Нетрадиционные источники в Крыму
Нетрадиционные источники в Крыму
Введение
В настоящее время во всем мире наблюдается
повышенный интерес к использованию в различных отраслях экономики
нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ). Ведется бурная
дискуссия о выборе путей развития энергетики. Это связано, прежде всего, с
растущей необходимостью охраны окружающей среды.
Движущей
силой этого процесса являются происходящие изменения в энергетической политике
стран со структурной перестройкой топливно-энергетического комплекса, связанной
с экологической ситуацией, складывающейся в настоящее время как переходом на
энергосберегающие и ресурсосберегающие технологии в энергетике, так и в
промышленности и в жилищно-гражданском комплексе.
Ежегодно в мире увеличивается
число международных симпозиумов, конференций и встреч ученых и специалистов,
рассматривающих состояние и перспективы развития этого направления энергетики.
Значительное внимание этой
проблеме уделяется организациями, входящими в ООН, такими как ЮНЕСКО, ЕЭК,
ЮНЕП, ЮНИДС, а также другими межправительственными и неправительственными
международными организациями. Выделяются значительные средства на работы в
области НВИЭ из целевых ассигнований ЕЭС, Европейского фонда национального
развития, Евроатома и других организаций.
Приближающаяся угроза топливного
“голода”, а также загрязнение окружающей среды и тот факт, что прирост
потребности в энергии значительно опережает прирост ее производства, вынуждает
многие страны с новых позиций обратить внимание на энергию солнечных лучей,
ветра, текущей воды, тепла земных недр, то есть на энергию, большая часть
которой растворяется в пространстве, не принося ни вреда, ни пользы.
В настоящее время на производство
тепла и электричества расходуется ежегодно количество тепла, эквивалентное
примерно 1000 трлн. баррелей нефти, сжигание которых сильно засоряет атмосферу
Земли.
Опыт.
В 1990 г. первое место по объему бюджетных ассигнований на НИОКР в
области НВИЭ сохранялось за США, второе – у Японии, у германии – третье, далее
следуют Италия, Испания, Великобритания и Нидерланды. Отмечается также
некоторая смена приоритетов в отношении к различным видам НВИЭ. Первое место
принадлежит теперь солнечной энергетике, второе – биоэнергетике, которая
несколько оттеснила ветроэнергетику. Последнее объясняется тем, что многие
ветроэнергетические проекты не доведены до промышленной и коммерческой стадии.
Третье место осталось за геотермальной энергетикой.
В «Белой книге» ООН (1992 г.),
посвященной роли НВИЭ приведена оценка удельных затрат на строительство
энергетических установок на нетрадиционных возобновляемых источниках энергии.
Ожидаемая
стоимость в долларах 1 квт установленной мощности в 1998 г. оценивается: для
ТЭС на угле мощностью 300 МВт – 2283, для группы ветроустановок мощностью 75
МВт – 1434. Для электростанций на биомассе мощностью 40 МВт – 7085, ГеоТЭС
мощностью 113 МВт – 1527, солнечные электростанции модульного типа мощностью 30
МВт – 4497, фотоэлектрические станции мощностью 100 МВт – 3800 МВт – 4200. Доля
НВИЭ в мировом топливно-энергетическом балансе мира в 1985 г. составила 17,6%,
в том числе гидроэнергия 5,8% (доля среди НВИЭ 33%), биомасса из природных
источников и энергетических плантаций – 10,3% (58% всех НВИЭ), отходы сельского
хозяйства – 1,2%. Ожидается, что к 2000 г. вклад НВИЭ возрастет до 4807 млн. т.
условного топлива, при этом гидроэнергия составит 26%, солнечная энергия 6%,
древесное топливо 49%, отходы 15%, энергия ветра 1,8%. К 2020 г. при общем
потреблении НВИЭ примерно 6944 млн. т. условного топлива, доля различных
источников составит соответственно 25; 9,6; 42 и 13,3%.
Учитывая все более
обостряющиеся проблемы защиты окружающей среды, сделана попытка оценки
предельных значений возможного использования энергии. В одном из прогнозов
отмечается, что для предотвращения катастрофического загрязнения окружающей
среды и сохранения разнообразия биологических вдов на Земле потребление энергии
на одного человека в среднем не должна превышать 80 ГДж/год.
В настоящее время в США оно
составляет 280, в Великобритании 150 ГДж.
В одном из прогнозов,
разработанных в Испании, проведена оценка возможного потенциала использования
НВИЭ в мире. Технический гидропотенциал мира оценен в 1350 ГВт.
