Глава 1. Современное состояние развития возобновляемой энергетики в рф

1.1 Необходимость развития возобновляемой энергетики

Сегодня возобновляемые источники энергии обеспечивают около 19% конечного энергопотребления в мире, в том числе традиционная биомасса – 9%, современные ВИЭ – больше 10% (производство тепловой и электрической энергии, транспортный сектор), из которых основной объем выработки энергии приходится на биомассу (4,1%) и гидроэнергетику 3,9%). (рис. 1). Совокупная доля солнечной и ветровой генерации в структуре мирового топливно-энергетического баланса (ТЭБ) не превышает 1,3%.

Рисунок 1 – Структура конечного энергопотребления в мире, 2015 г.

В России же, в структуре топливно-энергетического баланса на долю ВИЭ (включая гидроэнергию) приходится 5% от общего объема энергопотребления, а если рассматривать ВИЭ без гидроэнергетики, то на их долю в России приходится более 2% совокупного конечного энергопотребления в стране (рис.2).

Рисунок 2 — Доля ВИЭ в топливно-энергетическом балансе России, 2015г.

Если приводить абсолютные цифры, то общее количество энергии, произведенной на базе ВИЭ в 2015 году составило 58,7 млн т н.э., тогда как производство энергии всеми отечественными ГЭС составило 61,4 млн т н.э.

Таким образом, уже сегодня роль ВИЭ в топливно-энергетическом балансе России почти сравнялась с ролью гидроэнергетики, а уже в самой ближайшей перспективе (учитывая темпы развития сектора ВИЭ в стране) она может стать сопоставима с ролью атомной энергетики и занять еще более заметное место в структуре отечественного топливно-энергетического баланса.

Вклад возобновляемых источников энергии в общее производство электроэнергии в мире составляет почти 23%, при этом львиная доля приходится на гидроэнергию – 16,6%. Из других ВИЭ наибольшая доля у ветроэнергетики – 3,1%, за которой следует биомасса – 1,8%, солнечная энергия – 0,9% и прочие виды ВИЭ – 0,4% (рис. 3).

Рисунок 3 – Структура производства электроэнергии в мире, 2015 г.

ВИЭ

Рисунок 4 — Доля ВИЭ в электроэнергетическом балансе России, 2015 г.

В общем объеме производства электроэнергии в России на долю ГЭС и ВИЭ приходится 13%, а если рассматривать другие ВИЭ, то их роль в электроэнергетическом балансе России составляет 7% (рис.4). Другими словами, выработка электроэнергии на базе ВИЭ в России уже опередила по своим масштабам производство электроэнергии на гироэлектростанциях (ГЭС).

В структуре же собственно ВИЭ основной объем выработки электроэнергии обеспечивается за счет ветрогенерации (4,6% от общего производства электроэнергии в стране или 66% от объема электроэнергии, произведенной на базе ВИЭ).

В целом же, по объему производства ВИЭ России занимают третье место в мире после Китая и США.

В 2015 г. общая установленная мощность электростанций, использующих ВИЭ, составила в стране 146 ГВт (+9,0 ГВт по сравнению с предшествующим годом или +6,6%).

За последние 5 лет общая установленная мощность электростанций, использующих ВИЭ, увеличилась на 35,7 ГВт.

Из всех регионов России, где производится электроэнергия из ВИЭ, Оренбургская область занимает первое место по абсолютному объему установленных мощностей – 24,4 тыс. МВт, в то время как Республика Башкортостан занимает первое место по относительной доли выработки электроэнергии из ВИЭ (79,1%). На 10 регионов России приходится 63,4% установленных мощностей ВИЭ.

Однако развитие различных видов ВИЭ в России происходит крайне неравномерно и обусловлено, как принятыми государственными программами поддержки «зеленой энергетики» как на федеральном уровне, так и на уровне регионов, так и спросом со стороны конечного потребителя (биотопливо в частности).

Так, согласно республиканской целевой программе "Энергосбережение и повышение эффективности энергопотребления в Карачаево-Черкесской Республике на 2012-2015 годы с перспективой до 2020 года" г. Черкесск 2012 г. приоритетной задачей региона является сокращение дефицита электрической энергии Карачаево-Черкесской Республики путем создания на базе современных технологий источников электрической и тепловой энергии (в том числе на базе использования возобновляемых источников энергии).

