Стратегия развития энергетического комплекса и оценка мер по сокращению эмиссии парниковых газов

Размещено на http://www.allbest.ru/

СТРАТЕГИЯ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСАИ ОЦЕНКА МЕР ПО СОКРАЩЕНИЮ ЭМИССИИ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ

В.М. Касымова

Техногенное воздействие топливно-энерге-тического комплекса (ТЭК) на окружающую среду вызывает особую тревогу, поскольку на долю энергетических предприятий приходится в среднем около 40-48% выбросов вредных веществ в атмосферу, до 35% сточных вод, свыше 30% твердых отходов [1]. При этом ТЭК является основным источником эмиссии парниковых газов, на его долю в Кыргызской Республике приходится 74% эмиссии всех газов с прямым парниковым эффектом, из них на энергетическую деятельность - 94,9% диоксида углерода от общего количества, 6,4% метана, 80-90% прочих газов с непрямым парниковым эффектом. Основным источником выбросов парниковых газов является добыча, производство, транспортировка, хранение и использование углеводородного топлива [2].

Кыргызская Республика располагает большими запасами экологически чистой энергии - это гидроэнергетический потенциал больших и малых рек, оцененный в 142,5 млрд. кВт·ч возможной выработки электроэнергии в год, который на сегодня задействован на уровне 8-9,5%.

Потенциальные ресурсы нетрадиционных возобновляемых источников энергии составляют в Кыргызстане 840 млн. т у.т. в год, из них на солнечную энергию приходится 570,5 млн. т у.т., ветровую энергию - 246, геотермальную энергию - 21, биомассу - 1,8 и малые водотоки - 0,7 млн. т у.т. Расчеты показали, что в условиях республики они практически неконкурентоспособны из-за высокой себестоимости вырабатываемой электрической и тепловой энергии.

В общем объеме ресурсов природные ресурсы топлива и энергии составляют 63,9%, причем основную долю занимает гидроэнергия - 61,6%, уголь - 17,9%, природный газ - 17,4% [3].

В связи с этим определяющую роль в формировании и развитии энергетической базы Кыргызстана будет составлять гидроэнергетика, теоретический потенциал которой оценивается в 142 млрд. кВт·ч, а экономически оправданными для освоения считаются 55 млрд. кВт·ч в год.

Возобновляемость гидроэнергоресурсов и нетрадиционных источников энергии, малая степень их использования в настоящее время, очевидные экологические преимущества по сравнению с органическим топливом и, кроме того, исключительно высокая потенциальная мощность основных водотоков республики обусловливают целесообразность и высокую экономическую эффективность строительства больших и малых гидроэлектростанций.

По расчетам института «Гидропроект», на реках Кыргызстана в общей сложности могут быть построены 95 ГЭС суммарной мощностью 11350 тыс.кВт и среднемноголетней выработкой 49,8 млрд. кВт·ч электроэнергии.

В настоящее время гидроэнергостроительство осуществлено на р. Нарын. Здесь построены и действуют Токтогульская ГЭС мощностью 1200 тыс.кВт, Курпсайская - 800 тыс.кВт, Таш-Кумырская - 450 тыс.кВт, Шамалды-Сайская - 240 тыс.кВт, Уч-Курганская - на 120 тыс.кВт и Атбашинская - на 40 тыс.кВт, что позволило увеличить производство гидроэлектроэнергии в 2000 г. до 13,65 млрд кВт·ч.

Весь Нижне-Нарынский каскад с пуском Таш-Кумырской и Шамалды-Сайской ГЭС представляет единый энергетический комплекс, в котором все электростанции связаны с работой на зарегулированных в Токтогульском водохранилище попусках воды.

Комплексной схемой развития и размещения гидроэлектростанций в бассейне р. Нарын были определены возможные варианты строительства и ввода мошностей. Так, по завершению строительства Нижне-Нарынского каскада ГЭС предусматривается сооружение Камбаратинских ГЭС № 1,2 и каскадов ГЭС в верхнем и среднем течении р. Нарын и ее притоках, включающих 19 ГЭС мощностью 5,4 млн кВт с выработкой 16,8 млрд кВт·ч в перспективе.