По прогнозу развития
использования НВИЭ, выполненному в США указывается, что ресурсы НВИЭ в США
более чем в 500 раз превышают объемы их потребления и более чем в 10 раз
ресурсы органического и ядерного топлива.
К 2030 г. НВИЭ могут дать
энергию, эквивалентную 50-70 современного уровня потребления энергии. НВИЭ,
преимущественно биомасса и гидроресурсы, удовлетворяют сейчас примерно 20%
мировой потребности в энергии, а энергия биомассы – 35% энергетических
потребностей развивающихся стран.
Гидроэнергия и биомасса удовлетворяют более 50% энергетических
потребностей Норвегии. В промышленно развитых странах потребность в
низкотемпературном тепле составляет 30-50% общей потребности в энергии, а в
развивающихся странах – еще больше. Через несколько десятилетий с помощью
солнечной энергии будет производиться нагрев почти всей требующейся воды, а
пассивные системы отопления и охлаждения зданий снизят потребность в энергии
для этих целей примерно на 80%.
На Кипре, в Израиле , Японии и
Иордании 25-65% потребности в горячей воде обеспечивают гелиотермические
установки.
В конце 1989 г. мощность
электрогенерирующих установок в странах ЕС на НВИЭ составила 1718 МВт. Например,
в Португалии мощность установок на биомассе составила 201 МВт, на городских и
промышленных отходах в Германии – 194, В Нидерландах - 164 МВт. В Италии
мощность геотермальных установок составила 521 МВт (всего в странах ЕС 559
МВт). Франция – единственная страна, обладающая крупной электростанцией 240
МВт. Дания обладает 77% (253 МВт ) всех ветроустановок ЕС, Нидерланды – 40 МВт.
В странах ЕС реализовалась
третья четырехлетняя программа в области НВИЭ (1990 – 1994 гг.), принципиальной
целью которой являлось повышение конкурентоспособности Европейской
промышленности высоких технологий на мировом рынке, в сравнении с
промышленностью США и Японии.
Важнейшим
достижением первых двух программ НИОКР были признаны разработка проекта
солнечной электростанции башенного типа, строительство 15 гелиоэнергетических
установок мощностью 30 – 300 кВт внедрение технологий по использованию энергии
биомассы и геотермальной энергии.
В мире эксплуатируется свыше
100 тыс. ветроэнергетических установок общей мощностью 2500 МВт, в том числе
более 16 тыс. в США.
Согласно прогнозу МИРЭС, на
долю НВИЭ в 2020 г. будет приходиться 1150 – 1450 млн. т условного топлива (5,6
– 5,8% общего энергопотребления).При этом прогнозируемая доля отдельных видов
НВИЭ составит: биомасса – 35%, солнечная энергия – 13%, гидроэнергия – 16%,
ветроэнергия – 18%, геотермальная энергия – 12%, энергия океана – 6%.[5]
СИТУАЦИЯ
НА УКРАИНЕ И В КРЫМУ.
Трудно
переоценить влияние, которое оказывает энергетическая сфера на
жизнедеятельность населения и национальную безопасность Украины.
После
нефтяных кризисов 1973 и 1979 гг. и особенно после Чернобыльской катастрофы,
ограничившей развитие атомной энергетики, взгляды специалистов на
энергетическую отрасль несколько изменились. По их мнению, энергетический кризис,
который переживает Украина в настоящее время, связан, в первую очередь, с
недостатком собственных топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), который
приходится выполнять за счет импорта угля, нефти и природного газа, а также
неэффективностью их использования на местах потребления.
Несмотря на некоторые
положительные сдвиги (снижение инфляции, создание финансовой банковской
системы и наметившийся рост производства в отдельных отраслях), экономика и
энергетика Украины в 1996 — 1997 гг. продолжали оставаться в кризисном
состоянии. Валовой внутренний продукт (ВВП) в 1996г. вновь уменьшился. В 1997г.
его объем снизился по сравнению с 1996 г. еще на
9%.
Объемы производства и добычи
энергоресурсов в Украине изменились незначительно. Добыча угля в 1996г.
увеличилась по сравнению с 1995г. на 9,2% и составила 2101,5 ПДЖ,
природного газа – на 1,6% и достигла 630,9 ПДж, производство электроэнергии снизилось
на 0,7% и составило 192,6 ТВт.ч.
Как и в предыдущие годы, в
1996 — 1997 гг. наблюдались такие негативные явления, как низкая эффективность
управления экономикой, кризис платежей между предприятиями и задолженность по
заработной плате, большой удельный вес теневой экономики. Темпы снижения
уровней ВВП выше, чем темпы уменьшения потребности в энергоресурсах, что
определяет ухудшение показателей эффективности энергоиспользования.
