Развитие малой энергетики на северо-востоке России: проблемы, эффективность, приоритеты

Размещено на http://www.allbest.ru/

Развитие малой энергетики на северо-востоке России: проблемы, эффективность, приоритеты

Иванова И.Ю.

Значительная часть территории северо-восточных регионов России не охвачена централизованным электроснабжением. На рисунке 1 показана зона централизованного электроснабжения от объединенных энергосистем, локальные энергоузлы и энергорайоны северных регионов. На остальной территории расположено большое количество изолированных от энергосистем потребителей, энергоснабжение которых осуществляется от автономных энергоисточников малой мощности. Даже в случае создания в перспективе транспортных систем, обеспечивающих максимально возможную доступность территории, зона автономного электроснабжения сохранится, и большое значение по-прежнему будет иметь малая энергетика.

Слабое развитие транспортной инфраструктуры на северо-востоке страны серьезным образом осложняет проблему топливоснабжения потребителей. Сезонная ограниченность периодов завоза, создание больших запасов топлива приводят к высоким потерям - до 20%. Кроме того, ряд сортов бурых углей, которые преобладают в бассейнах северных регионов, вследствие испарения летучих компонентов, распадения на мелкие фракции, сохраняет относительно высокое качество лишь в течение двух-трех месяцев после добычи.

У наиболее удаленных потребителей транспортная составляющая стоимости привозного топлива достигает 70-80%. Это касается не только завозимого жидкого топлива, но и добываемого в северных районах угля. Его доставка от мест добычи до

удаленных населенных пунктов водным путем и по автозимникам на большие расстояния сопряжена с большими трудностями.

Цена дизельного топлива у наиболее труднодоступных потребителей на северо-востоке страны достигает 800-1000 долл./т, котельно-печного - 100-150 долл./т у.т., что приводит к высокой себестоимости производства энергии: электроэнергии - 30-40 цент/кВтч, тепла - 60-80 долл./Гкал. Учитывая, что тарифы для населения вынуждены поддерживать на допустимо приемлемом уровне (на электроэнергию - 5-10 цент/кВтч, на тепло - 20-40 долл./Гкал), из бюджетов различных уровней выделяются значительные дотации на завоз топлива и содержание энергоисточников1.

Дизельные электростанции находятся, как правило, в неудовлетворительном состоянии. Моторесурс ДЭС практически исчерпан: на многих электростанциях износ оборудования достиг 80-90%. Требуется замена оборудования на современное с улучшенными технико-экономическими показателями и восстановление или строительство новых зданий. Из-за экономии топлива и денежных средств на его закупку зачастую ограничен отпуск электроэнергии потребителям: до 5 часов в сутки летом и до 10 часов зимой.

Накопившиеся проблемы в энергоснабжении изолированных потребителей требует решения следующих задач:

развитие систем энергоснабжения изолированных потребителей, снижение объемов завозимого топлива в труднодоступные и северные районы и уменьшение зависимости энергоисточников в этих районах от сезонного завоза топлива;

улучшение технического состояния энергетического хозяйства изолированных потребителей, снижение удельных расходов топлива и повышение экономической эффективности систем энергоснабжения;

уменьшение бюджетных дотаций и расходов на энергоснабжение изолированных потребителей.

Основной целью развития систем энергоснабжения изолированных потребителей является надежное обеспечение энергией и создание условий для социально-экономического развития удаленных районов и мест проживания коренных малочисленных народов Севера.

К числу важнейших направлений развития систем энергоснабжения изолированных потребителей, обеспечивающих повышение качества и экономической эффективности электро- и теплоснабжения за счет снижения потребления топлива, наряду с реконструкцией, относятся следующие:

подключение к системе централизованного электроснабжения;

применение возобновляемых источников энергии;

использование местных видов топлива.

Для оценки целесообразности подключения потребителей к системе централизованного электроснабжения определены экономически обоснованные территориальные границы централизованного электроснабжения для условий северо-восточных регионов. На рисунке 2 представлены зоны экономической целесообразности централизованного и автономного электроснабжения потребителей с нагрузками 1-3 МВт при фиксированной цене дизельного топлива 700 долл./т, средней для условий северо-восточных регионов России.

Граничные расстояния удаленности потребителей с нагрузками 3 МВт для целесообразного расширения централизованного электроснабжения при среднем тарифе в энергосистемах северо-восточных регионов на электроэнергию 5 цент/кВтч составляют 90 км. Для мелких потребителей значения граничных экономически оправданных расстояний от точек возможного подключения сокращаются в 2-3 раза.

Таким образом, экономически обоснованные территориальные границы вокруг точек возможного подключения составляют 30-90 км в зависимости от присоединяемой нагрузки.

