Целостная оценка и пути инновационного развития "зеленой энергетики" в Казахстане
Экономико-математическая оценка определения производства электроэнергии в Республике Казахстан. Использование меньшего количества энергии для обеспечения того же уровня энергетического обеспечения зданий или технологических процессов на производстве.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 23.05.2018 |
Размер файла | 419,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Целостная оценка и пути инновационного развития "зеленой энергетики" в Казахстане
Хаитбаева Феруза
Одной из важнейших отраслей промышленности Республики Казахстан является электроэнергетика, от ее состояния зависит жизнедеятельность всех отраслей экономики. Значение развития электроэнергетики резко возросло в эпоху инновационного развития экономики Казахстана.
Электроэнергетика - это ключевой элемент жизнеобеспечения стран. Без энергии хозяйство мертво, а жизнь страны невозможна. Даже изменение цен на отдельные энергоносители приводит к неожиданным последствиям в экономике. Так, энергетический кризис 1985г., когда нефтедобывающие страны (ОПЕК) подняли цены на нефть, привёл к потрясению всю мировую экономику. Обеспечение энергией является весьма актуальной проблемой, волнующей весь мир. Данные проблемы являются достаточно актуальными в современных условиях многократного возрастания потребности человечества в электроэнергии при ограниченности запасов традиционных ресурсов.
Данное научное исследование посвящено вопросам развития сферы "зеленой" энергетики в Республике Казахстан, в нем раскрываются преимущества и недостатки, проблемы инвестирования, тенденции мирового развития и перспективные возможности Казахстана. А главной целью политического курса Стратегия "Казахстан-2050" является превращение Казахстана в одну из 30-ти самых развитых стран, прогрессирующих на основе инновационных экономических и социальных принципов. Самый важный из них - "экономика-энергетика-экология". Казахстан четко обозначил, что одним из ключевых приоритетов развития страны является ее переход к ""зеленой" экономике". 30 мая 2013 года Президент РК подписал указ о принятии концепции по переходу РК к "зеленой" экономике" [11].
Для целостной оценки эффективности энергетики Казахстана использовались следующие 5 видов оценок:
1. Глобальная оценка энергоэффективности ВВП;
2. Оценка по экологической безопасности;
3. Экономико-математическая оценка определения производства электроэнергии в Казахстане;
4. Стоимостная оценка эффективности различных видов энергии для населения в Казахстане;
5. Оценка транспортировки электроэнергии в РК.
1. Глобальная оценка энергоэффективности ВВП страны осуществляется по показателю энергоэффективности ВВП.
Энергоэффективность - эффективное (рациональное) использование энергетических ресурсов. Использование меньшего количества энергии для обеспечения того же уровня энергетического обеспечения зданий или технологических процессов на производстве. Энергоэффективность (полезность энергопотребления) - полезное (эффективное) расходование энергии. электроэнергия экономический математический
При этом энергоэффективность может быть для: населения - это значительное сокращение коммунальных расходов; страны - экономия энергоресурсов, повышение производительности промышленности и конкурентоспособности; экологии - ограничение выброса парниковых газов в атмосферу; энергетических компаний - снижение затрат на топливо и необоснованных трат на строительство.
Энергоэффективность ВПП - экономия энергетических ресурсов, при производстве в стране всех конечных товаров и услуг, произведённых за год во всех отраслях экономики на территории государства для потребления, экспорта и накопления, вне зависимости от национальной принадлежности использованных факторов производства.
Оценка по показателю энергоэффективности ВВП показала, что Казахстан значительно отстает от стран с высоким уровнем дохода и стран Еврозоны:
Рисунок 2 - Сравнительная динамика энергоэффективности ВВП
Примечание: Составлено автором
По данным динамики энергоэффективности ВВП Казахстан имеет самые низкие показатели от стран с высоким уровнем дохода и стран Еврозоны и только оптимальная программа по энергоэффективности и энергосбережению могла бы стать весомой альтернативой строительству новых электростанций, на ближайший период.
2. Вторым методом оценки эффективности энергетики Казахстана является оценка по экологической безопасности, которая характеризуется следующими характеристиками: охрана окружающей среды и вред для экологии; управления рисками; другие недостатки.
По оценке экологической безопасности экологически самые безопасные в виды ВИЭ - энергоустановки на биотопливе и солнечные энергоустановки. Оценка энергетики Казахстана по экологической безопасности показана в таблице 1.
Таблица 1 - Оценка экологической безопасности различных видов энергетики Казахстана
№ |
Виды ВИЭ |
Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) |
Характеристика экологической безопасности и прочих недостатков |
|
1. Тепловые электрические станции (ТЭС) |
||||
1. |
Тепловые электрические станции (ТЭС). |
Экологическая безопасность, охрана воздушного бассейна. |
Загрязнение почв, акустическое воздействие (шум), электромагнитное воздействие. |
|
2. Гидроэлектростанции (ГЭС) |
||||
1. |
ГЭС |
Экологическая безопасность |
Управление рисками при чрезвычайные ситуациях |
|
2. |
Малые ГЭС. |
Экологическая безопасность |
Управление рисками при чрезвычайные ситуациях |
|
3. ВИЭ |
||||
1. |
Солнечные энергоустановки. |
Экологическая безопасность |
Нет |
|
2. |
Ветроэлектрические энергоустановки, электрические станции и ветровые парки. |
Экологическая безопасность |
На этапах проектирования и строительства акустическое воздействие (шум), управление рисками при чрезвычайные ситуациях |
|
3. |
Энергоустановки на биотопливе. |
Экологическая безопасность |
Нет + |
|
4. |
Геотермальные электростанции. |
Экологическая безопасность |
При разведке, обустройстве и эксплуатации геотермального месторождения. |
|
Примечание: Составлено автором на основании [23] |
3. Экономико-математическая оценка определения производства электроэнергии в Казахстане.
Для более полной и точной характеристики производства электроэнергии необходимо рассчитать показатели вариации: среднее линейное отклонение, среднее квадратическое отклонение, дисперсии и коэффициент вариации.
