Размещено на http://www.allbest.ru/

"Ресурсы альтернативной энергетики в Республике Алтай"

Тошпоков Юрий Иванович

Республика Алтай расположена на юге Западной Сибири, где проходит государственная граница Российской Федерации с Монголией, Китаем и Казахстаном. Площадь территории - 92,6 тыс. кв. км. Население - 204 тыс. человек. Является типичной "горной территорией" с малой плотностью населения и большой протяженностью коммуникаций, включая электрические сети. Климат - континентальный. Высокогорные Кош-Агачский и Улаганский районы по природно-климатическим условиям приравнены к районам Крайнего Севера.

Электроснабжение Республики Алтай осуществляется дефицитной энергосистемой ОАО "Алтайэнерго" по сетям 110 кВ, пропускная способность которых, практически, исчерпана. Республика на грани дефицита электроэнергии в зимние месяцы в часы максимума потребления.

Не завершена "закольцовка" схемы сетей 110 кВ. Надежность электроснабжения, особо, отдаленных "верхних" районов, вызывает опасения. При вводе в эксплуатацию электростанций в республике, их мощности будут "заперты".

Отпуск менее 0,5 млрд кВт*ч/год, при протяженности сетей 110 кВ более 1,5 тыс. км и распределительных сетей 6 тыс. км, являются причиной высокой себестоимости передачи, распределения и сбыта электроэнергии. Установленные тарифы ниже уровня рентабельности, но выше уровня платежеспособности потребителей электроэнергии.

Развитие: добычи и переработки полезных ископаемых и древесины; производств, перерабатывающих с/х продукцию и лекарственно-техническое сырьё; рекреации и т.д. - возможны только при решении проблемы достаточности электроснабжения республики. Использование гидро энергетических ресурсов обеспечит не только потребности республики, но позволит экспортировать электрическую энергию в сопредельные регионы, что повысит экономическую эффективность электрических сетей и снизит темпы роста тарифов.

Каскадное строительство малых ГЭС способно решить проблему надвигающегося дефицита "пиковых" мощностей, а мини и малые ГЭС с асинхронными генераторами - проблему избытка реактивной энергии, генерируемой сетями 110 кВ.

Использование ветроэнергетики может быть оправданным для компенсации снижения мощностей ГЭС в зимний маловодный сезон и электроотопления в отдаленных "верхних" безлесных районах.

Потенциальные энергетические ресурсы оцениваются:

* гидро - десятки млрд кВт*ч годовой выработки электрической энергии;

* запасы бурых углей Талды - Дюргунского месторождения - 39 млн т;

* ветроэнергетический потенциал имеет места локальной концентрации. Особо следует отметить участок долины р. Чуя (протяженность - 22 км, ширина - от 0,5 до 1,2 км, борта имеют относительную высоту более 1 тыс.м) между Чуйской и Курайской котловинами;

* по количеству солнечных дней - 113 дн./год, Чуйская котловина, где расположен р.ц. Кош-Агач, является чемпионом России. Улаганский, Онгудайский, Усть-Канский, Шебалинский и Чемальский районы не много уступают чемпиону.

Развитие электрогенерирующих источников

Гидроэнергетика

Горный Алтай обладает потенциальными гидроэнергетическими ресурсами, способными не только обеспечить потребности республики, но и существенно повлиять на энергетический баланс Западной Сибири.

Однако, следует отметить, что в Сибири доминируют гидрогенерирующие источники, максимум выработки которых приходится на сезон "большой воды" с мая по сентябрь, когда спрос на рынке сбыта электроэнергии снижается до минимума, а конкуренция между поставщиками достигает апогея. Владельцы гигантов гидроэнергетики могут себе позволить снижение отпускной цены до демпинговой. Построенные за счет акционерного капитала и/или привлеченных заемных средств, новые ГЭС рискуют оказаться стать запертыми на рынке сбыта.

Для социально-экономического развития регионов Сибири, потребуются гарантированные базисные электрогенерирующие мощности тепловых и атомных станций. Эта проблема приоритетная. К её решению будут привлечены ресурсы и внимание.

В Республике Алтай возможно развитие малой гидроэнергетики для решения локальных региональных и/или муниципальных проблем обеспечения достаточности, надежности и качества электроснабжения потребителей. Но, при этом следует учитывать характерные особенности:

* основной сток рек Алтая приходится на весенне-летний паводок. В сезон зимней межени средний расход (дебит) воды составляет менее 10 % от среднелетнего показателя;

* сезонное несовпадение максимума потребления электрической энергии и возможности её выработки без плотинными гидроэлектростанциями на естественном водотоке в зимнюю межень;

* сооружение ГЭС, с аккумулирующими водохранилищами для регулирования стока, требует значительных инвестиционных ресурсов и времени на строительство. Под затопление попадают большие площади. Нарушается сложившийся естественный режим водотока и микро климат прилегающих территорий. В маловодные годы возникают проблемы наполнения водохранилищ. Строительство крупных ГЭС, регулирующих сток, требует комплексного обоснования и возможно по решению федерального Правительства. добыча энергетический мощность

Так, в случае принятия межгосударственного решения о переброске части стока Оби в бассейн Арала, будет востребован каскад Катунских ГЭС с водохранилищами сезонного регулирования стока.