В настоящее время освоение гидроресурсов малых рек в республике составляет всего 3%, не используются для производства электроэнергии ресурсы ирригационных водохранилищ, многих каналов и рек. С целью ускорения развития малой гидроэнергетики в республике предполагается строительство новых и восстановление малых ГЭС суммарной мощностью 178 тыс. кВт и годовой выработкой около 0,5 млрд. кВт·ч.

Намеченная стратегия развития электроэнергетики позволит Кыргызстану на рубеже 2010 г. стать крупным производителем электроэнергии в регионе, полностью обеспечить электроэнергией население и перевести на электроэнергию процессы пищеприготовления и отопления с вытеснением при этом из сферы потребления трети расходуемого населением на отопление органического топлива, превратиться в серьезного экспортера электроэнергии в соседние страны.

Таким образом, Кыргызская Республика располагает большими возможностями снижения эмиссии парниковых газов в перспективе.

В реальном секторе экономики и коммунально-бытовом хозяйстве накоплен значительный потенциал энергосбережения, реализация которого способствовала бы повышению конкурентоспособности продукции, устойчивому развитию экономики и ресурсосберегающих технологий. Высокая энергоемкость ВВП в республике обусловлена также низким техническим уровнем энергопотребляющих процессов, изношенностью большей части оборудования, в том числе в отраслях ТЭК, высокой материалоемкостью производимой продукции.

В экономически развитых странах снижение энергоемкости продукции сопровождается не только ростом потребления ВВП, но и ростом потребления электроэнергии на душу населения. В связи с этим основными направлениями снижения энергоемкости ВВП должны стать модернизация и техническое совершенствование промышленного производства, развитие менее энергоемких и материалоемких производств, снижение непроизводительных расходов энергоресурсов, внедрение теплоизоляционных строительных материалов в жилищно-коммунальном хозяйстве и строительстве.

В Рамочной Конвенции ООН об изменении климата от 9 мая 1992 г. (г. Нью-Йорк) указывается, что меры по реагированию на изменение климата должны быть скоординированы с общим комплексом мер по социально-экономическому развитию, с тем чтобы не допустить неблагоприятного воздействия на него, с полным учетом законных приоритетных потребностей развивающихся стран для достижения устойчивого экономического роста и искоренения нищеты. В ней также указывается, что все страны, в особенности развивающиеся, нуждаются в доступе к ресурсам, необходимым для достижения устойчивого социально-экономического развития. Для того, чтобы развивающиеся страны продвинулись в направлении этой цели, их энергопотребление должно возрастать с учетом возможностей достижения более высокой энергоэффективности и борьбы с выбросами парниковых газов в целом, в том числе путем применения новых технологий на условиях, которые делают такое применение выгодным с экономической и социальной точек зрения.

В Киотском протоколе к Рамочной Конвенции каждая сторона при выполнении своих определенных количественных обязательств по ограничению и сокращению выбросов должна осуществлять такие меры, как:

· Повышение эффективности использования энергии в соответствующих секторах национальной экономики.

· Содействие внедрению, проведение исследовательских работ по разработке и более широкому использованию новых и возобновляемых видов энергии, технологий поглощения диоксида углерода и инновационных экологически безопасных технологий.

Изложенное выше требует анализа проводимой энергетической политики государства с позиций их соответствия требованиям Киотского протокола к Рамочной Конвенции ООН об изменении климата.

В настоящее время энергетическая политика осуществляется в соответствии с Законом Кыргызской Республики «Об энергетике» путем разработки и реализации Национальной энергетической программы на перспективу до 2005 г. [4]. В соответствии с ней и Комплексными основами развития КР на период до 2010 г. - главной целью энергетической стратегии является: развитие ТЭК, которое обеспечило бы энергетическую независимость республики, полное и надежное энерго- и топливоснабжение потребителей на основе подъема собственной энергетической базы за счет дальнейшего освоения мощного гидроэнергетического потенциала бассейна р. Нарын с сооружением Камбаратинской ГЭС №1 и №2 суммарной мощностью 2260 МВт и дальнейшей реализации Программы развития малых ГЭС и НВИЭ с постепенным увеличением потребления электроэнергии на цели электроотопления и электропищеприготовления и вытеснения импортируемого топлива.

