, чем через 10 лет. Времени на установку новых энергоблоков на существующих станциях потребуется меньше. Однако, это путь только для традиционной модернизации. Необходимо "приближение" ТЭЦ к средним и мелким потребителям в малых городах и поселках.

Энергосбережение

Энергосбережение по оценкам специалистов может снизить удельное энергопотребление на единицу выпускаемой в России продукции на 40-48%. Россия может в течение 20 лет развивать свои экономику без увеличения потребления топлива /Башмаков И.А. ЦЭНЭФ/.

Целая армия специалистов России уже работает в области энергосбережения в консалтинговых, энергоаудиторских, энергосервисных фирмах и в фирмах-поставщиках энергоэффективного и энергосберегающего оборудования. За последние 5-7 лет российский рынок насытился приборами контроля и управления энергетическими потоками.

Мы можем порадоваться отдельным примерам успешной работы по энергосбережению. Так, на Магнитогорском металлургическом заводе за время с 1996 г. по 2001 г. удельное энергопотребление на выплавку тонны стали было уменьшено в 1,5 раза /Л.6/. Но в целом по стране процесс интенсивного использования резервов энергосбережения будет длительным, по опыту США - те самые 20 лет...

Теплофикация

Теплофикация, понимаемая как энергоснабжение на базе комбинированной, то есть совместной, выработки электрической и тепловой энергии в одной установке, развивается в России с начала прошлого века.

Средний показатель теплофикации страны еще в советское время застыл на уровне 35%. В крупных городах и в Москве доля теплофикации достигает 70%, а в Московской области только 4% тепла потребители получают от "Мосэнерго", так как потребители удалены от крупных ТЭЦ.

Традиционное развитие энергетики на основе крупных энергоблоков не позволит распространить теплоснабжение от ТЭЦ в малые города, поселки и села.

Схема раздельного электроснабжения от ТЭС и теплоснабжения от котельных не менее экономична, чем от ТЭЦ. Выработка электроэнергии на тепловом потреблении в РАО "ЕЭС России" составляет около 50%. /Л.7/. Надстройка промышленных и отопительных котельных газотурбинными и газопоршневыми энергоблоками позволяет получить коэффициент использования топлива 80% и более.

Логично желание приблизить генерирующие источники (ТЭЦ) к потребителям. В этом случае мощность новых ТЭЦ должна быть значительно меньшей. В США средняя мощность заказываемых энергоблоков в последнее десятилетие уменьшилась до 36 МВТ.

Программы строительства энергоблоков малой мощности стимулируются и запускаются в США /14/, Англии и др. странах Евросоюза, где уровень теплофикации достигает всего 4-9%. Особенное внимание уделяется строительству ТЭЦ. Ориентиром для них являются Финляндия и Дания. Следует отметить, что в Восточно-Европейских странах: Венгрии, Румынии и др., уровень теплофикации достигает 60-70% , а в Словакии 96% (!) / Л.9 /.

Приближение генерирующего источника к потребителю уменьшает затраты на строительство распределительных сетей. Это "архиважно", так как стоимость получаемой потребителем электроэнергии в России в 2-2,5 раза выше, чем стоимость ее производства на электростанции, а стоимость тепла удваивается за счет потерь и затрат на эксплуатацию теплосети.

Сравнительная оценка затрат традиционного развития энергетики в США, проведенная Всемирным Альянсом за Децентрализованную Энергетику (WADE, www.localpower.org), показала, что строительство ТЭЦ малой мощности вместо крупных энергоблоков и уменьшение затрат на развитие сетей позволит США уменьшить суммарные затраты в модернизацию энергетики на 30%.

Оценка ситуации показывает, что традиционное развитие энергосистем, базирующееся на строительстве крупных энергоблоков, не может обеспечить надежное энергообеспечение экономики России из-за нарастающего старения оборудования при недостатке инвестиций и длительном сроке реализации проектов

Нет проблем с энергосистемой, если ты сам энергосистема

За последние 7 лет многие энергетики предприятий-потребителей осознали необходимость строительства автономных энергоисточников. Более важным является то, что это понимание приходит к руководителям предприятий и государственных органов.

Кроме уменьшения потребления тепла от ТЭЦ, промышленные потребители тепла ввиду роста тарифов на тепло, получаемое от энергосистем, строили свои собственные котельные последние 10 лет. Собственное тепло получалось в 2-4 раза дешевле. Но из-за этого на многих ТЭЦ ухудшилась экономичность работы, и просто уменьшилось производство электроэнергии от противодавленческих турбин.

В последние 3-4 года значительно вырос интерес потребителей также и к производству электроэнергии "собственными силами" из-за продолжающегося роста тарифов, угрожающего роста ненадежности электроснабжения от энергосистем и "пугающего" рынка электроэнергии "по-чубайсу".