Среднее производство электроэнергии в Казахстане за период 1991-2014 гг. составило 69 007 млн кВт.ч. К 2014 году данный показатель возрос на 20, 6 %. Вокруг значения средней величины происходят колебания признака, для обобщения этих колебаний применяется средняя величина этих отклонений, которое можно вычислить по следующей формуле:
(1)
Среднее квадратическое отклонение определяет на сколько в среднем отклоняются конкретные варианты от их среднего значения, равно 12 948,12 млн кВт.ч. Вычисляется по следующей формуле:
(2)
Дисперсия равна 167 653 897,5, она измеряет вариацию признака по всей совокупности в целом под влиянием всех факторов, обуславливающих эту вариацию и вычисляется по формуле:
(3)
Величина коэффициента вариации говорит об однородности изучаемой совокупности, так, вариация равняется 19%, то есть совокупность можно считать однородной, что и можно наблюдать на рисунке 3.
Рисунок 3 - Производство электроэнергии в Казахстане за 2000-2013гг. в натуральном выражении
Примечание: Составлено автором
Таблица 2 - Произведено электрической энергии за 2010-2014года, млн. кВт. ч.
Показатели |
2010 |
2011 |
2012 |
2013 |
2014 |
|
Выработано электроэнергии |
82629,3 |
86567,1 |
90613,9 |
92615,7 |
94610,5 |
|
Получено из-за пределов республики |
2104,6 |
3405,5 |
2565,7 |
841,0 |
628,7 |
|
Потреблено электроэнергии всего |
76560,8 |
81684,5 |
82990,1 |
79091,7 |
85258,3 |
|
в том числе: |
||||||
промышленностью |
53317,9 |
56956,0 |
57656,2 |
54466,8 |
57945,1 |
|
строительством |
997,8 |
1184,1 |
1353,6 |
1216,9 |
1154,6 |
|
сельским хозяйством |
1905,1 |
1932,8 |
1845,3 |
1222,6 |
1195,2 |
|
транспортом и связью |
4825,3 |
4784,1 |
4612,4 |
4129,0 |
3855,2 |
|
другими отраслями |
15514,7 |
16827,4 |
17499,4 |
18056,4 |
21108,2 |
|
потери в сетях общего пользования |
6612,9 |
6479,4 |
8915,7 |
11143,9 |
7063,8 |
|
Отпущено за пределы республики |
1560,2 |
1808,7 |
1273,8 |
3221,2 |
917,1 |
|
Примечание: Составлено автором |
Среднее производство электроэнергии по регионам Казахстана в 2014 г. составило 5 363,23 млн. кВт. ч. Вокруг значения средней величины происходят колебания признака, для обобщения этих колебаний применяется средняя величина этих отклонений, которая равна 5 162,69 млн кВт.ч. Среднее квадратическое отклонение определяет на сколько в среднем отклоняются конкретные варианты от их среднего значения, равно 9 076,59 млн кВт.ч. Дисперсия равна 82 384 480,02, она измеряет вариацию признака по всей совокупности в целом под влиянием всех факторов, обуславливающих эту вариацию. Величина коэффициента вариации 169% говорит о неоднородности изучаемой совокупности и наличии значений, сильно отличающихся от средней величины (Павлодарская область). Для выявления тесноты зависимости производства электроэнергии и ее стоимости необходимо собрать статистические данные, пользуясь сборниками "Цены на потребительском рынке Казахстана" и "Цены в Казахстане 1991-2000" (занесены в таблицу 3).
Затем можно вычислить коэффициент корреляции по формуле:
(4)
Рисунок 4 - Производство электроэнергии в разрезе регионов Казахстана в 2014 г.
Примечание: Составлено автором
Таблица 3 - Производство электроэнергии в Казахстане за 1993-2014 гг. в натуральном выражении и ее стоимость
Год |
Производство электроэнергии, млн. кВт. Ч (х) |
Стоимость 100 кВт. ч. электроэнергии, тг.(у) |
||||
1993 |
77 444 |
4 |
309776 |
16 |
5 997 573 136 |
|
1994 |
66 397 |
150 |
9959550 |
22500 |
4 408 561 609 |
|
1995 |
66 661 |
197 |
13132217 |
38809 |
4 443 688 921 |
|
1996 |
59 038 |
215 |
12693170 |
46225 |
3 485 485 444 |
|
1997 |
52 000 |
349 |
18148000 |
121801 |
2 704 000 000 |
|
1998 |
49 144 |
374 |
18379856 |
139876 |
2 415 132 736 |
|
1999 |
47 498 |
377 |
17906746 |
142129 |
2 256 060 004 |
|
2000 |
51 635 |
382 |
19724570 |
145924 |
2 666 173 225 |
|
2001 |
55 384 |
377 |
20879768 |
142129 |
3 067 387 456 |
|
2002 |
58 331 |
388 |
22632428 |
150544 |
3 402 505 561 |
|
2003 |
63 866 |
402 |
25674132 |
161604 |
4 078 865 956 |
|
2004 |
66 942 |
408 |
27312336 |
166464 |
4 481 231 364 |
|
2005 |
67 920 |
418 |
28390560 |
174724 |
4 613 126 400 |
|
2006 |
71 668 |
475 |
34042300 |
225625 |
5 136 302 224 |
|
2007 |
76 621 |
591 |
45283011 |
349281 |
5 870 777 641 |
|
2008 |
80 348 |
678 |
54475944 |
459684 |
6 455 801 104 |
|
2009 |
78 729 |
745 |
58653105 |
555025 |
6 198 255 441 |
|
2010 |
82 629 |
832 |
68761472 |
692224 |
6 830 361 316 |
|
2011 |
86 567 |
915 |
78517980 |
837225 |
7 363 699 344 |
|
2012 |
90 613 |
975 |
88347675 |
950625 |
8 210 715 769 |
|
2013 |
92 614 |
1036 |
95948104 |
1073296 |
8 577 352 996 |
|
2014 |
94 610 |
1079 |
102084190 |
1164241 |
8 951 052 100 |
|
Сумма |
1 536 659 |
11 367 |
861 256 890 |
7 759 971 |
85 874 988 882 |
|
Примечание: Рассчитано авторами |
Коэффициент корреляции: 0,53806, т.е. связь умеренная, прямая. Таким образом, из расчетов экономико-математической оценки производства электроэнергии м выявлено, что производится электроэнергии больше всего в Павлодарской, Карагандинской, Восточно-Казахстанской областях. Величина коэффициента вариации 169% говорит о неоднородности изучаемой совокупности и наличии значений, сильно отличающихся от средней величины (особенно, Павлодарская область, см. рисунок 3).