Программа развития энергетического комплекса включает следующие ключевые позиции:

· обеспечить эффективную эксплуатацию турбоагрегатов на ТЭЦ г.Бишкек;

· завершить строительство Таш-Кумырской и Шамалды-Сайской ГЭС;

· завершить строительство Камбаратинской ГЭС №2 мощностью 360 МВт со среднегодовой выработкой 1,1 млрд. кВт·ч электроэнергии. Ввод этих мощностей обеспечит дополнительную выработку электроэнергии в объеме 2,2 млрд. кВт·ч с увеличением производства электроэнергии к 2005 г. в целом по республике до 15,055 млрд. кВт·ч. и сохранением экспорта электроэнергии в объеме 1,9 млрд. кВт·ч;

· развитие малой гидроэнергетики за счет реконструкции существующих малых ГЭС (8 Аламединских ГЭС и Кеминских ГЭС); восстановление и реконструкция 20 существовавших ранее (до централизации) малых ГЭС общей мощностью 10 МВт с выработкой 84,6 млн. кВт·ч; строительство 27 новых малых ГЭС суммарной мощностью 68 МВт с выработкой 281 млн. кВт·ч электроэнергии в год;

· по НВИЭ: установка фотоэлектрических преобразователей мощностью 2-3 МВт с выработкой 5,3-7,9 млн. кВт·ч; микроГЭС - 2-2,5 МВт с выработкой 8,6-10,8 млн. кВт·ч; ветроэлектрические агрегаты - 150-300 кВт с выработкой 1,0-1,2 млн. кВт·ч.

В угольной промышленности увеличение объемов добычи угля предполагается осуществлять за счет:

· расширения открытого способа добычи угля до 80% от общей добычи;

· развития буроугольного месторождения Кара-Кече и добычи после 2005 г. до 1,5 млн т;

· увеличения на 30% объема добычи на существующих угольных предприятиях.

В соответствии с правительственной Программой развития угольной промышленности добыча угля в 2005 г. достигнет 1635 тыс. т. Для покрытия потребности в угле потребуется импортировать в республику до 1650 тыс. т к 2005 г. топливный энергетический удельный расход

В нефтегазовой промышленности предусматривается увеличить добычу нефти до 190 тыс. т при потребности в 1100 тыс. т у.т., природного газа до 30 млн. м3 при потребности 800 млн. м3. Тенденция импорта нефти и газа сохранится в перспективе. По нефтепереработке предусматриваются меры по полной загрузке СП «Кыргыз Петролиум» до 500 тыс. т и СП «Восток» до 180 тыс. т.

До 2020 г., по данным программы СПЕКА и результатам диагностического доклада «Рациональное и эффективное использование энергетических ресурсов в Кыргызской Республике» [5], прогнозируется рост производства электро- и теплоэнергии на ТЭЦ, а на базе использования углей разреза Кара-Кече предполагается рассмотреть возможность строительства тепловой электростанции - Кара-Кечинской ГРЭС мощностью 800 МВт, что явно будет способствовать увеличению выбросов парниковых газов в атмосферу, сбросов загрязняющих веществ в воду горных рек, формирующихся в этом уникальном экологически чистом районе Внутреннего Тянь-Шаня, где наблюдается постоянство (климата) температуры на протяжении последних 30-40 лет.

По прогнозу развития энергетики на перспективу до 2025 г. (АО «Электрические станции») с учетом ресурсной обеспеченности и перспективы освоения гидроэнергетического потенциала бассейна р. Нарын, строительство Камбаратинской ГЭС №2 и ввод ее в действие намечается к 2010-2015 гг., Камбаратинской ГЭС №1 - к 2015 г. ввод первого агрегата и к 2020-2025 гг. ввод на полную мощность. Из полуперспективных гидроэлектростанций Верхне-Нарынского каскада для удовлетворения потребности Нарынской области предполагается строительство Нарынских ГЭС № 1, 2, 3 к 2010-2020 гг. суммарной мощностью 180 МВт и из Средне-Нарынского каскада Акбулунской ГЭС мощностью 200 МВт на период 2015-2025 гг. Возможность строительства остальных перспективных 11 ГЭС Верхне- и Средне-Нарынского каскада суммарной мощностью 2830 МВт будет определяться спросом на электроэнергию соседними государствами при создании центральноазиатского рынка электроэнергии.