Надвигающийся для республики дефицит "пиковых" мощностей требует первоочередного решения этой проблемы.

Каскад ГЭС на одной реке, верхняя и нижняя ступени которого имеют водохранилища суточного регулирования, может эксплуатироваться в режиме:

* верхняя ГЭС работает с максимальной мощностью в часы "пик" и срабатывает водо-хранилище. В остальное время суток работает с минимально допустимой мощностью по условиям нижнего бьефа и накапливает водохранилище;

* нижняя ГЭС - контррегулятор, работает с постоянным попуском воды. В часы "пик" водохранилище накапливается за счет сработки водохранилища верхней ГЭС. В остальное время суток - нижнее водохранилище срабатывается.

Оптимальный вариант - строительство Чуйского гидро- ветроэнергетического комплекса, основной частью которого является каскад малых ГЭС на реке Чуя суммарной мощностью 65 МВт. В летние месяцы станции каскада работают по водотоку с номинальной мощностью. Зимой - верхняя и средняя ступени в качестве источников "пиковой" мощности.

Уникальный случай представляет река Мульта в Усть-Коксинском районе, которая вытекает из одноименного озера и при протяженности менее 15 км имеет перепад 500 м по вертикали. Каскад малых ГЭС на реке Мульта будет способен в зимние месяцы функционировать в качестве источника пиковых мощностей.

Мини и малые ГЭС с асинхронными генераторами.

Одной из причин, препятствующих развитию малой гидроэнергетики, является техническая сложность и, соответственно, относительно высокая удельная стоимость оборудования, во многом определяемая устройствами автоматического управления и регулирования частоты и мощности гидротурбин и возбуждения магнитного поля генераторов. Амортизационные отчисления и налог на имущество дорогостоящего оборудования входят в состав себестоимости электроэнергии. Эксплуатационное обслуживание этих систем требует затрат времени обслуживающего персонала высокой квалификации.

Как было сказано выше, избыток реактивной энергии, генерируемой сетями 110 кВ, создает проблемы.

Есть техническое решение, позволяющее этот избыток преобразовать в доходы, а стоимость гидроагрегатов и эксплуатационные затраты снизить до минимума. Суть предложения заключается в использовании простой и дешевой асинхронной электрической машины в качестве генератора, который для формирования магнитного поля потребляет реактивную энергию из сети. Как такового устройства возбуждения, попросту, нет.

На малых электростанциях вполне приемлемо регулирование их мощности количеством работающих генераторов. В таком случае применяются простейшие турбины без регуляторов.

Для начала целесообразно рассмотреть варианты с минимальными затратами на организацию строительства, подключение к электрическим сетям (тракт выдачи мощности) и организацию эксплуатации.

Ветроэнергетика

Ветроэнергетический потенциал имеет свои особенности, в число которых входят:

* изменение скорости и направления ветра во времени происходит по Законам Природы. Точность прогноза - весьма относительна;

* мощность, которую дает ветроэнергетическая установка (далее ВЭУ), пропорциональна третьей степени скорости ветра;

* низкий годовой коэффициент использования установленной мощности ВЭУ;

* высокая стоимость оборудования ВЭУ;

* для устойчивого энергоснабжения необходим аккумулятор энергии либо дублирующий источник.

В Горном Алтае ветроэнергетический потенциал имеет места локальной концентрации, преимущественно по долинам рек. Продолжительность и скорость ветра меняется по сезонам года и времени суток.

Разница по высоте над уровнем моря Чуйской и Курайской степей превышает 300 м, что является причиной устойчивых ветров в долине реки Чуя между ними. Максимальная скорость ветра отмечается с октября по май месяцы, на смене времени суток в утренние и вечерние часы. На этом участке долина имеет ширину 0,6 - 1,2 км. Высота бортов по вертикали - до и более 1000 м. По долине проходит автомагистраль - Чуйский тракт и ВЛ 110 кВ "Акташ - Кош-Агач".