Такой необычный результат означает, что в исследуемой совокупности сильна вариация признаков по отношению к средней величине. К энергодефицитным регионам Казахстана относятся Алматинская, Жамбылская, Кызылординская и Южно-Казахстанская, Актюбинская, Атырауская, Западно - Казахстанская, Мангистауская области, г. Астана. Коэффициент корреляции: 0,53806, т.е. связь умеренная, прямая, т.е. потребность рассчитана обоснованно.
4. Стоимостная оценка эффективности различных видов энергии для населения в Казахстане основана на тарифной государственной политики, которая установлена в нормативах и законах РК[12-21]. Так, в [21] указано, что затраты 50% возмещаются индивидуальным пользователям, если они подключаются к центральным энергосетям ВИЭ и тратят энергию не более 5 квт, данный закон действует с 06.02.2013г. на 15 лет. Исходя из принятых тарифов сделаю оценку их по стоимости для населения с учетом законодательных документов, см. таблицу 4.
С 01 января 2016 года изменена цена на реализацию электрической энергии для потребителей города Астаны: среднеотпускной тариф на реализацию электрической энергии в размере 14,59 тенге за 1 кВт*ч (без учета НДС), в том числе:
· для населения -11,60 тенге/кВт*ч (без учета НДС), с НДС - 12,99 тенге;
· для прочих потребителей -16,16 тенге/кВт*ч (без учета НДС) [30].
Таблица 4 - Оценка стоимостей различных видов электроэнергии для населения РК
№ |
Стоимость традиционных источников энергии, кВт/ час в тенге |
Стоимость ВИЭ общая более 5 кВт/ при потреблении не менее 5 кВт электроэнергии (50% скидка на 15 лет) кВт/час в тенге |
Разница в оплате населению, тенге |
Характеристика по стоимости электроэнергии |
|
1 |
12,99 |
19/9,5 - ветровые установки |
- 7,2/ + 2,3 |
Выгодно при потреблении энергии не более 5 кВт |
|
2. |
12,99 |
29/14,5 солнечные установки |
- 17,2/ - 2,7 |
Не выгодно |
|
3. |
12,99 |
14/7 - малые гидростанции |
-2,2 / + 4,8 |
Выгодно при потреблении энергии не более 5 кВт |
|
4. |
12,99 |
27/13,5 - биогазовые установки |
-15,2 / -1,7 |
Не выгодно |
|
Примечание: Составлено автором на основании [21] |
Таким образом, можно сделать вывод, что стоимость ВИЭ очень высокая по сравнению с традиционной энергией для населения, даже при потреблении не более 5 кВт и 50% возмещением затрат государством. Только не значительная выгода с учетом тарифов для малых гидростанций и ветровых установок при 50% скидки с ограничением до 5 кВт.
5. Оценка транспортировки электроэнергии в РК.
В результате исследования литературы и статистических данных я выяснила, что Казахстан самое большое по территории государство Центрально-Азиатского региона - Казахстан - относится к числу наиболее обеспеченных энергетическими ресурсами стран.
Рисунок 5 - Карта план возобновляемых электростанций
Примечание: Составлено автором
В республике имеются запасы нефти, газа, угля и урана, составляющие заметную часть мировых ресурсов. На добыче и экспорте полезных ископаемых и базировался феноменальный экономический рост Казахстана, нередко превышавший в 2000-е годы уровень 10% в год [13]. С географической и метеорологической точки зрения Казахстан является благоприятной страной для крупномасштабного использования ветроэнергетики.
Таблица 5 - Общее потребление электроэнергии
Отрасли |
В % от общего количества |
|
промышленность |
68.7% |
|
домашние хозяйства сектор услуг |
9,3 % |
|
транспорт |
5,6 % |
|
сельское хозяйство |
1,2 %. |
|
сектор услуг |
8 % |
|
Примечание: Составлено автором на основании стат. данных РК |
Таблица 6 - Общая протяжённость электрических сетей общего пользования в Республике Казахстан
Напряжение |
Протяженность |
|
Сети с напряжением 1150 кВ |
1.4тыс. км |
|
Сети с напряжением 500 кВ |
5.5тыс. км |
|
Сети с напряжением 220 кВ |
20.2 тыс. км |
|
Сети с напряжением 110 кВ |
44.5 тыс. км |
|
Сети с напряжением 35 кВ |
62 тыс. км |
|
Сети с напряжением 6-10 кВ |
204 тыс. км |
|
Итого: |
337,6 тыс. км |
|
Примечание: Составлено автором на основании стат. данных РК |
При передаче и распределении электроэнергии имеются большие потери - 10-15 % электроэнергии и составляют общую протяженность - 337, тыс. км. По регионам Казахстана баланс электроэнергии выглядит следующим образом [7]: Северная, Центральная, Восточная зоны, куда входят Акмолинская, Восточно-Казахстанская, Карагандинская, Костанайская и Павлодарская области, где сосредоточены основные генерирующие мощности Казахстана, является энергоизбыточной.