Тот же Магнитогорский металлургический комбинат увеличил в последние годы собственные электрогенерирующие мощности на 121 МВт. Общая мощность заводских ТЭЦ достигла 530 МВт, и только 30 МВт потребляется от энергосистемы. Следует отметить, что себестоимость собственной электроэнергии в 3 раза меньше, чем стоимость электроэнергии от энергосистемы / Л.10/.

В 2000 г. Московское Правительство решило организовать новую энергосистему "Москваэнерго", которая была бы альтернативой энергосистеме "Мосэнерго". В настоящее время руководство столицы планирует новые электростанции, как для энергообеспечения комплекса "Москва-Сити", так и для внедрения газотурбинных установок на существующие районные котельные. Эти генерирующие мощности будут принадлежать г. Москве, а не нынешней энергосистеме "Мосэнерго". На эти цели Москва до 2010 г. должна выделить около 3 млрд руб. Много ли это? По публикациям / Л.7/ Москва получила в 2003 г. 14 млрд.долл на инвестиции. В 2004 г. ожидается увеличение инвестиций до 15 млрд долл.

Сейчас доля независимых энергопроизводителей в производстве электроэнергии в г. Москве составляет около 3%. Ожидается, что через 16 лет доля независимых энергопроизводителей увеличится до 16%.

Работу по строительству собственных энергоисточников проводят и крупные корпорации. Газпром еще 5 лет назад создал специальную структуру "Газпромэнерго" и планомерно развивает программу строительства газотурбинных и газопоршневых энергоустановок в основном на базе отечественных разработок.

Весьма интересен пример энергосистемы "Башкирэнерго", которая развивает строительство малых энергоустановок непосредственно у потребителей на отдаленных объектах, таких как санатории, дома отдыха и др. / 11 /.

Сколько нужно строить малых энергоблоков

В Советском Союзе строились как ТЭЦ, так и крупные районные котельные для централизованного теплоснабжения поселков или районов крупных городов.

Доля централизованного теплоснабжения достигла в СССР уровня 70% от всего теплоснабжения, а уровень теплофикации составлял половину от теплопотребления (или 35% от всего теплопотребления) и эти пропорции в новой России не изменились со времени развала СССР.

1. Блок-станции

Промышленные (и муниципальные) электростанции, которые могут работать в параллель с энергосистемой, называются в России "блок-станциями".

Таких электростанций насчитывалось 137.

Их общая мощность составляла почти 8 000 МВт.

Если блок-станции ранжировать по мощности как в табл.,

то можно оценочно определить мощность и количество энергоблоков малой мощности, которые могут быть востребованы для замены старого оборудования на этих станциях, коэффициент использования топлива на которых значительно выше, чем в энергосистемах.

2. Установка энергоблоков на котельных

Заманчиво превратить промышленные котельные и котельные централизованного теплоснабжения в ТЭЦ. Если на промышленных котельных, надстроенных электрогенерирующими блоками, можно достичь коэффициента использования топлива 80% и более ввиду круглогодичного использования тепла в производстве, то коммунальные котельные летом дают тепло только в горячее водоснабжение, а это всего лишь 15-20% тепловой мощности от зимнего уровня. Если ориентироваться на этот уровень теплоснабжения при планировании установки электрогенерирующих энергоблоков (предполагая, что соотношение электрической и тепловой мощностей составляет 1:1, как у газопоршневых энергоблоков), то в этом случае срок окупаемости нового оборудования сокращается значительно, так как оборудование будет использоваться круглогодично с тем же коэффициентом использования топлива 80-85%. Следует отметить, что так как собственное электропотребление котельной составляет не более 3% (по отношению к тепловой мощности), то такие ТЭЦ будут избыточными по электроэнергии и в зимнее время.

Общее теплопотребление в России составляет 16 * 10 9 ГДж. 70% тепла в России поставляется потребителям централизованно от ТЭЦ и котельных, а за счет теплофикации от ТЭЦ 35%.

На котельных может быть установлено около 30 тыс. МВт энергоблоков (с резервом), обеспечивающих кроме производства электроэнергии еще круглогодично горячую воду.

3. Электростанции вместо котельных

Современные технические возможности позволяют строить мини-электростанции с электрическим КПД, превышающим КПД мощных отечественных энергоблоков со сверхкритическими параметрами, так как КПД газопоршневых электрогенераторов мощностью 3 МВт достигает 43%.