Для дальнейшего исследования в рамках выбранной темы рассмотрим перспективы развития ВИЭ в Карачаево-Черкесской Республике. Республика Карачаево-Черкесия в связи с наличием горного рельефа обладает значительным гидроэнергетическим потенциалом. Реки региона принадлежат к бассейну реки Кубань (наиболее значительные водотоки — рр. Кубань, Большой Зеленчук, Малый Зеленчук, Теберда, Большая Лаба, Уруп.

На сегодняшний день в регионе действует единственная малая ГЭС Карачаево-Черкесии, созданная в 1989 г. на р. Эшкакон, в Малокарачаевском районе. Мощность ГЭС — 0,6 МВт, среднегодовая выработка — 3,4 млн.кВт.ч.

Для оценки перспектив развития малых ГЭС в Карачаево-Черкесской Республике, рассмотрим законсервированные малые ГЭС региона:

- Садовая ГЭС. Введена в строй в 1952 году. Мощность ГЭС — 0,16 МВт. ГЭС построена по деривационной схеме, работает на проточной воде реки Кубань, водохранилища и бассейнов регулирования не имеет. Не эксплуатируется с 1975 года. Восстановление ГЭС в связи с неисправностью и моральным устареванием оборудования, замена и восстановление которого экономически неэффективно, не планируется.

- Учкуланская ГЭС. Створ ГЭС на р. Учкулан, в Карачаевском районе. ГЭС построена в 1937 г. при мощности 0,2 МВт, в 1987 году реконструирована с увеличением мощности до 0,8 МВт, с 2005 года законсервирована в связи с моральным износом и технической неисправностью оборудования.

На сегодняшний день в регионе происходит строительство малых ГЭС:

- Большой Зеленчук ГЭС. Створ ГЭС на реке Большой Зеленчук. ГЭС пристраивается к существующей плотине водозаборного сооружения Зеленчукской ГЭС. Мощность ГЭС — 1,2 МВт, среднегодовая выработка — 7 млн кВт·ч.

Кром того сегодня в Карачаево-Черкесской Республике заявлен ряд проектов создания малых ГЭС, находящихся в разной степени готовности к реализации:

- Усть-Джегутинская МГЭС на р. Кубань. Мощность МГЭС 8,4 МВт, стоимость строительства в 138 млн руб.

- Учкуланская ГЭС — 2. Створ ГЭС на р. Учкулан. ГЭС деривационного типа. Мощность ГЭС — 3,4 МВт.

- Марухская ГЭС на реке Маруха. Мощность ГЭС — 0,4 МВт, среднегодовая выработка — 2,8 млн кВт·ч.

- Аксаутская ГЭС на реке Аксаут. Мощность ГЭС — 0,8 МВт, среднегодовая выработка — 5,7 млн кВт·ч.

- Сторожевская ГЭС на реке Кяфар. Мощность ГЭС — 1,9 МВт, среднегодовая выработка 7,8 млн кВт·ч.

- малая ГЭС на реке Алибек предназначена для электроснабжения туристического комплекса в посёлке Домбай. Мощность ГЭС — 2,5 МВт, среднегодовая выработка — 8,7 млн кВт·ч.

- Кардоникская ГЭС на р. Кардоник. Планируемая мощность ГЭС — 8 МВт, среднегодовая выработка — 40 млн кВт·ч.

- Даутская ГЭС на р. Даут. Планируемая мощность ГЭС — 13,6 МВт, среднегодовая выработка — 64,7 млн кВт·ч.

- Теберда ГЭС на р. Теберда, у с. Верхняя Теберда. Планируемая мощность ГЭС — 18,2 МВт, среднегодовая выработка — 87,2 млн кВт·ч.

- Малая ГЭС на холостом водосбросе Кубанской ГАЭС мощностью 12 МВт и среднегодовой выработкой 13 млн кВт·ч.

Таким образом, очевидны перспективы развития мини ГЭС в Карачаево-Черкесской Республике. Проект создания мини- ГЭС будет рассмотрен в третьей главе настоящего исследования.