Таблица 7 - Выработка Электростанций в Казахстане
Электростанции |
Выработка |
|
ТЭС |
87,7 %; |
|
КЭС |
48,9 %; |
|
ТЭЦ |
36.6% |
|
ГТЭС |
2,3 %; |
|
ГЭС |
12.2% |
|
Примечание: Составлено автором на основании статистических данных РК |
Существующие генерирующие мощности электростанций имеют значительный срок эксплуатации (25 и более лет) и нуждаются в обновлении. Около 70 % электроэнергии в Казахстане вырабатывается из угля, 14,6 % - из гидроресурсов, 10,6 % - из газа и 4,9 % - из нефти [9]. Линии электропередачи и распределительные сети Казахстана разделены на 3 части: две на севере и одна на юге, каждая из которых соединена с какой-либо внешней энергетической системой. В настоящее время ведётся строительство второй линии, соединяющей Северную и Южную энергосистемы и рассматривается возможность строительства линии, соединяющей Западную энергосистему с Северной [9].
Темпы экономического роста и диверсификация экономики оказывают значительное давление на энергетический сектор нашей страны. Наряду с реализацией мер по повышению эффективности использования энергии потребуется наращивание ее производства для удовлетворения внутренних потребностей, особенно в энергодефицитных западных и южных регионах. Производство электроэнергии в Казахстане за 1991-2014 гг. в натуральном выражении [5] показано в приложении 1. При росте экономики, населения и промышленного производства уровень потребления электрической энергии за 2014 год составил - 90 614млн. кВтч, что на 4,65% больше, чем в 2011 году в Казахстане.
Таблица 8 - Доля от общего потребления энергоресурсов страны
№ |
Сектор |
Доля от общего потребления энергоресурсов страны |
Потенциал энергосбережения |
Разница между потреблением и потенциалом |
|
1 |
Промышленность |
50 % |
40 % |
-10% |
|
2 |
Транспортный сектор |
20 % |
35 % |
+15% |
|
3 |
ЖКХ и бюджетный сектор |
30 % |
25 % |
-5% |
|
Примечание: Составлено автором на основании статистики РК |
При этом остаются неиспользованными значительные возможности для энергосбережения в транспортном секторе (+15%), а недостает энергоресурсов в промышленности (-10%) и секторе ЖКХ и бюджетных учреждений(- 5%), доля которых от общего потребления энергоресурсов в стране и потенциал энергосбережения показаны ниже в таблице 8. По регионам Казахстана баланс электроэнергии выглядит следующим образом [7]: Северная, Центральная, Восточная зоны, куда входят Акмолинская, Восточно-Казахстанская, Карагандинская, Костанайская и Павлодарская области, где сосредоточены основные генерирующие мощности Казахстана, является энергоизбыточной.
Здесь возможна передача электроэнергии в энергодефицитные регионы Казахстана, а также для экспорта в Россию. В Западной зоне (Актюбинская, Атырауская, Западно-Казахстанская, Мангистауская области) имеется дефицит электроэнергии, который покрывается импортом электроэнергии из зарубежья. Традиционно наибольшее количество электроэнергии в Казахстане вырабатывают теплоэлектростанции - более 87%. Около 12% электроэнергии вырабатывается на гидроэлектростанциях, тогда как доля использования альтернативных источников энергии в общем объеме энергопотребления составляет менее 1% (см. Рисунок 6)
Рисунок 6 - Выработка электроэнергии в разрезе энергоисточников в 2014 году [5]
Примечание: Составлено автором
Несмотря на огромные возможности использования ВИЭ, доля данного сектора в общем объеме вырабатываемой электроэнергии в Казахстане по-прежнему остается небольшой: 12,5% с учетом традиционных крупных ГЭС, притом из них всего 0,5% приходится на нетрадиционные виды ВИЭ. Одним из способов получения более дешевой, экологически чистой энергии является развитие атомной энергетики. В настоящий момент атомная энергия в Казахстане не используется, несмотря на то, что запасы урана в стране оценены в 469 тысяч тонн. Однако, если учитывать небезопасность атомной энергетики и необходимость решения экологических проблем, одним из приоритетных направлений развития электроэнергетики станет использование возобновляемых энергетических ресурсов (гидроэнергия, ветровая и солнечная энергия), неиспользуемый потенциал которых в Казахстане весьма значителен: валовой (теоретический) потенциал - 170х 109 кВтч/год; технический (возможный для использования) потенциал - 62х 109 кВтч/год; экономический потенциал - 27-30х 10 кВтч/год [9].
Таблица 9 - SWОT-анализ "зеленой" энергетики Казахстана
Сильные стороны |
Слабые стороны |
|
Ветровой потенциал десятки тысяч МВт (10 МВт/кв. км. для компактных инновационных турбин) или свыше 1 триллиона кВт-час в год - один из лучших в мире по оценке МООС РК и ПРООН; 3 - 5,5 тыс. эффективных часов работы с полной нагрузкой; Гидроэнергетический потенциал тысячи МВт; Благоприятный солнечный климат; Близость к основным рынкам сбыта большой емкости; Налоговые инвестиционные преференции; * Гарантированная покупка "зеленой" энергии государством по тарифам одобренного регулятором бизнес-плана; * Бесплатная транспортировка электроэнергии конечному потребителю; * Приоритетная диспетчеризация "зеленой энергии" из ВИЭ. |
· Сильные и порывистые ветра, особенно в Джунгарских воротах со скоростью до 50 м/сек, ограничивающая использование и увеличивающая стоимость строительства объектов ВИЭ; * Сейсмическая активность в Южном и Юго-Восточном Казахстане, ограничивающая использование и увеличивающая стоимость строительства объектов ВИЭ;Отсутствие собственных производств по изготовлению электротехнического оборудования; Высокая стоимость строительства объектов ВИЭ из импортного оборудования; * Недостаточная инфраструктура и линий электропередачи с наименьшими потерями. |
|
Возможности |
Угрозы и риски |
|
· Создание отечественных производств и технологий в области зеленой энергетики, строительства и синтетических материалов; · Увеличения потенциала и производительности путем разработки прорывных инноваций; · Создание дополнительных экспортных и транзитных энергетических маршрутов; · Улучшение экологической ситуации мегаполисов путем перевода их энергоснабжения на экологические чистые и ВИЭ; · Аккумуляция энергии для последующего тепло и электроснабжения населенных пунктов; · Адаптация к местным природным, климатическим и сейсмическим условиям. |
· Обеспечение гарантий сохранности капитала и соблюдения прав интеллектуальной собственности; Недостаток технологического и проектно-конструкторские опыта для разработки и внедрении новых технологий; Взаимоотношения с поставщиками оборудования; Риски координации, планирования могущие повлечь к задержкам строительства и монтажа; Эксплуатация и обслуживание в условиях резко континентального климата; Погодные и климатические риски; · Необходимость вхождения на новые рынки сбыта; · Недостаток развитой инфраструктуры ЛЭП; · Регуляторные и правовые риски. |
|
Примечание: Составлено автором |
В Казахстане наиболее перспективным альтернативным источником энергии является энергия ветра, что обусловлено природно-климатическими, экономическими и экологическими условиями.