Прогнозируемое изменение климата в сторону потепления в предстоящее столетие повлияет на развитие энергетики и это обусловлено:

· повышением в обозримой перспективе водности рек; так, только в бассейне р. Нарын прогнозируется увеличение стока с 456,6 м3/с в настоящее время до 529,6 м3/с к 2020 г., что будет способствовать увеличению выработки электроэнергии на базе существующего каскада Токтогульских ГЭС, согласно данным гидротехнической службы АО «Электрические станции», с 10,6 млрд. кВт·ч до 12,4 млрд. кВт·ч к 2020 г. или прирост составит 1,8 млрд. кВт·ч в год;

· сокращением отопительного сезона и изменением режима работы котлов ТЭЦ и котельных, что будет способствовать экономии топлива на выработку тепла и соответственно снижению эмиссии парниковых газов.

В результате производство электроэнергии увеличится с 14,76 млрд. кВт·ч в 2000 г. до 15,286 к 2005 г. и 18,8 к 2010 г. или в 1,27 раза. В последующие годы рост производства электроэнергии достигнет 22,6 млрд. кВт·ч к 2020 г. и 27,46 млрд. кВт·ч к 2025 г.

Рис. 1. Динамика производства электроэнергии в КР за период 1990-2020 гг.

При этом ожидается увеличение доли ГЭС в производстве электроэнергии с 67% в 1990 г. и до 91% к 2000 г. и 90-89% к 2020-2025 гг., соответственно снизится доля тепловых электростанций с 33% в 1990 г. до 8,9 и 9% в 2010 и 2020 гг. Удельный вес малых ГЭС и НВИЭ достигнет 1,9 и 0,13 % к 2025 г.

Перспективная структура производства и потребления электроэнергии будет способствовать замещению использования топлива в коммунально-бытовом секторе на нужды населения с сохранением и дальнейшим увеличением экспортной возможности отрасли к 2020 г. до 4,1 млрд. кВт·ч, и к 2025 г. до 5,9 млрд. кВт·ч.

В целом потребление электроэнергии увеличится с 8,713 до 16,9 млрд. кВт·ч к 2020 г. или в 1,93 раза, в том числе на коммунально-бытовые нужды населения - с 4,35 в 1999 г. до 8,25 к 2010 г. и 8,8 млрд. кВт·ч к 2020 г. или в 1,89 и 2,02 раза, на производство промышленной продукции - с 1,18 в 1999 г. до 2,75 млрд. кВт·ч, на выполнение сельскохозяйственных работ - с 1,4 до 3,2 млрд. кВт·ч к 2020 г. или в 2,28 раза.

Потери электроэнергии необходимо снизить и довести до уровня 8-10% от производства электроэнергии.

Необходимо предусмотреть снижение удельных расходов топлива на ТЭЦ, так как прогнозируемое потепление климата в среднем на 30 повлияет на режим работы котлов ТЭЦ и котельных по причине сокращения отопительного сезона, что будет способствовать значительной экономии топлива на выработку электроэнергии и тепла и соответственно снижению эмиссии парниковых газов, в то время как, по данным АО «Электрические станции», прогнозируется увеличение удельного расхода топлива на производство электроэнергии и теплоэнергии ТЭЦ, что явно не соответствует проведению жесткой энергосберегающей политики.

С учетом изложенного, стратегия энергопотребления должна четко соответствовать условиям Рамочной Конвенции ООН по смягчению климата, в которой указывается, что «...энергопотребление должно возрастать с учетом возможностей достижения более высокой энергоэффективности и борьбы с выбросами парниковых газов в целом, в том числе путем применения новых технологий на условиях, которые делают такое применение выгодным с экономической и социальной точек зрения».

