- •Введение
- •1. Структура и организация электроэнергетики России
- •1.1. Общая характеристика производственной структуры и показателей функционирования электроэнергетики
- •Ключевые показатели электроэнергетики России в 2011-2012гг.
- •Установленная мощность электростанций еэс страны на 01.01.2013 г.
- •Динамика изменения установленной мощности электростанций
- •Баланс электроэнергии по еэс страны в 2011 – 2012 гг.
- •Балансы электроэнергии по оэс в 2011 – 2012 гг.
- •Электропотребление по секторам экономики России в 2011 г.
- •Объемы и структура потребления топлива в электроэнергетике
- •Протяженность электрических сетей различных классов напряжения в России в 2011 г.
- •Структура централизованного производства тепловой энергии на объектах энергетических компаний
- •1.2. Организационная структура электроэнергетики, государственное управление функционированием и развитием отрасли
- •2. Технология и организация планирования развития ээс
- •Состав работ по планированию и прогнозированию развития ээс и отрасли электроэнергетика и обосновываемых в них решений
- •3. Прогнозирование перспективной потребности в электро - и теплоэнергии и режимов энергопотребления
- •3.1. Прогнозирование потребности в электро - и теплоэнергии
- •3.2. Прогнозирование режимов энергопотребления
- •4. Методы разработки перспективных балансов мощности и электроэнергии ээс
- •4.1. Балансы мощности
- •4.2. Баланс электроэнергии
- •5. Характеристика технических и экономических показателей электростанций, используемых при прогнозировании и планировании развития ээс
- •5.1. Гидроэлектростанции
- •5.2. Гидроаккумулирующие электростанции (гаэс)
- •5.3. Конденсационные электростанции
- •5.4. Теплоэлектроцентрали
- •5.5. Газотурбинные установки
- •5.6. Атомные электростанции
- •5.7. Возобновляемые источники энергии
- •6. Принципы и методы обоснования необходимых резервов мощности в ээс на перспективу
- •7. Методы прогнозирования суточных и годовых режимов работы электростанций
- •8. Методы технико-экономического обоснования развития генерирующих мощностей при прогнозировании и планировании развития ээс
- •8.1. Общие принципы и технологические этапы обоснования развития генерирующих мощностей
- •Этапы обоснования решений по развитию генерирующих мощностей в ээс
- •8.2. Критерии и условия технико-экономического обоснования развития генерирующих мощностей
- •9. Основные положения технико-экономического обоснования решений по развитию электрических сетей
- •Нормируемое значение балансового потока мощности по межсистемным связям между оэс
- •Нормируемое значение пропускной способности межсистемных сечений между оэс
- •10.Управление реализацией решений по развитию ээс
- •11. Рынки электроэнергии и мощности
- •Структура продаж электроэнергии на оптовом рынке в 2012 г.
- •Цены на поставки электроэнергии покупателям с оптового рынка в 2012 г.
- •Предельные цены на поставки мощности на орэм на конкурсной основе
- •12. Методы и организации ценового и тарифного регулирования на оптовом и розничных рынках электроэнергии (мощности)
5.7. Возобновляемые источники энергии
В настоящее время формирование энергетической политики стран Западной Европы, США, и Китая, крупнейших производителей и потребителей энергии, осуществляется под воздействием следующих основных факторов:
- реализация крупномасштабных мероприятий по энергосбережению и сокращению объемов потребления органического топлива, как основы противодействия негативным последствиям климатических изменений в условиях глобального потепления атмосферы земли;
- сокращение зависимости от импорта энергетических ресурсов при стремлении снизить цены на ресурсы;
- необходимость замещения объемов производимой энергии в условиях отказа целого ряда стран от атомной энергетики, усилившегося после аварийного выхода из работы АЭС «Фукусима» в Японии с радиоактивным заражением больших территории и значительными экономическими потерями.
Как следствие, в указанных выше странах реализуются программы развития нетрадиционных источников энергии в первую очередь возобновляемых.