Таблица 10 - Факторы устойчивого развития ВИЭ в Казахстане
Условия · Ветровой потенциал десятки тысяч МВт (от 10 МВт/кв. км. и выше для компактных инновационных турбин) или свыше 1 триллиона кВт-час в год - один из лучших в мире по оценке МООС РК и ПРООН; · Гидроэнергетический потенциал тысячи МВт; · Благоприятный солнечный климат; · Близость к основным рынкам сбыта большой емкости; · Удаленность крупных центров потребления электроэнергии на юге Казахстана от традиционных источников энергии; · Наличие особенно благоприятных ветровых условий в ветровых коридорах, где ветра дуют только в одном (Ерейментау, Жузымдык) или периодически меняющихся на противоположенное направление (Джунгарские ворота, Шелек, Кордай); · Развитие скотоводства и птицеводства в стране. |
Рынок · Высокий спрос на энергию на внутреннем и внешнем рынках соседних стран; Потенциальный объем рынка электроэнергии до 50 млрд. кВт-ч в год и выше. Диверсификация экспортного потенциала за счет не сырьевых ВИЭ; Рынок сбыта квот на выбросы оксида углерода; Переход с традиционных источников энергии на ВИЭ; · Зависимость объема предложения электроэнергии от развития топливной базы страны. |
|
Сопряженные отрасли · Развитие ВИЭ приведет к диверсификации экономики страны; · Наличие производственных мощностей и материалов для изготовления, монтажа и строительства устройств ВИЭ; · Стимулирование исследований и инноваций по созданию дешевых и высокопроизводительных технологий; · Создание и развитие нового вида логистики-логистики в электроэнергетике. |
Стратегия, структура и конкуренция Стратегия: устойчивое и расширяемое развитие генерации на основе использования мощных, дешевых устройств ВИЭ с целью снижения нагрузки на не возобновляемые углеводородные энергоресурсы; Структура: эффективная генерация, аккумулирование и транспортировка энергии, сезонная синергия и взаимное дополнение различных видов ВИЭ. Высокая модульность проектов и возможность постепенного ввода инвестиций и мощностей; * Конкуренция: ВИЭ имеет огромные конкурентные преимущества: гибкость в наращивании мощностей за счет высокой модульности, сравнительно небольшой |
|
срок ввода мощностей, доступность к ним энергодефицитных регионов, в частности Юга страны, независимость от топливной базы страны, относительная простота монтажа и демонтажа ВИЭ, возможность у населения самим устанавливать и эксплуатировать ВИЭ (солнечные батареи, небольшие ветроустановки, биоустановки и др.), минимальное негативное влияние на окружающую среду. |
||
Примечание: Составлено автором |
Анализ факторов Портера раскрывает возможности создания в Казахстане "зеленой" энергетики мирового класса, интегрирующей все производственные стадии от проектно-исследовательских и экспериментальных работ до изготовления, строительства и эксплуатации электрогенерирующих мощностей на основе ВИЭ. Кроме факторов, представленных в таблице 4, конкурентные преимущества ВИЭ могут быть обеспечены также за счет усиливающегося внимания общества к ним и быстрорастущих цен на ископаемое топливо (уголь газ, нефть).
На юге-востоке Казахстана имеются все условия для развития ВИЭ. В силу удаленности от традиционных источников энергии, таких как месторождения угля, нефти и газа, снабжение данными видами энергии этого региона требуют транспортировки на многие сотни километров, что связано со значительными затратами и потерями. Рынок ВИЭ региона очень емок. В перспективе экологически чистые источники энергии юга Казахстана могут обеспечивать потребности не только внутреннего рынка, но и потребности соседних стран, например Китая, испытывающего постоянно растущий спрос на электрическую энергию. Инновационные технологии ВИЭ должны быть направлены на создание мощных высокопроизводительных ветровых турбин мощностью от сотен кВт до 1-5 МВт для генерации электроэнергии в промышленных масштабах с низкой себестоимостью, более плотным размещением и устойчивостью к возможной сейсмической активности. Это благоприятно скажется на цене конечного продукта - электроэнергии и вызовет большой спрос на нее. Можно ожидать, что шансы такого успешного освоения ветроэнергетического потенциала наилучших ветровых участков в Казахстане будут более велики. Общая установленная мощность электростанций Казахстана составляет 18,993 ГВт, располагаемая мощность - 14,558 ГВт.
Общий потенциал ветроэнергетических мощностей может составить 659 ГВт, что в 35 раз больше текущей установленной мощности, а генерации электроэнергии только нескольких известных наиболее перспективных ветровых участков Казахстана может составить свыше 2,1735 триллиона кВт-ч в год, что в 25 раз больше, чем суммарное производство электроэнергии Казахстана, составившее за 2011 г. 86,2 млрд. кВт-ч. Очевидно, что располагаемый потенциал ВИЭ Казахстана обладают огромной инвестиционной емкостью и привлекательностью, позволяющей достичь устойчивости развития страны на многие года в будущем. Всего по республике уже действуют 29 проектов ВИЭ, их суммарная установленная мощность составляет 118,8 МВт, а выработка электроэнергии за 2014 год - 450,4 млн. кВтч. На стадии реализации находятся еще 6 проектов [8]. В проекте Программы развития ООН и Правительства Казахстана "Казахстан - инициатива развития рынка ветроэнергетики" была разработана перечень перспективных площадок для строительства ВЭС. Для Южной и Западной зон можно выделить следующие [7]:
Таблица 11 - Перечень перспективных площадок для строительства ВЭС в Южной и Западной энергетической зонах.