В настоящее время кризисное
состояние отраслей энергетики характеризуется в первую очередь большими
задолженностями потребителей по оплате угля, газа, нефтепродуктов, электрической
и тепловой энергии. Только за электроэнергию задолженность составляет свыше 2,5
млрд. долл. При этом наиболее надежным плательщиком является население, которое
оплатило около 70% потребленной энергии и 80 % стоимости использованного газа.
Снижение энергопотребления, в
том числе природного газа и электроэнергии, обусловлено главным образом
падением производства. Определенное влияние на уменьшение энергопотребления
оказал рост цен на энергоресурсы. Цена на электроэнергию в 1996г. возросла по
сравнению с 1990г. для бытовых
потребителей более чем в 20 раз, в промышленности — в 35 раз и составила
соответственно 4,4 и 3,5 — 3,8 цента за 1 кВт-ч. Государство принимает активное
участие в регулировании цен на электроэнергию, в частности, в установлении верхнего
предела цены на электроэнергию, потребляемую в быту. Такое же участие
государство принимало в установлении верхнего предела цены на газ для бытовых
потребителей в 1997 г. До октября 1997 г. оно выплачивало из бюджета 20%-ную
дотацию за газ, потребляемый в быту, при его цене 83 долл. за 1000 м3 (с
учетом транспорта газа). Сейчас для бытовых потребителей установлена цена на
природный газ в размере 62 долл. за 1000 м3 при наличии газового
счетчика и 70 долл. при его отсутствии.
Цены на тепловую энергию в
1990 — 1995 гг. менялись значительно чаще, чем на остальные энергоносители.
Особенно выросла цена на тепловую энергию для бытовых потребителей: так, в
1996 г. она увеличилась в 129 раз по сравнению с 1990 г. В настоящее время
средняя цена за 1 Гкал тепла составляет: для промышленности — 28,9, для бытовых
потребителей — 16 долл.
Таким образом, переход к
рыночной экономике существенно повлиял на увеличение цен на энергоресурсы, что
осложнило платежную способность потребителей. Большие задолженности по оплате
энергоресурсов отрицательно сказались на эффективности работы энергетических
отраслей и блокировали их деятельность в направлении дальнейшего развития и
модернизации энергетического оборудования. Более 70% оборудования тепловых
электростанций Украины требуют замены или модернизации, угольная промышленность
нуждается в реструктуризации шахтного фонда, оборудование гидроэлектростанций
Днепровского каскада физически и морально устарело. В электроэнергетике
предусматривается ввод в эксплуатацию по одному блоку мощностью 1000 МВт на
Ровенской и Хмельницкой АЭС, в процессе модернизации тепловых электростанций
намечается использование парогазовых циклов.
При проведении энергетической
политики основные усилия государства направлены на увеличение доли
производства собственных энергоресурсов (сейчас до 50% топлива импортируется),
а также на дальнейшую диверсификацию источников их импорта. Как уже отмечалось,
с падением объемов производства потребление энергоресурсов существенно
снизилось. Если рассмотреть энергопотребление по отраслям, то видно, что
наиболее значительное снижение потребности произошло в промышленности. Самые
низкие темпы снижения потребности в конечной энергии и природном газе
наблюдаются в бытовом секторе, более того, потребность в электрической энергии
по сравнению с 1990 г. даже несколько возросла.
Прежде чем рассмотреть состояние приватизации энергетики и возможности
прямых зарубежных инвестиций, необходимо проанализировать структуру
энергетики, в частности, таких отраслей, как электроэнергетика и газовая промышленность.
Руководящим и координирующим органом в электроэнергетике является Министерство
энергетики Украины. В его структуру входят 4 генерирующие компании и 27 региональных
распределительных компаний (25 областных и 2 городских). Вся продажа электроэнергии
потребителям осуществляется через региональные распределительные компании.
Газовой промышленностью
управляет Государственный комитет нефтяной, газовой и нефтеперерабатывающей
промышленности Украины. В его структуру входят два акционерных общества —
"Укргазпром" (добыча, переработка, транспорт, сбережение газа) и
"Укргаз" (реализация газа потребителям). АО "Укргазпром"
состоит из 8 региональных дочерних предприятий, АО "Укргаз" имеет в
своем составе 25 областных и 2 городских региональных организации по
реализации газа потребителям. На газовом рынке Украины существует также сеть
крупных газотрейдеров (их количество меняется ежегодно, в среднем — 5 — 7
трейдеров). По новым правилам получить лицензию на поставку в Украину газа
может практически каждая фирма при соответствующем оформлении документов.
Упраздняется практиковавшийся в последнее время территориальный принцип
функционирования газового рынка, при котором вся территория государства была
поделена между крупными газотрейдерами. При такой схеме у потребителей
конкретного региона не было выбора, так как поставщик был практически один.