Решающая роль энергетического фактора в переводе экономики на интенсивный путь развития, с одной стороны, и возрастающие объемы потребления ТЭР, с другой, обусловливают необходимость систематического анализа энергоемкости материального производства и ее составляющих электро-, тепло- и топливоемкости и воздействия на их изменение в сторону снижения путем практической реализации наиболее эффективных энергосберегающих экономических, технических и организационных альтернатив в сфере производства и потребления ТЭР во всех звеньях реального сектора экономики.

На сегодня имеется огромный потенциал энергосбережения, который оценивается в 35-40% объема энергопотребления. Реализация этого потенциала должна стать приоритетом энергетической политики Кыргызской Республики и при прогнозировании энергопотребления темпы роста потребности в энергоносителях должны быть ниже темпов роста валового внутреннего продукта (ВВП) [6] за счет проведения жесткой энергосберегающей политики. Энергоемкость ВВП должна иметь тенденцию к устойчивому снижению.

При прогнозировании спроса на энергоносители республики первостепенное значение приобретает учет тенденций развития экономики, эффективности энергоиспользования и цен как на внутреннем, так и на внешнем рынке. Определение рациональных направлений энергосберегающей политики республики на перспективу неразрывно связано с тенденциями развития всего реального сектора экономики, включая его структурную перестройку.

Вариантам эффективного развития реального сектора экономики соответствуют более высокие рациональные масштабы технологического энергосбережения, позволяющие свести к минимуму рост потребления природных ТЭР. При этом, задаваясь различными темпами снижения энергоемкости ВВП, можно определить наиболее приемлемые темпы роста энергопотребления отраслями реального сектора экономики. При этом необходимо сохранить следующие тенденции: рост электроемкости продукции в реальном секторе экономики, увеличение потребления электроэнергии ВВП на душу населения.

Прогноз макро- и энергоэкономических показателей с учетом изложенных тенденций по реальному сценарию развития Кыргызской Республики по направлениям, определенным в КОР и НССБ на период 2005-2010 гг., экспертный прогноз до 2020 г. приведены на рис. 2.

Рис. 2. Динамика темпов роста ВВП, энерго- и электропотребления

В целом такая структура энергопотребления будет способствовать устойчивому снижению энергоемкости ВВП с 0,256 т у. т. в 1990 г. до 0,206 в 1999 г., далее до 0,20 в 2005 г. и 0,186 к 2010 г. и до 0,17 т у. т. к 2020 г. и соответственно темпы их снижения составят к уровню 1990 г. в 1999 г. - 80%, к 2005 г. - 78%, к 2010 г. - 74%, к 2020 г. - 66%. При этом электроемкость ВВП возрастет с 0,274 в 1999 г. до 0,298 кВт·ч к 2020 г., и рост против уровня 1990 г. составит 1,54 раза, потребление электроэнергии на душу населения возрастет к 2005-2010 гг. в 1,24 раза, к 2015 г. - в 1,39 раза и к 2020 г. - в 1,47 раза. Энергопотребление на душу населения в 2005 г. составит 60%, в 2010 г. - 70%, что значительно ниже темпов роста ВВП на душу населения соответственно 77,9% и 96,6% (рис. 3).

Рис. 3. Динамика изменения индикаторов устойчивого энергопользования

Предлагаемые темпы и структура энергопотребления будут соответствовать энергосберегающему развитию реального сектора и в коммунально-бытовой сфере, при этом экономия энергоресурсов оценивается на уровне 2020 г., что будет способствовать значительному снижению эмиссии парниковых газов.

Прогноз производства, импорта и экспорта первичных топливно-энергетических ресурсов приведен на рис.4.

Рис. 4. Прогноз производства, импорта и экспорта первичных энергоресурсов

Приведенные прогнозные показателиотражают одну из основных стратегических целей развития энергетики КР - уменьшение зависимости от импорта топлива путем замещения электроэнергии на цели электротеплоснабжения и электропищеприготовления населением республики. Так, если доля собственных первичных ТЭР в потреблении энергии в 1990 г. составляла 14%, ожидаемая - 56% в 2005 г., 59% в 2010 г. и к 2020 г. - 64%.

Это обусловлено незначительным ростом потребления импортируемого топлива: природного газа только на нужды ТЭЦ и полным его замещением к 2020 г. электроэнергией на нужды населения; угля и мазута - на нужды ТЭЦ. Рост потребности в нефтепродуктах обусловлен потребностью в нем транспорта.