Наименование площадки |
Область |
Средняя скорость ветра на высоте 10м, м/с |
Рекомендуемая мощность ВЭС, МВт (первая очередь) |
|
Кордай |
Жамбыльская |
5,1 |
20,0 (10) |
|
Аральск |
Кызылординская |
4,9 |
10,0 |
|
Кармакчинская |
Кызылординская |
5,5 |
20,0(5) |
|
Чаян |
ЮКО |
5,0 |
40,0(20) |
|
Джунгарские ворота |
Алматинская область |
7,8 |
50 |
|
Шелекский коридор |
Алматинская область |
5,8 |
100 |
|
Примечание: Составлено автором |
Экономический потенциал использования ветроэнергетики будет определяться соотношением стоимости электроэнергии ветростанций и традиционных источников энергии с учетом транспортной составляющей, а также учета экологического эффекта от сокращения загрязнения окружающей среды при замещении мощностей угольных электростанций [7].
Неэффективность централизации электроснабжения в условиях огромной территории Казахстана, занимающей 2,7 млн. кв. км, и низкой плотности населения приводит к существенным потерям энергии при ее транспортировке. Поэтому использование ВИЭ позволит снизить затраты на обеспечение электроэнергией отдаленных населенных пунктов, значительно сэкономить на строительстве новых линий электропередачи. Несмотря на значительный потенциал развития крупных ГЭС, Казахстан может успешно перенять опыт освоения мини-ГЭС, который был частично апробирован в советский период. Показательно, что экономический потенциал малых ГЭС, по оценкам, достигает около 7,5 млрд кВт/ч в год. На основе результатов проведенных исследований потенциально возможна реализация, по крайней мере, 480 проектов малых ГЭС с общей вводной мощностью 1868 МВт (8510 ГВт средней годовой мощности выработки электроэнергии).
Наибольшие перспективы в развитии малых ГЭС существуют в южных областях Казахстана, обладающих значительным потенциалом, но при этом импортирующих из северных областей или из соседних стран большое количество электроэнергии. На горных реках южных областей страны сосредоточено около 65% гидроэнергоресурсов. Несмотря на то, что Казахстан расположен в северных широтах, потенциал солнечной радиации на территории республики достаточно значителен (количество солнечных часов в году - 2,2-3 тыс.). При этом, солнечная энергия может использоваться не только для выработки электроэнергии, но и тепла, что обуславливает возможность точечного внедрения солнечных установок, в том числе и районах, отдаленных от центрального электро- и тепло - снабжения [10]. До 2015 года предусмотрен ввод в строй солнечных установок суммарной мощностью 91 МВт, главным образом в Алматинской области. Вместе с тем, в Казахстане предпринимаются практические меры, направленные на создание производственной базы, выпускающей кремний и фотоэлектрические элементы, необходимые для развития солнечной энергетики.
Стоит отметить, что определенным резервом обладает применение биологического топлива. В частности, за счет переработки отходов сельскохозяйственного производства может быть получено ежегодно до 35 млрд кВт/ч электрической и 44 млн гигакалорий тепловой энергии [10]. Но наращивание добычи традиционных энергоресурсов - нефти, газа, угля, урана, а также создание новых генерирующих мощностей создают мощнейшую конкуренцию возобновляемым источникам. И если сегодня 74% казахстанской энергетики базируется на угле, то к 2050 г. в стране планируется довести долю традиционной и альтернативной энергетики с соотношением один к одному. Меры по переходу страны к ""зеленой"" энергетике интенсивно предпринимаются с 2014 г. Потенциал ВИЭ в Казахстане составляет свыше 1 трлн. кВтч, в том числе ветропотенциал порядка 920 млрд. кВтч. Технически возможный к реализации гидропотенциал оценивается в 62 млрд. кВтч, а потенциал солнечной энергии в южных районах Казахстана достигает 2500-3000 солнечных часов в год. Выработка электроэнергии объектами ВИЭ в стране за 2014 год составила 450,34 млн кВтч, что на 6% больше, чем за 2011 год. Казахстан по плану запустит альтернативные энергоисточники общей мощностью 1040 МВт. Для обеспечения энергетической эффективности являются приоритетные перспективы развития использования ВИЭ в Казахстане являются:
1. проработка вопросов по поддержке возобновляемых источников энергии, в том числе: резервирование и приоритет при предоставлении земельных участков для строительства объектов возобновляемых источников энергии, особенно на Юге и Западе страны;
2. увеличения потенциала в промышленности, ЖКХ, бюджетной сфере за счет развития ВИЭ;
3. уменьшение "зеленого" тарифа, "зелёного сертификата", кроме того можно внедрить опыт японской программы "Top Runner" и американской "Energy Star", которые переводят наиболее эффективный продукт в категорию стандарта (бенчмарк) для всех аналогичных продуктов от различных производителей. Следует внедрять зеленые стандарты проектирования и строительства (Green Building), применяемые во многих странах мира, например в США (LEEDUSGBC), в Великобритании и в Европе (BREEAM);
4. разработка необходимых, льготных обязательств энергопередающих организации по покупке электроэнергии, произведенной с использованием возобновляемых источников энергии;
5. освобождение возобновляемых источников энергии от платы за транспорт электроэнергии по сетям; поддержка при подключении объектов по использованию возобновляемых источников энергии к сетям энергопередающей организации, использует льготную налоговую политику в отношении объектов ВИЭ (возобновляемые источники энергии - "зелёный сертификат").
