4.4.5. Излишняя централизация теплоснабжения

Особенностью сложившейся системы теплоснабжения в стране является высокая степень централизации производства тепла на базе ТЭЦ и крупных районных тепловых станций. При сложившейся структуре централизованно производится более 71 % тепловой энергии. При этом очень высока протяженность магистральных тепловых сетей.

Теплоснабжение характеризуется крайне низкой энергоэффективностью, причины которой обусловлены следующим:

• чрезмерная централизацией систем теплоснабжения;

• большая степень износа теплогенерирующего оборудования и особенно протяженных тепловых сетей;

• устаревшие технологии производства теплоты в котельных и ТЭЦ.

В настоящее время уже имеются энергосберегающие технологии производства теплоты, реализуемые на ТЭЦ и в теплонасосных установках. На целесообразность внедрения мини-ТЭЦ многие ведущие страны мира обратили внимание еще 20 лет назад. В России также началось накопление опыта по созданию таких установок. Современные мини-ТЭЦ с использованием газотурбинного цикла имеют высокие энергетические показатели: электрический КПД - 40%; тепловой - 50%; общий к.п.д. не ниже 80%.¹

Для России проблема децентрализации энергетики особенно актуальна в силу целого ряда климатических и географических особенностей. Во-первых, около 20 млн. человек проживают на территориях, куда технически и экономически нецелесообразно распространение централизованных сетей. Во-вторых, в силу климатических условий практически во всех регионах нашей страны необходимо использовать когенерационные энергоустановки, т. е. производить не только электрическую, но и тепловую энергию.²

4.4.6. Энергосбережение на тепловых электростанциях

В отопительный период общий КПД ТЭЦ достигает 86-89 %, в неотопительный - существенно снижается. КПД электрической части ТЭЦ и ТЭС - не превышает 32 %. Пути совершенствования ТЭЦ связаны, прежде всего, с повышением электрического КПД и маневренности. Переменные нагрузки ТЭС и ТЭЦ являются основной причиной неэкономичных режимов работы механизмов собственных нужд электростанций и потерь электроэнергии. Частые пуски и остановы энергоблоков, изменения их нагрузок сопровождаются дополнительными потерями.

Одним из наиболее эффективных мероприятий по энерго- и ресурсосбережению признано в мировой практике использование регулируемого электропривода механизмов собственных нужд. Переход к регулированию производительности многочисленных насосных и вентиляторных установок ТЭС позволяет добиться ощутимого энерго- и ресурсосбережения при приемлемой окупаемости затрат на энергосберегающее оборудование.¹

4.5. Перспективы применения альтернативных источников энергии в России

Системы централизованного энергоснабжения в России покрывают лишь примерно 1/3 территории, а на 70% территории с населением около 20 млн. человек энергоснабжение потребителей осуществляется преимущественно с помощью автономных энергоустановок, работающих на дорогом привозном жидком топливе или с использованием местных ресурсов (уголь, древесное топливо, торф и др.). Газифицировано лишь около 50% городов и около 35% сельских населенных пунктов. Многие потребители, в том числе расположенные в зоне централизованного энергоснабжения, зачастую в сложившихся экономических условиях предпочитают использовать собственные источники электро- и теплоснабжения, что в ряде случаев ведет к нерациональному использованию органического топлива и к ухудшению экологической обстановки. Особенности такой энергетической обстановки в России накладывает специфические требования к формированию программ освоения новых источников энергии.²

Таким образом, актуальность расширения использования новых, прежде всего, возобновляемых источников энергии в России обусловлена следующими причинами:

1. необходимость обеспечения устойчивого тепло- и электроснабжения населения и производства в зонах децентрализованного энергоснабжения, в первую очередь, в районах Крайнего Севера и приравненных к ним; на топливо и его завоз в районы Крайнего Севера и Дальнего Востока ежегодно затрачиваются огромные финансовые ресурсы, но это не гарантирует надежности энергоснабжения; между тем во всех этих регионах имеются возобновляемые источники энергии, которые могут обеспечить их энергетические потребности на 70-90 %;

2. важность обеспечения гарантируемого минимума энергоснабжения населения и производства (особенно сельскохозяйственного) в зонах неустойчивого централизованного энергоснабжения;

3. необходимость снижения вредных выбросов в атмосферу от энергетических установок в городах и местах массового отдыха населения.¹

В зоне автономного энергоснабжения для многих районов России представляет интерес, прежде всего, использование автономных ветровых и солнечных установок, а также биомассы (древесные, сельскохозяйственные и др. отходы). Целесообразность использования здесь ВИЭ обусловливается проблемами завоза топлива и весьма высокой стоимостью электрической и тепловой энергии получаемых в ряде отдаленных от сетей централизованного энергоснабжения районов с помощью дизельных двигателей и котельных на дорогом жидком топливе. По имеющимся данным, во многих северных и горных районах страны стоимость электроэнергии достигает 25—100 руб./(кВт*ч), при которой энергоустановки на ВИЭ оказываются вполне конкурентоспособными. Таким образом, уже сегодня в России в районах децентрализованного и автономного энергоснабжения потребителей, а также в энергодефицитных тупиковых системах централизованного энергоснабжения существуют ниши экономически эффективного использования энергии ветра, солнечной энергии, энергии биомассы, геотермальной энергии, энергии малых водных потоков, приливных энергоустановок.¹

Также развитию возобновляемой энергетики, децентрализации и автономизации энергетики в России способствует кризисное состояние систем централизованного газо- и электроснабжения и участившиеся техногенные катастрофы на объектах энергоснабжения.

