Перспективы развития малой энергетики в России

 

Содержание.

Введение……………………………………………………………………….3

1.Сущность и основные  понятия малой энергетики………………………..4

2.Роль малой распределенной энергетики в России……  ……………….....7

3.Перспективы развития  малой энергетики в России………………….…..10

Заключение…………………………………………………………………...13

Список использованной литературы……………………………………….14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

    Электроэнергетический комплекс в России исторически формировался как централизованная система, в основу которой был положен принцип концентрации производства на относительно небольшом количестве крупных тепловых, гидравлических и атомных электростанций с передачей электроэнергии по высоковольтным сетям на далекие расстояния. В настоящее время большинство промышленных потребителей и населенных пунктов снабжаются электроэнергией из внешних источников, работающих в составе единой энергосистемы. Когенерация не является преобладающим типом энергоснабжения для большинства мелких и средних населенных пунктов страны. Безусловно, централизованный способ организации электроснабжения дал возможность в сжатые сроки провести электрификацию страны - основу для ее ускоренного промышленного развития и обеспечить достаточно надежное и экономичное энергоснабжение потребителей.

    Однако, сейчас привлекательность данной модели снизилась в связи с нечувствительностью централизованной электроэнергетики к современным требованиям; неспособностью качественно удовлетворять спрос на электроэнергию; высокими потерями электроэнергии в длинных, многоступенчатых по уровням напряжения и разветвленных электрических сетях и др.

    Много недостатков и у существующей системы централизованного теплоснабжения, построенной на основе крупных тепловых источников ТЭЦ и районных котельных. Среди них - низкая надежность, плохое качество услуг и высокая стоимость тепловой энергии.

    Сейчас стало понятно,  что внедрение технологий малой  распределенной энергетики сможет  решить возникшие проблемы. Именно  о малой энергетике и пойдет  речь в данной работе.

1.Сущность и  основные понятия малой энергетики.

    Малая энергетика (альтернативная энергетика) — это на сегодняшний день наиболее экономичное решение энергетических проблем в условиях все возрастающей потребности в энергоресурсах. Автономность малой энергетики позволяет решит задачу электро- и теплоснабжения удаленных и энергодефицитных районов, которым трудно найти средства на строительство крупных станций, прокладки теплоцентралей, сооружении ЛЭП.  
    Малая энергетика — направление энергетики, связанное с получением независимых от централизованных сетей тепла и электричества. Характерной чертой установок в малой энергетике являются компактные размеры генераторных блоков и, как правило, мобильность конструкций.

    Новые технологии и материалы позволяют сегодня делать компактные энергетические установки доступными для небольших производств и населенных пунктов.

    Важная функция малой энергетики – создание резервных источников питания (электроснабжения), что делает возможным обезопасить потребителя от перебоев в основной сети. Это особенно важно для электроснабжения медицинских, военных, торговых и производственных комплексов. Как отмечают специалисты, малая энергетика наиболее востребована сегодня в энергоемких производствах нефтехимии, текстильной промышленности, производстве минеральных удобрений. Не секрет, что значительная часть себестоимости продукции и услуг приходиться на энергетические расходы. И значит, вложенные средства в строительство объектов малой (альтернативной) энергетики не только быстро окупаются, но и делают предприятие независимым от роста цен на электроэнергию и углеводородное сырье.

    В электроэнергетике  наиболее часто к малым электростанциям  принято относить электростанции мощностью  до 30 МВт с агрегатами единичной  мощностью до 10 МВт. Обычно такие  электростанции разделяют на три  подкласса:

- микроэлектростанции мощностью до 100 кВт;

- миниэлектростанции мощностью от 100 кВт до 1 МВт;

- малые электростанции мощностью более 1 МВт. 

  Наряду  с термином «малая энергетика»  применяются понятия «локальная  энергетика», «распределенная энергетика», «автономная энергетика»[2].

 

   Когенерация – это технология, представляющая единый процесс производства тепла и электричества. Когенерация – термодинамическое производство двух или более форм полезной энергии из единственного первичного источника энергии.