Возобновляемые источники энергии (малые и микро-ГЭС, ветроустановки и геотермальные электростанции мощностью менее 30 МВт) пока не находят широкого применения, за исключением топливодефицитных районов Камчатской и Сахалинской областей [1]. Перечень возобновляемых источников энергии в восточных регионах России приведен в таблице 1. Их суммарная установленная мощность составляет 103 МВт, по данным Госстатистики в 2004 г. этими электростанциями выработано 457 млн. кВт-ч электроэнергии1.

Вместе с тем, северо-восточные регионы обладают значительным потенциалом возобновляемых природных энергоресурсов, использование которых позволило бы: потребитель энергии я электроснабжение уголь

сократить объемы потребления органического топлива и, тем самым, ослабить зависимость от внешних его поставок;

снизить негативное влияние энергетики на природную среду;

улучшить комфортность, стиль и качество жизни населения.

Институтом систем энергетики им. Л. А. Мелентьева СО РАН разрабатывались региональные энергетические программы территорий Хабаровского края, Магаданской и Иркутской областей. В рамках энергопрограмм были выполнены разделы по развитию энергообеспечения изолированных потребителей с целью определения рациональных уровней применения возобновляемых энергоисточников и подключения к системе централизованного электроснабжения.

Для оценки экономической эффективности вариантов развития энергоснабжения изолированных потребителей авторами разработан методический подход, который включает в себя:

на региональном уровне - определение границ экономичности альтернативных вариантов энергоснабжения с применением различных типов энергоисточников малой мощности;

на локальном уровне - оценку привлекательности для инвестирования проектов энергоснабжения по финансово-экономическим показателям.

Использование такого подхода позволяет выявить на региональном уровне те зоны, для которых необходима дальнейшая детальная оценка применения того или иного технологически возможного и экономически допустимого варианта энергоснабжения. На локальном уровне определяются конкретные варианты энергоснабжения каждого потребителя, очередность ввода энергоисточников, состав оборудования, необходимые инвестиции. Результаты исследований для различных регионов позволяют сформировать предложения к перспективным направлениям научно-технического прогресса в области малой энергетики, оценить целесообразные масштабы внедрения, рынок оборудования экономически привлекательных проектов [2].

Для обоснования эффективности вариантов энергообеспечения при разработке региональных программ детально рассматривались конкретные населенные пункты, технические вопросы прорабатывались с привлечением проектировщиков. Далее приведены сводные показатели этих программ. При оценке инвестиций учитывалась не только стоимость возобновляемого энергоисточника, но и стоимость необходимого электросетевого хозяйства для подключения потребителей (линий электропередачи и трансформаторных подстанций).

Подключение к системе централизованного электроснабжения экономически оправдано только для перспективных и строящихся рудных объектов, расположенных вблизи существующих ЛЭП. Реализация рекомендуемых проектов сооружения ВИЭ для электроснабжения потребителей Магаданской области потребует 15,3 млн.долл. инвестиций, но позволит вытеснить около 6 тыс. т дизельного топлива, и тем самым сократить расходы из бюджета на его приобретение в размере 4,6 млн.долл. ежегодно.

Исходя их потенциала природных возобновляемых энергоресурсов и показателей экономической эффективности применения возобновляемых энергоисточников, оценены рациональные масштабы применения мини-ГЭС и ветроэнергетических установок для изолированных потребителей северо-восточных регионов на перспективу до 2030 гг. (таблица 5) [4].

Рациональные вводы мощности ВЭС и МГЭС оцениваются к 2030 г. в 100 МВт. Использование возобновляемых источников энергии в таких масштабах позволит ежегодно вытеснять 60 тыс. т дизельного топлива на сумму около 50 млн. долл.

Одним из направлений сокращения объемов привозного топлива является вовлечение в топливный баланс северных территорий местных видов топлива: угля и углеводородов локальных месторождений.

Необходимо развитие добычи на действующих мелких угольных предприятиях производственной мощностью 50-100 тыс. т с целью удовлетворения потребности в топливе ближайших населенных пунктов:

в Таймырском АО - шахта Котуй;

в Иркутской области - разрезы Аларский, Харанутский;

в Республике Саха (Якутия) - разрезы Кировский, Харбалахский, Мироновский, Вилюйский, Олонгринский;

в Чукотском АО - разрез Полярный;

в Корякском АО - разрезы Тигильский, Гореловский, Корфский;

в Амурской области - разрез Контактовый;

на севере Хабаровского края - Мареканский;

в Сахалинской области - разрезы Мангидайский, Сергеевский-Северный, Ударновский, Солдатский, Варваровский, Разведочный, Шебунинский, Южный.