Процесс приватизации в
Украине идет пока недостаточно активно. Практически приватизированы все малые
и средние предприятия, а из крупных государственных промышленных предприятий
приватизировано около 50 %. Можно отметить две основные причины низких темпов
приватизации: отсутствие эффективных механизмов приватизации, что приводит к
злоупотреблениям и наносит значительный ущерб государству;
существование
достаточно сильной оппозиции левых сил в Верховном Совете и на местах.
Приватизация предприятий
энергетического комплекса начата в 1996г. Сейчас уже приватизировано
большинство областных распределительных компаний в электроэнергетике, при этом
предусмотрено, что доля государства в акциях областных распределительных
компаний составит 26 %. Доля государства в пакетах акций генерирующих компаний
определена в размере 51%.
Практически процесс масштабной
приватизации начат только в электроэнергетике, продвижение в этом направлении
в других энергетических отраслях пока незначительно. Это одна из причин
отсутствия прямых зарубежных инвестиций в энергетику. В настоящее время
реализуется инвестиционный проект по реконструкции гидроэлектростанций р.
Днепр стоимостью 120 млн. долл., из которых доля прямых зарубежных инвестиций
составляет 90 млн. долл. Рассматриваются варианты использования прямых
зарубежных инвестиций в проектах реконструкции Старобешевской, Змиевской и Криворожской
тепловых электростанций, а также в проектах реструктуризации предприятий угольной
промышленности.
Теплоснабжение промышленных и
бытовых потребителей основывается на использовании централизованных
теплоисточников, их доля превышает 80%. В 1996г. отпуск тепла потребителям
от централизованных источников составил 8 млн. Гкал, или 1013,1 ПДж.
В настоящее время в структуре
централизованного теплоснабжения наибольший удельный вес имеют котельные
установки — 62%, доля тепловых электростанций составляет 33 %, утилизационных
установок — 4,8 %, остальная выработка тепла (0,2%) осуществляется прочими
установками. Тепловая мощность теплоэлектроцентралей составляет 132,8 тыс.
ГДж/ч, котельных - 708,9 тыс. ГДж/ч.
Анализ показывает, что в
структуре мощностей ТЭЦ Украины около 40 % составляет энергетическое
оборудование, рассчитанное на низкие и средние параметры пара (4 и 9 МПа),
которое физически устарело и находится в критическом состоянии. Здесь прежде
всего стоит задача вывода этого оборудования из эксплуатации и перевода ТЭЦ в
режим работы котельных.
Количество централизованных
котельных мощностью более 84 ГДж/ч составляет 2780, при этом средняя мощность
одной котельной — 255 ГДж/ч.
Следует отметить
основные отрицательные моменты систем централизованного
теплоснабжения в Украине:
низкая надежность транспорта
тепла и большие эксплуатационные затраты (значительно выше проектных) на
ремонт тепловых сетей;
недостаточно гибкое регулирование
режимов теплоснабжения, что снижает комфортность и приводит к потерям тепловой
энергии;
большой процент физического
износа оборудования.
В целом потребление в сфере
централизованного теплоснабжения в 1996 г. по сравнению с 1990г. снизилось на
41,2%, при этом с 1996г. отмечался рост теплопотребления в быту.
Согласно статистике потери
тепла при централизованном теплоснабжении составляют выше 17% общего
количества тепловой энергии, передаваемой потребителям.
При дальнейшем развитии
теплоснабжения Украины и техническом перевооружении всей теплоэнергетики
необходимо учитывать два основных взаимоисключающих фактора: снижение доли
централизации в связи с предполагаемым массовым индивидуальным жилищным строительством,
с одной стороны, и необходимость увеличения удельного веса теплофикационной
выработки электроэнергии в связи с резким удорожанием органического топлива и
возникающими проблемами топливообеспечения — с другой.
Развитие теплофикации
предполагает использование новых прогрессивных технологий:
внедрение парогазовых ТЭЦ с
утилизацией тепла по схеме высокотемпературных и низкотемпературных
подогревателей на базе отечественного и импортного оборудования, в частности,
внедрение парогазовых ТЭЦ по схеме высокотемпературных подогревателей при
внутрицикловой газификации угля на паровоздушном дутье, а также с
парогенераторами с кипящим слоем;
совершенствование
паротурбинного цикла путем утилизации тепла уходящих газов при охлаждении их
ниже температуры точки росы;
организация процесса сжигания
природного газа с утилизацией тепла, что позволяет снизить расход газа на 10 —
12% и вредные выбросы — на 50 - 60%.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|