    Основные преимущества когенерации:

1. Повышение эффективности преобразования и использования энергии;
2. уменьшение выделений в окружающую среду, в частности CO2, парниковых газов. Когенерация – единственное решение для выполнения целей Киотского протокола;
3. снижение затрат. Предоставление приемлемого тепла для местного пользования сокращает затраты на энергетическую сеть, т. к. установки для совместного производства энергии обычно находятся рядом с пунктом потребления;
4. возможность развития децентрализированных форм производства энергии, где установки удовлетворяют требованиям местных потребителей, обеспечивая эффективность и гибкость в системах применения, избегая энергетических потерь;
5. энергия, вырабатываемая в результате когенерации, сокращает зависимость от импортируемых источников энергии, является целью европейского энергетического будущего[4].

 

                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                  

 

                        2.Роль малой распределенной энергетики в России.

    Итак, раскроем  значение малой энергетики.

• Быстрое устранение энергодефицита: только малая генерация может быстро и эффективно решить проблему энергоснабжения предприятий и населения. Для газотурбинных ТЭС и ТЭЦ срок строительства — от трех месяцев до года;
• Энергоснабжение децентрализованного сектора. В ряде случаев применение малых обособленных генерирующих мощностей экономически более оправдано, чем организация энергоснабжения от крупных источников (строительство одного километра магистральной линии электропередач обходится в 10-20 млн. рублей);
• Повышение надежности энергоснабжения вследствие уменьшения зависимости от внешнего энергоснабжения, создание резервных источников питания для социально значимых и стратегически важных объектов – больниц, роддомов, школ, военных частей и т.д.;
• Повышение эффективности использования газа. Переоборудование котельных коммунального хозяйства в мини-ТЭЦ для выработки как тепла, так и электроэнергии позволит повысить эффективность использования газа в целом по отрасли;
• Снижение тарифов для конечного потребителя: за счет более эффективной выработки тепловой и электрической энергии.[энергопинин]

    Потенциал повышения энергоэффективности в электроэнергетике и теплоснабжающем комплексе самый большой среди всех отраслей конечного потребления – практически две трети от общего потенциала в нашей стране, 286,7 миллиона тонн условного топлива. Поэтому оптимизация данного сектора энергетической отрасли должна стать безусловным приоритетом.

    Электроэнергетика – это сверхцентрализованная отрасль крупных мощностей и линий электропередачи большой протяженности. При этом в ней недопустимо низки доля малой энергетики и уровень когенерационной выработки.

    Теплоснабжение хоть и имеет муниципальный характер, но тоже централизовано, причем беспрецедентно по сравнению с другими странами мира. Неэффективность сферы теплоснабжения должна стать приоритетной заботой нашей экономической политики, нужно искать резервы. Рынок тепловой энергии, систем централизованного энергоснабжения в нашей стране огромен – у нас 13 городов-миллионников, 150 городов с населением от 100 тысяч до миллиона человек, 935 городов с населением от 50 до 100 тысяч человек и 40 тысяч малых и средних населенных пунктов. Хочу подчеркнуть, что сфера теплоснабжения по энергетическому эквиваленту в полтора раза больше, чем сфера электроснабжения, и в три-четыре раза больше по суммарной «платежке» потребителей – населения и предприятий.

    Что касается эффективности теплоснабжения, то коэффициент использования установленной мощности котельных составляет в среднем 18 процентов, ТЭЦ – 31 процент. Впрочем, здесь свою роль играет разница в тарифах. Тарифы на тепло от котельных кратно превышают тарифы от ТЭЦ[1].

    Малая электроэнергетика России сегодня – это около 50 000 электростанций общей мощностью более 17 млн кВт (8% от всей установленной мощности электростанций России), работающих как в энергосистемах, так и автономно. Общая годовая выработка электроэнергии на этих электростанциях достигает 5% от выработки всех электростанций страны. Средняя мощность малых электростанций составляет примерно 340 кВт.