Преимущества использования возобновляемых источников энергии для Российской Федерации следующие:

• развитие альтернативной энергетики повышает энергоэффективность электроэнергетики — сокращаются потери при передаче, так как ветропарки и солнечные фермы находятся, как правило, рядом с потребителем;

• решается вопрос энергоснабжения районов, удаленных от систем центрального энергоснабжения страны;

• альтернативная энергетика повышает качество жизни людей — улучшаются экологические условия, исключаются техногенные катастрофы подобные Чернобыльской и Саяно-Шушенской;

• альтернативная энергетика позволяет увеличить экспортные поставки нефти и газа для наполнения государственного бюджета, или сэкономить углеводородное сырье для внутреннего потребления;

• ветропарки и солнечные фермы строятся быстро, например, ветроэнергетические мощности на 100 МВт - за 24 месяца.²

Потенциал возобновляемых источников в России огромен (см. таблицу 1). Если говорить о техническом потенциале, который может быть реализован на современном уровне развития техники, то для России он составляет порядка 4,6 млрд. тонн условного топлива (т.у.т.), что в 5 раз превышает общее энергопотребление страны.¹

Виды ВИЭ	Потенциал, млн. т.у.т.
Биомасса	53
Солнечная энергия	2120
Ветровая энергия	2000
Геотермальная энергия	180
Низкопотенциальное тепло	115
Энергия малых водотоков	125
Приливная энергия	7

Таблица 1. Потенциал возобновляемых источников энергии в России¹

Результаты исследований Минэнерго РФ и Госкомсевера РФ подтверждают возможность замещения в 961 населенном пункте Севера около 2 млн. т. завозного топлива местными энергоресурсами путем строительства в этих населенных пунктах: ветроэлектростанций суммарной мощностью 102 МВт, малых гидроэлектростанций мощностью 134 МВт, ТЭЦ на древесных отходах и торфе мощностью 190 МВт, геотермальных ТЭС мощностью 200 МВт, установок по переработке углеводородного сырья локальных месторождений мощностью 350 тыс. т в год и ряда других энергоустановок (тепловых насосов, солнечных коллекторов, фотоэлектрических станций).²

Для реализации экономических выгод и технологических возможностей развития и использования ВИЭ в России требуется весьма существенная перестройка нормативно-правовой и налоговой базы, а также хозяйственных принципов, действующих в настоящее время в российском топливно-энергетическом комплексе.

Теме возобновляемых источников энергии со стороны государства уделяется усиленное внимание. Пример – Распоряжение Правительства РФ от 8.01.2009 №1-р. Этим распоряжением на период до 2020 г. устанавливаются следующие значения целевых показателей объема производства и потребления электрической энергии с использованием возобновляемых источников энергии (кроме гидроэлектростанций установленной мощностью более 25МВт): в 2015г. – 2,5%; в 2020г. – 4,5%.¹

Для того, чтобы достичь установленные индикаторы, по оценкам РусГИДРО, в России необходимо к 2020 г. ввести в эксплуатацию энергоустановки на ВИЭ суммарной мощностью около 25 ГВт. Для успешного решения поставленной задачи государству необходимо найти оптимальные варианты стимулирования частных инвестиций с минимальным «управляющим» вкладом бюджетных средств.

Сегодня особый интерес инвесторов проявляется к быстро развивающимся энергодефицитным Южному и Северо-Кавказскому федеральным округам России, располагающим значительными энергетическими ресурсами для создания малых гидроэлектростанций, сетевых ветростанций, энергоустановок, утилизирующих отходы сельскохозяйственного производства, геотермальных энергоустановок. Рядом российских («РусГИДРО» и др.) и зарубежных компаний выполнены предпроектные разработки, подготовлены и согласованы с региональными властями инвестиционные предложения по созданию сетевых электростанций на ВИЭ суммарной мощностью в несколько ГВт. Серьезным стимулом для ввода экологически чистых энергоустановок на ВИЭ является подготовка к Зимней олимпиаде 2014 г. в г. Сочи, а также сосредоточение в этом регионе рекреационных и особо охраняемых природных зон.²

В целом, развитие возобновляемой энергетики в России - это тот самый «базовый спрос», на котором может основываться производство наукоемкой продукции с переориентацией на инновационный путь развития. К тому же Россия обладает уникальными условиями для активного развития энергетики на возобновляемых источниках: колоссальный природный потенциал ВИЭ, наличие эффективного мирового опыта по стимулированию развития отрасли.¹