Необходимо проведение дополнительных геологоразведочных работ на перспективных мелких месторождениях угля, входящих в состав распределенного фонда недр и относящихся к группе строящихся разрезов или учитываемых в резерве подгруппы «а»:

в Таймырском АО - Хатангском;

в Эвенкийском АО - Ногинском, Чопко, Кораблик;

на севере Иркутской области - Хандинском, Мостовском, Ербогаченской площади;

на севере Республики Бурятия - Бодонском и Эландинском;

в Республике Саха (Якутия) - Согинском, Таймылырском, Уяндинском, Чай-Тумус, Куларском, Черном;

в Магаданской области - Чайбухинском, Кэнском;

в Чукотском АО - Марковском, Эльденырском;

в Камчатской области - Крутогоровском;

в Корякском АО - Паланском, Эчваямском;

в Приморском крае - Крыловском, Ореховском;

в Сахалинской области - Деонидовском, Каменском.

Перспективные мини-ТЭЦ на базе мелких месторождений угля для удовлетворения потребности в энергии расположенных в непосредственной близости потребителей:

в Республике Саха (Якутия) - Зырянская и Сангарская на одноименных месторождениях;

в Корякском АО - Корфская и Паланская на одноименных месторождениях;

на севере Хабаровского края - Охотская на Мареканском месторождении.

С целью экономии привозного жидкого топлива в сельских населенных пунктах, расположенных в зоне прохождения магистральных газопроводов, экономически оправдан перевод существующих ДЭС и котельных на природный газ. Известен опыт реализации подобных проектов в Республике Саха (Якутия), на севере Хабаровского края, в Камчатской области. Необходимо учесть детальную проработку этого направления при обосновании программ газификации потребителей северных районов Иркутской области и Красноярского края, расположенных вдоль трасс перспективных магистральных газопроводов.

Значительно сократить объемы завозимого жидкого топлива позволяет организация нефтепереработки на месте добычи. В этом направлении необходимо пересмотреть разработанный в 1998 г. Госкомсевера РФ Проект "Межрегиональной программы внедрения малотоннажных установок по комплексной переработке углеводородного сырья в блочно-модульном исполнении в районах Крайнего Севера и приравненных к ним местностях". Этот проект предусматривал ввод в эксплуатацию 33 перерабатывающих мини-заводов, сокращение объемов завоза дизельного топлива, снижение дотационности регионов. На северо-востоке России было запланировано строительство мини-заводов мощностью от 10 до 200 тыс. т нефтепродуктов в год в Республике Саха (Якутия), Красноярском крае, Иркутской и Сахалинской областях. Однако в настоящее время практическая реализация этого проекта осуществляется довольно активно лишь в Сахалинской области и в Республике Саха (Якутия).

К первоочередным мероприятиям государственной поддержки по улучшению энерго-, топливоснабжения северных и труднодоступных территорий следует отнести:

выделение целевых субсидий и дотаций;

принятие закона о государственной политике в сфере использования возобновляемых источников энергии;

организация и стимулирование серийного производства оборудования на основе отечественных технологий;

создание полигонов для испытания ключевых элементов технологий;

разработка системы льготных кредитов;

применение системы налоговых льгот участникам всего цикла - от разработки оборудования до эксплуатации.

Список использованной литературы:

1. Безруких П.П., Стребков Д.С. Возобновляемая энергетика: стратегия, ресурсы, технологии. - М.: ГНУ ВИЭСХ, 2005. - 264 с.

2. Санеев Б.Г., Иванова И.Ю., Тугузова Т.Ф., Петров Н.А. Нетрадиционная энергетика в энергоснабжении изолированных потребителей регионов Севера / Проблемы нетрадиционной энергетики: Материалы научной сессии Президиума Сибирского отделения РАН, г. Новосибирск, 13 декабря 2005 г. // Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние.- Новосибирск: Издательство СО РАН, 2006. С.55-70.

3. Иванова И.Ю., Попов СП., Тугузова Т.Ф. Условия развития возобновляемых источников энергии / Топливно-энергетический комплекс Хабаровского края: состояние, направления стратегического развития // Под ред. В.И. Ишаева, прав-во Хабаровского края, Рос. акад. наук, Сибирское отд-ние, Ин-т систем энергетики им. Л.А. Мелентьева, Дальневост. отд-ние, Ин-т экон. исследований. - Владивосток; Хабаровск: ДВО РАН, 2005. - С.133-137.

4. Попов СП., Иванова И.Ю., Тугузова Т.Ф. Эффективность и масштабы использования возобновляемых источников энергии для изолированных потребителей. - Энергетика. Известия РАН.- 2006. - №3. - С 110-114.

Размещено на Allbest.ru