Наиболее распространенным типом возобновляемых источников являются ветроэнергетические установки (ВЭУ). Мощность ВЭУ в Китае в 2011 году достигла 62,7 млн. кВт, в США – 46,9 млн .кВт, в Германии – 29 млн. кВт, в Испании 21,7 млн. кВт. Наибольшая доля выработки электроэнергии на ВЭУ в общем объеме производства электроэнергии в стране имеет место в Дании – 28%, в Португалии – 19%, в Испании – 18%, в Германии – 8%. [35,47 ]
Наиболее широко распространены ветроустановки с агрегатами единичной мощностью 1,5-2,5 МВт (более 80%) . Цена производимой электроэнергии на ВЭУ в европейских странах составляет 11-14 цент/кВтч при удельных инвестициях на 1 кВт мощности 1000-1200 евро, включая стоимость земли и оплату процентов по привлекаемым кредитам.
Следующим, получаемым все более широкое распространение, видом возобновляемых источников энергии являются фотоэлектрические установки, используемые для производства электрической и тепловой энергии.
Использование фотоэлектрических преобразователей для производства электрической энергии ограничено климатическими условиями. Преимущественно фотоэлектрические установки используются для производства тепловой энергии. Общая мощность таких установок в Германии в 2010 г. составила 17,32 млн. кВт, в Испании – 3,89 млн. кВт, в США – 2,5 млн. кВт, в Китае – 0,9 млн. кВт. Сооружение солнечных электростанций в мире ограничено. В частности, в США работают 7 солнечных электростанций суммарной мощностью 354 МВт [ 27 ]. Также солнечные электростанции действуют в целом ряде стран с высоким уровнем поступления солнечной энергии (Австралия, Испания, Египет, Израиль и др.) Цена производимой электроэнергии на солнечных электростанциях колеблется в широком диапазоне от 15 до 25 цент/кВтч.
Необходимо отметить, что, не смотря на экологические преимущества использования ветро и солнечных электростанций, существенным фактором, ограничивающим экономическую эффективность их сооружения, являются не гарантированные поставки мощности от указанных типов электростанций в моменты прохождения максимальных нагрузок в ЭЭС.
Для обеспечения гарантированных поставок мощности вне зависимости от временных и метеорологических условий необходимо либо сооружение дублирующих мощностей на тепловых электростанциях на органическом топливе либо создание на ветро и солнечных электростанциях энергоаккумулирующих устройств значительной емкости. И то и другое резко повышает стоимость поставляемой в ЭЭС энергии и мощности.
Из других нетрадиционных источников энергии можно использовать электростанции и котельные с использованием геотермального тепла и биомассы, древесины и древесных отходов в качестве топлива для производства энергии, а также приливные и волновые электростанции. В частности, в России разведано 56 месторождений термальных вод с потенциалом, превышающим 300 тыс. м/сутки. На 20 месторождениях ведется промышленная эксплуатация, среди них: Паратунское (Камчатка), Казьминское и Черкесское (Карачаево-Черкессия и Ставропольский край), Кизлярское и Махачкалинское (Дагестан), Мостовское и Вознесенское (Краснодарский край). При этом суммарный электроэнергетический потенциал пароводных терм, который оценивается в 1 ГВт рабочей электрической мощности, реализован только в размере чуть более 80 МВт установленной мощности. Все действующие российские геотермальные электростанции сегодня расположены на территории Камчатки и Курил. Применение энергоустановок указанных типов сдерживается их низкой экономической эффективностью по сравнению с традиционными энергоустановками.
В России осуществляется преимущественно сооружение ветроэлектростанций в изолированных, не связанных с ЕЭС страны северных и дальневосточных районах с высокой стоимостью электроэнергии и со значительным ветровым потенциалом. В 2013 г. Правительством РФ приняты нормативные акты [10], направленные на экономическую поддержку реализации проектов сооружения ВИЭ и обеспечение их доступа на рынки электроэнергии и мощности. Энергетической стратегией РФ намечается довести установленную мощность ВИЭ в России к 2020 году до 6 млн.кВт.