Рис. 5. Динамика потребления топлива

В перспективе произойдут существенные сдвиги в структуре энергопотребления за счет увеличения доли электроэнергии с 24% в 1990 г. до 43% к 1999 г. с сохранением этой тенденции к 2005 г. и увеличением до 48% к 2010 г. и 55% к 2020 г. Удельный вес природного газа снизится с 22% до 6% к 1999 г. и увеличится до 12% к 2005 г. с постепенным снижением до 10% к 2020 г. Резко сократится доля топочного мазута с 12% в 1990 г. до 3% к 1999 г. и далее до 1% в 2020 г.

Сравнительная оценка выбросов парниковых газов по предлагаемому сценарию (А) и по сценарию энергопотребления (Б), разработанным в диагностическом докладе по программе СПЕКА [5], показывает эффективность развития энергетики по сценарию А (см. таблицу 1).

Таблица 1. Сравнительная оценка эмиссии СО2 по сценариям развития ТЭК КР на период 2000-2020 гг.

Из таблицы видно, что по предлагаемому сценарию А можно существенно снизить эмиссию СО2 с 11214 г. в 2000 г. до 9284 Гг к 2020 г., в то время как по сценарию Б(СПЕКА) намечается увеличение эмиссии до уровня 1990 г. - 28152 Гг к 2020 г. Таким образом, снижение выбросов парниковых газов по сценарию А по сравнению со сценарием Б составит порядка 19468 Гг.

Для достижения таких показателей снижения выбросов парниковых газов необходимо проведение следующих мер:

· проведение исследовательских работ по разработке и более широкому использованию новых и возобновляемых видов энергии, технологий поглощения диоксида углерода и инновационных экологически безопасных технологий;

· увеличение доли природного газа в структуре потребления топлива на ТЭЦ и сокращение импорта низкосортного угля;

· увеличение в ТЭБе доли возобновляемых источников энергии;

· увеличение эффективности использования топлива путем модернизации систем сжигания топлива;

· проведение жесткой энергосберегающей политики.

В сфере энергопотребления: достижение высокой энергоэффективности путем регулирования спроса на энергоносители следует осуществлять на государственном уровне через введение индикатора - энергоемкости ВВП. Тем самым определять пороговый показатель энергопотребления исходя из возможностей ресурсного обеспечения и развития отраслей ТЭК, а также импорта и экспорта энергоносителей.

В сфере законодательства: разработка нормативно-правовых механизмов, стимулирующих потребителя к реализации политики осуществления эффективных мероприятий по энергосбережению

В институциональной сфере: внедрение эффективного государственного регулирования политики энергосбережения, усиление организации системы учета и контроля.

В научно-технической сфере: проведение НИР по замене и модернизации устаревшего оборудования, внедрение новых энерго- и ресурсосберегающих технологий, современных приборов, средств и систем учета энергопотребления, обучение квалифицированных кадров, изыскание финансовых средств на внедрение достижений НТП.

В информационной сфере: повышение осведомленности общественности о возможностях и выгодах экономного и бережного отношения к водным и энергетическим ресурсам и вовлечения в этот процесс каждого потребителя.

Литература

1. Национальный доклад о состоянии окружающей среды в 1997 г. Кыргызская Республика. - Бишкек, 1998.

2. Первое национальное сообщение Кыргызской Республики по Рамочной Конвенции ООН Об изменении климата. МЭ и ЧС Кыргызской Республики, Проект ГЭФ ПРООН. - Бишкек, 2003.

3. Топливно-энергетический баланс Кыргызской Республики за 1990-2001 гг. - Бишкек: Нацстатком, 2003.

4. Национальная Энергетическая программа Кыргызской Республики на период до 2005 г.

5. Рациональное и эффективное использование энергетических ресурсов в Кыргызской Республике: Отчет по исследованииям в рамках Специальной программы ООН для экономик Центральной Азии. ПРГ-Энерго, - Бишкек, 2001.

6. Общенациональная стратегия «Комплексные основы развития Кыргызской Республики до 2010 года». - Бишкек, 2001.

Размещено на Allbest.ru