Строительство ветропарка в этой долине может быть оправдано в комплексе с каскадом малых ГЭС на Чуе для компенсации снижения мощности ГЭС в зимний маловодный сезон. Возможно использование ВЭУ с асинхронными генераторами, реактивную энергию для возбуждения которых дают генераторы каскада ГЭС. Подробнее см. Приложение №

Экономически может быть оправдано использование ВЭС для электроотопления в отдаленных безлесных районах, куда топливо доставляется автомобильным транспортом на расстояние 600 и более км. Для отопления годится электроэнергия не промышленной частоты и меняющегося напряжения. Источником такой некондиционной энергии могут быть относительно простые и дешевые ВЭУ без автоматического регулирования частоты и напряжения. Тепловая энергия аккумулируется в термически изолированных баках с водой.

Система может быть дополнена гелиоустановками с концентраторами солнечных лучей.

Источники финансирования и организация строительства ГЭС и ВЭС

Заказчиком малых ГЭС, включаемых в сети 110 кВ, может быть ОАО, основными инициаторами и учредителями которого явятся Правительство Республики Алтай и ОАО "Алтайэнерго" (Территориальная Генерирующая Компания либо Региональная Электросетевая Компания).

Заказчиком микро и мини ГЭС, включаемых в распределительные сети, может быть ОАО энергетики и электрификации района, учрежденного Муниципальным образованием и ОАО "Алтайэнерго" (Региональной Электросетевой Компанией).

Как вариант: Правительство РА (районное МО) выступает в роли Заказчика Технико-экономического обоснования и Бизнес-плана, после экспертизы и защиты которых и оформления отвода земельных угодий, продают документацию и право на строительство. Либо привлекает инвестиции и организует реализацию проекта. По завершению строительства, объект приватизируется с аукционной продажей акций. Вырученными средствами, Заказчик рассчитывается с долгами. Моржу может использовать для строительства следующих объектов.

Возможные источники финансирования:

* акционерный (уставный) капитал;

* федеральный фонд поддержки сельского хозяйства;

* федеральный фонд развития приграничных территорий;

* инвестиционный фонд по Киотскому Протоколу;

* кредитные ресурсы.

Привлечение инвестиций и реализация проекта, в любом случае, требуют инициативы, инновационных технологий привлечения инвестиций, консолидации усилий и координации действий Правительства Республики Алтай, ОАО "Алтайэнерго" и других заинтересованных лиц, а также условий, выгодных для инвесторов.

Правовая база малой энергетики

Действующим Законом Российской Федерации "Об электроэнергетике" предусмотрено разделение отрасли на производство и передачу электрической энергии с образованием территориальных генерирующих компаний (ТГК). Эти компании явятся субъектами оптового рынка энергии и мощности. Решать они должны масштабные задачи электроснабжения регионов. Малая энергетика окажется за пределами их экономических интересов.

Особенностью сибирских регионов является малая плотность населения и большая протяженность электрических сетей. Класс напряжения этих сетей определяется по фактору допустимых падений напряжения (качество поставляемой электрической энергии). Протяженность линий в сельской местности в разы больше оптимального, определяемого из расчета примерно 1 кВ напряжения линии на 1 км её протяженности. Себестоимость передачи и распределения электрической энергии, включая амортизационные отчисления, оказывается выше платежеспособности потребителей.

Если на территории будут генерирующие источники малой мощности, включаемые в сети региональной сетевой компании, то решаются проблемы обеспечения надежности электроснабжения, стабилизации напряжения и снижения потерь в линиях электропередачи. Но, вероятность вложений капитала частными инвесторами в строительство генерирующих источников малой мощности, включаемых в сети централизованного электроснабжения, вызывает сомнения. Особенно следует отметить малые ГЭС, максимум выработки которых приходится на летний сезон, когда спрос снижается до минимума. Нет гарантий, что региональная сетевая компания купит электроэнергию в объеме и по цене, обеспечивающим экономическую привлекательность вложений капитала в строительство ВЭС и малых ГЭС.

Если бы ВЭС и малые ГЭС были собственностью Региональной сетевой компании и субъектами розничного рынка энергии и мощности, то можно прогнозировать их интерес к строительству таких ГЭС. Но Закон "Об электроэнергетике" разделил производство и передачу электроэнергии.

Решение возможно, если будет федеральный Закон "О малой энергетике".

В конце девяностых годов Управление научно-технического прогресса Министерства топлива и энергетики Российской Федерации подготовило соответствующий законопроект, который прошел три чтения в Государственной Думе Российской Федерации, однако был отклонен Правительством. Основная причина - налоговые льготы.

Если серьезно говорить о развитии малой энергетики, то необходима правовая база - соответствующий Федеральный Закон, стимулирующий развитие малой энергетики. Внести поправки в Закон "Об электроэнергетике", которыми не только разрешить, но и стимулировать Региональные сетевые компании иметь и эксплуатировать ВЭС и малые ГЭС, а так же гарантировать экономическую привлекательность для частных инвесторов.

Региональная Программа "Лидеры в области окружающей среды и развития", www.leadnet.ru

Размещено на Allbest.ru