Наиболее перспективными для использования в Казахстане в ближайшем будущем могут быть следующие технологии:
* соломосжигающие котлы для малых теплосетей (0,1 - 1 МВт), а также соломосжигающие котлы малой мощности (40 - 100 кВт);
* биогазовые установки для мелких фермерских хозяйств, а также крупных ферм КРС, свиноферм, птицефабрик и предприятий пищевой промышленности;
* установки сбора и использования биогаза с крупных полигонов ТБО и станций очистки коммунальных стоков;
утилизация попутного газа на нефтедобывающих предприятиях;
* утилизация метана угольных шахт; * утилизация попутного газа на нефте- и газодобывающих предприятиях;
* использование ветра - крупные промышленные ветропарки, а также малые установки в удаленных фермерских хозяйствах и населенных пунктах;
* использование солнечной энергии для получения тепла и электроэнергии;
* использование каскадов малых гидроэлектростанций и гидроаккумулирующих электростанций.
Список использованных источников
1. Новостной портал "Альтернативная энергетика". Аналитики прогнозируют рост инвестиций в альтернативную энергетику [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://pronedra.ru/alternative/2013/03/04/investicii-v-alternativnuyu-energetiku/
2. Исследовательская компания Bloomberg New Energy Finance. "Global Renewable Energy Market Outlook": Отчет. С. 1-4
3. Электронный ресурс "Мангистау Нефть". Привлекательность инвестиций в альтернативную энергетику падает из-за сланцевого газа. Режим доступа:http://mangistauneft.kz/index/2644-privlekatelnost-investiczij-v-alternativnuyu-energetiku-padaet-iz-za-slanczevogo-gaza.html
4. Электронный ресурс AEnergy.ru. Всемирная добыча солнечной энергии в 2014 году достигла уровня в 100 000 мегаватт. Режим доступа: http://aenergy.ru/4128
5. Статистический сборник "Производство важнейших видов промышленной продукции в Республике Казахстан" Агентства Республики Казахстан по статистике. - Астана, 2014.
6. Статистический сборник "Промышленность Казахстана и его регионов". - Астана, 2014. - С. 53.;
7. Перспективы развития ветроэнергетики в Казахстане. Проект Программы развития ООН и Правительства Казахстана "Казахстан- инициатива развития рынка ветроэнергетики"/ Дорошин Г.А..- Алматы, 2006, с. 15
8. Маркетинговый обзор отрасли альтернативной энергетики. Национальный центр научно-технической информации, - G-Global
https://www.group-global.org/.../18402-kosmicheskaya-energetika-energeti,Астана, март, 2015 г.
9. Государственная программа по форсированному индустриально инновационному развитию Республики Казахстан на 2010-2014 годы.
10. Официальный интернет ресурс Министерства индустрии и новых технологий Республики Казахстан. Режим доступа: http://www.mint.gov.kz/
11. Указ Президента РК "О принятии концепции по переходу РК к ""зеленой" экономике"", Астана, 30 мая 2013г.
12. Указ Президента РК "Концепция перехода Казахстана к устойчивому развитию на 2007-2024 годы", Астана, 2006 год
13. Министерство индустрии и новых технологий "Программа по развитию электроэнергии РК на 2010-2014 годы", Астана, 2009 год.
14. Закон Республики Казахстан "О поддержке использования возобновляемых источников энергии", Астана, 04.07. 2009 год.
15. Подзаконный нормативный правовой акт "Правила осуществления мониторинга за использованием возобновляемых источников энергии" Астана, 04.07. 2009 год.
16. Подзаконный нормативный правовой акт "Правила покупки электрической энергии у квалифицированных энергопроизводящих организаций" Астана, 04.07. 2009 год.
17. Подзаконный нормативный правовой акт "Правила определения ближайшей точки подключения к электрическим или тепловым сетям и подключения объектов по использованию возобновляемых источников энергии" Астана, 04.07. 2009 год.
18. Подзаконный нормативный правовой акт "Правила, сроки согласования и утверждения технико-экономических обоснований и проектов строительства объектов по использованию возобновляемых источников энергии" Астана, 04.07. 2009 год.
19. Приказ Министерства индустрии и новых технологий "План размещения объектов по использованию возобновляемых источников энергии" Астана, 2010 год.
20. Информационный справочник "О порядке подготовки, согласования, утверждения и реализации проектов строительства объектов по использованию возобновляемых источников энергии в Республике Казахстан", Астана, 2010 г.
21. Закон РК "О внесении изменений и дополнений в некоторые законодательные акты РК по вопросам поддержки использования ВИЭ", Астана, 06.07.2013 год
22. Pillars of prosperity and liberty "Стратегия устойчивого развития факторы конкурентоспособности и SWOT анализ ВИЭ Казахстана" 18.11.2014
23. Жильцов В.Г. " Обобщенные результаты критического анализа существующего положения с использованием возобновляемых источников энергии в Казахстане для обеспечения зеленого роста" Норвежское Общество Охраны Природы Naturvernforbundet, Алматы, 2013г.
24. Постановление Правительства Республики Казахстан от 12 июня 2014 года № 645 "Об утверждении фиксированных тарифов"
25. Постановление Правительства Республики Казахстан от 27 марта 2014 года № 271 "Об утверждении Правил определения фиксированных тарифов.
26. Постановление Правительства Республики Казахстан от 1 апреля 2014 года № 290 "Об утверждении Правил определения тарифа на поддержку возобновляемых источников энергии"
27. Постановление Правительства Республики Казахстан от 12 июня 2014 года № 644 "Об утверждении фиксированного тарифа для проектов солнечных электрических станций, использующих фотоэлектрические модули на основе казахстанского кремния (Kaz PV), для преобразования энергии солнечного излучения"
28. Постановление Правительства Республики Казахстан от 12 июня 2014 года № 644 "Об утверждении фиксированного тарифа для проектов солнечных электрических станций, использующих фотоэлектрические модули на основе казахстанского кремния (Kaz PV), для преобразования энергии солнечного излучения"
29. Электронный ресурс Bdew.de. Опрос клиентов Bundesverband der Energie-und Wasserwirtschaft (BDEW) за 2010 год, среднее потребление электроэнергии в зависимости от числа человек в семье Режим доступа: https://www.bdew.de/
30. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.astanaenergosbyt.kz/tarif
31. Электронный ресурс. Режим доступа: СНиП РК 3.02-25-2004 www.fireman.kz/.../СНиП_РК_3.02-25-2004_Общеобразовательные учреждения
32. Электронный ресурс. Режим доступа: http://satu.kz/Vetryanye-elektrostantsii.html
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
История рождения энергетики. Виды электростанций и их характеристика: тепловая и гидроэлектрическая. Альтернативные источники энергии. Передача электроэнергии и трансформаторы. Особенности использования электроэнергетики в производстве, науке и быту.