    В настоящее время  значимость малой энергетики  увеличивается в связи с изменяющейся  в стране социально-экономической  обстановкой. События последних  лет показали существенную неустойчивость  в обеспечении электроэнергией  и теплом потребителей различных  категорий от централизованных энергетических систем. Одна из причин этого – состояние “отложенного кризиса” в энергетике страны, обусловленное быстрым старением основного оборудования, отсутствием в достаточном объёме необходимых инвестиций для обновления и строительства новых энергетических объектов и их ремонта, сложности со снабжением топливом.

    Другой причиной потери  энергоснабжения являются природные  (прежде всего климатические)  катаклизмы, приводящие в ряде  случаев к тяжелым последствиям  для значительных территорий  и населенных пунктов. Весьма  уязвимыми являются централизованные  системы энергоснабжения и с  военной точки зрения. Уязвимыми  являются централизованные системы  энергообеспечения и для террористических  актов[5].

    Рассмотрим область применения малой энергетики. 
Несмотря на относительно скромную долю малой энергетики в общем энергобалансе страны, значимость малой энергетики в жизни страны трудно переоценить.

    Во-первых, по разным оценкам, 60-70% территории России не охвачены централизованным электроснабжением. На этой огромной территории проживает более 20 млн человек, и жизнедеятельность людей обеспечивается главным образом средствами малой энергетики.

    Во-вторых, обширной сферой применения средств малой энергетики является резервное (иногда его называют аварийным) электроснабжение потребителей.

    В-третьих, малая энергетика может быть конкурентоспособна для новых объектов промышленности и новых поселений, например, когда постоянное повышение платы за подключение к централизованным сетям или за увеличение мощности подталкивает потребителей к строительству собственных источников энергии.

                    3.Перспективы развития малой энергетики.

    В целом ряде развитых стран (Евросоюз, США, Австралия) в последнее время приняты концептуальные документы по развитию энергоотрасли с усиленным акцентом на малую распределенную энергетику. Причиной этому послужило развитие технологической базы.    Появились технологии малой распределенной энергетики, которые по эффективности сопоставимы с установками крупной энергетики. А с учетом когенерации их эффективность зачастую и выше, потому что крупные электростанции в когенерационном режиме часто использовать нельзя, они имеют свои пределы энергоэффективности.

    Сейчас в Россиии  существует Концепция развития электроэнергетической и теплоснабжающей инфраструктуры в Российской Федерации на основе когенерации и распределенной энергетики. В ней обоснована необходимость оптимизации развития электро- и теплоэнергетики как единого энергетического комплекса и предложен новый структурный инновационный сценарий развития электро- и теплоэнергетики.

    Структурный маневр состоит в ускорении вводов распределенной энергетики, росте мощностей малой генерации и, соответственно, сокращении планов ввода крупных электростанций, в максимальной реализации потенциала когенерации и использовании возобновляемых источников энергии. Положительным результатом могут стать стабилизация отрасли и даже снижение тарифов.

    Технологическая политика, которая лежит в основе концепции, имеет три тезиса. Первый: чтобы реализовать потенциал когенерации и распределенной энергетики, нужна максимальная загрузка имеющихся ТЭЦ. Их можно загрузить административными и экономическими балансовыми методами, расширением строительства тепловых сетей вокруг действующих ТЭЦ, развитием тригенерации.  

 

    Второй ключевой аспект: модернизация действующих ТЭЦ, а именно – замена паросиловых установок на ПГУ. Генсхемой это предусмотрено. Особенность этого решения – на тепловом потреблении появляется больше электроэнергии по сравнению с паросиловыми установками.  

 

    Третий момент технологической модернизации: замена котельных в теплоэнергетике на распределенную когенерацию. Здесь ожидается широкое применение газопоршневых и газотурбинных установок разной мощности – от микро- до малых и средних размеров, а в зоне угля – кипящий слой и газификация. Эти технологии уже освоены, и наши производители оборудования предлагают соответствующую технику. Но, к сожалению, зарубежное оборудование в приоритете у энергокомпаний, нашим производителям нужна поддержка.

    В концепции  приведены так называемые «цифры  из будущего». Ознакомимся с  ними.