Мощность всех ТЭЦ России составляет 98 тыс. МВт. Они дают, как выше отмечалось, столько же тепла, как и централизованные котельные. Если котельные надстроить электрогенерирующими блоками, то для того, чтобы все централизованное теплоснабжение было от ТЭЦ, необходимо установить на котельных еще 98 тыс. МВт электрогенерирующих блоков. При этом мы достигнем уровня теплофикации 70%.

Темп строительства распределенной и децентрализованной энергетики.

В Концепции "Энергетическая стратегия России до 2010 г.", принятой в 1994 г., отмечалось, что 50% российской территории является зонами децентрализованного электроснабжения. К этим территориям относятся северные малонаселенные области. Россия имеет многолетний опыт строительства и эксплуатации малых дизельных и газотурбинных электростанций 0,5-72 МВт в северных районах страны.

В настоящее время не только Газпром и нефтяные компании строят малые электростанции в северных районах страны, но эту задачу решают и предприятия в центральной России.

За московской кольцевой автодорогой три года назад построен торговый комплекс "Три кита", которому оказалось дешевле построить свой энергоцентр, обеспечивающий комплекс теплом, холодом и электроэнергией, чем получать электроэнергию от Мосэнерго. Как оказалось, собственная электроэнергия получилась в 3 раза дешевле… К лету 2004 г. в Московской области уже построено 11 объектов малой энергетики.

Производственные мощности Калужского турбинного завода по производству малых электрогенераторов с противодавленческими турбинами (0,5-3,5 МВт) были уже 2 года назад загружены полностью, что свидетельствует о спросе на такие энергоблоки от производственных предприятий, имеющих паровые промышленные котельные с избыточным давлением пара.

Модульные транспортабельные газотурбинные и газопоршневые энергоблоки полной заводской готовности могут устанавливаться повсеместно. коммунальный электропотребление климат кризис

В Башкирии в 2002 г. было установлено 28 МВт мини-ТЭЦ, а в 2003 г. их мощность увеличилась до 43 МВт.

Важное значение, например, имеют проекты по установке электрогенерирующих энергоблоков на угольных шахтах для сжигания шахтного метана (содержание которого в вентиляционных выбросах составляет 15-25%, а иногда значительно больше.). Эффект многократный: получение электроэнергии и тепла, дополнительный контроль и обеспечение подачи энергии для вентиляции и повышение безопасности шахтеров. Например, в Украине в 2004 г. подписан договор с фирмой Янбахер на поставку 20 энергоблоков для использования шахтного метана как топлива.

А.А. Салихов / 12 /на основе проведенного анализа опыта внедрения малых энергоустановок и проблем развития энергетики обращает внимание, что традиционный (однозначный) подход к планированию развития энергетики неприемлем. России необходимы разработки грамотных региональных энергетических программ, учитывающих современные технические достижения.

В России 2 завода производят малые газотурбинные энергоблоки 1,5-6 МВт. И еще более 10 заводов могут последовать их примеру или обеспечить сервис и ремонт энергоблоков в своем регионе. Подготовлены к производству и более мощные энергоблоки: 10,12, 25 МВт.

Впечатляющей является программа строительства ГТ-ТЭЦ российской корпорации "Энергомашкорпорация". В последние годы ею построено 8 ГТ-ТЭЦ (22 энергоблока по 9 МВт). В настоящее время возводится одновременно около 60 энергоблоков. Программа корпорации амбициозна: за 8 лет планируется возвести 1000 энергоблоков по 9 МВт или 300 ГТ-ТЭЦ (по 2-4 энергоблока на каждой, итого 9 000 МВт).

В России представлены почти все наиболее известные зарубежные производители и поставщики малого электрогенерирующего оборудования. В 2003 г. были проданы первые десятки высокоскоростных (80 тыс. оборотов в мин.) микротурбин Capstone (30 КВт), которые можно считать прорывом в технологиях газотурбостроения.

Заключение

В условиях невозможности разработки точных прогнозов развития экономики важным является правильная оценка направлений развития, ее отраслей и обеспечение развития этих направлений организационными и финансовыми ресурсами.

Мнение, что "Большая энергетика" и только она может решить проблему перспективного энергообеспечения России, уже не является непререкаемым.

Россия нуждается в тысячах малых ТЭЦ. Их строительство решит ряд проблем: обеспечит экономию топлива, будет отвечать задачам природосбережения, сэкономит инвестиции и создаст независимых энергопроизводителей - новых участников рынка электроэнергии.

Развитие независимых энергопроизводителей энергии, имеющих свободный доступ в сети монополистов энергосистем, должно быть поддержано государственной политикой в целях демонополизации производства энергии.

Необходима государственная программа по развитию энергетики или новый план ГОЭЛРО, учитывающий возможности малой энергетики. Эти задачи являются актуальными и, надеемся, будут востребованными к реализации.

Размещено на Allbest.ru