презентация [51,7 K], добавлен 18.01.2011Характеристика энергетического потенциала и оценка ситуации в Республике Беларусь. Перспективы развития энергетики в Жабинковском районе: совершенствование традиционных и альтернативных видов получения электричества: ветер, солнце, вода и подземное тепло.
реферат [16,9 K], добавлен 18.09.2011История использования и современные методы генерации электроэнергии из энергии ветра. Перспективы развития ветроэнергетики в мире, экономические и экологические аспекты, себестоимость электроэнергии. Проект "Джунгарские ворота" в Казахстане, его цель.
реферат [835,1 K], добавлен 01.03.2011Анализ потребности производства в устройствах дозирования количества электричества. Основные понятия и определения по вопросу квантования количества электричества и электрической энергии. Оценка погрешности квантователя по вольт-секундной площади.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 22.04.2010Оценка состояния энергетической системы Казахстана, вырабатывающей электроэнергию с использованием угля, газа и энергии рек, и потенциала ветровой и солнечной энергии на территории республики. Изучение технологии комбинированной возобновляемой энергетики.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 24.06.2015Изучение истории рождения энергетики. Использование электрической энергии в промышленности, на транспорте, в быту, в сельском хозяйстве. Основные единицы ее измерения выработки и потребления. Применение нетрадиционных возобновляемых источников энергии.
презентация [2,4 M], добавлен 22.12.2014Анализ первостепенных проблем глобальной энергетики и проблемы обеспечения человечества устойчивыми поставками электроэнергии. Энергетическая безопасность населения Земли. Политика энергоэффективности. Политика замещения. Новые технологии в энергетике.
реферат [53,2 K], добавлен 13.01.2017Разработка концепции развития топливно-энергетического комплекса Украины. Производство электроэнергии в 2012 году. Основные типы электростанций. Структура суточного энергопотребления промышленного энергорайона. Специфика использования атомной энергетики.
контрольная работа [169,3 K], добавлен 20.02.2015Основы энергосбережения, энергетические ресурсы, выработка, преобразование, передача и использование различных видов энергии. Традиционные способы получения тепловой и электрической энергии. Структура производства и потребления электрической энергии.
реферат [27,7 K], добавлен 16.09.2010Использование энергии естественного движения: течения, водных масс в русловых водотоках и приливных движениях. Отрасль энергетики, использующая ядерную энергию в целях электрификации и теплофикации. Производство энергии с помощью солнечных электростанций.
презентация [2,7 M], добавлен 20.04.2016Разработка методики и внедрение модели единой автоматизированной системы контроля качества электроэнергии (АСККЭ) в регионе на напряжение от 0,4 кВ до 220 кВ с одновременным и непрерывным контролем и управлением показателей качества электроэнергии (ПКЭ).
автореферат [2,6 M], добавлен 07.09.2010Пути решения проблемы благоустройства сельских жителей. Обоснование необходимости автоматизации управления освещением. Расчет удельного суточного количества электроэнергии. Расчет осветительной установки с люминесцентными лампами и с лампами накаливания.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 24.01.2016Генерация электроэнергии как ее производство посредством преобразования из других видов энергии, с помощью специальных технических устройств. Отличительные признаки, приемы и эффективность промышленной и альтернативной энергетики. Типы электростанций.
презентация [2,0 M], добавлен 11.11.2013Энергосбережение как деятельность, направленная на рациональное и экономное использование преобразованной и первичной энергии и природных энергоресурсов. Уменьшение количества потребления энергии в домах и квартирах простыми и недорогими способами.
презентация [519,9 K], добавлен 26.04.2015Солнечные электростанции как один из источников преобразования электроэнергии, принципы и закономерности их функционирования, внутреннее устройство и элементы. Порядок преобразования солнечной энергии в электрическую. Оценка энергетической эффективности.
презентация [540,5 K], добавлен 22.10.2014Основные проблемы энергетического сектора Республики Беларусь. Создание системы экономических стимулов и институциональной среды для обеспечения энергосбережения. Строительство терминала по разжижению природного газа. Использование сланцевого газа.
презентация [567,6 K], добавлен 03.03.2014История развития геотермальной энергетики и преобразование геотермальной энергии в электрическую и тепловую. Стоимость электроэнергии, вырабатываемой геотермальными элетростанциями. Перспективность использования альтернативной энергии и КПД установок.
реферат [37,7 K], добавлен 09.07.2008Типовые источники энергии. Проблемы современной энергетики. "Чистота" получаемой, производимой энергии как преимущество альтернативной энергетики. Направления развития альтернативных источников энергии. Водород как источник энергии, способы его получения.
реферат [253,9 K], добавлен 30.05.2016Современное состояние мировой энергетики. Направления энергетической политики Республики Беларусь. Оценка эффективности ввода ядерных энергоисточников в Беларуси. Экономия электрической, тепловой энергии в быту. Характеристика люминесцентных ламп.
контрольная работа [26,4 K], добавлен 18.10.2010История использования энергии ветра. Современные методы генерации электроэнергии, конструкция ветрогенератора с тремя лопастями и горизонтальной осью вращения. Мировые мощности ветряной энергетики, проблемы, экологические аспекты и перспективы развития.
реферат [580,7 K], добавлен 21.11.2010