Нетрадиционные технологии производства электроэнергии

Среди нетрадиционных способов производства энергии рассматриваются:

• возможности использования геотермальной энергии (Мутновское месторождение, Курильские острова). Причем, вклад ее в электроэнергетику оценивается в пределах 200– 250 МВт в ближайшие 10 лет. Стоимость 1 кВт установленной мощности составляет для России более 2000 USD без учета создания скважин;

• использование энергии ветра даст возможность получить еще около 3 МВт в ближайшие 5 лет. Стоимость 1 кВт установленной мощности составляет более 1000 USD, срок окупаемости – 10-12 лет;

• в области использования микро-ГЭС ожидается создание электростанций общей мощностью не более 10 МВт при стоимости 1 кВт установленной мощности более 2500 USD;

• использование солнечной энергии для производства электричества в производственных целях при стоимости 1 кВт установленной мощности более 3000 USD в государственном масштабе в ближайшее время маловероятно.

Таким образом, суммарная мощность электростанций, работающих с использованием энергии геотермального тепла, ветра и воды (мини- и микро-ГЭС) в ближайшие 10 лет не будут превышать 300-350 МВт при условии их стопроцентного финансирования в размере 800-900 млн. USD. Экономия органического топлива при их внедрении составит приблизительно 1 млн. т.у.т. (80 млн. USD), срок окупаемости проекта примерно 10 лет. Кроме того, внедрение вышеуказанных технологий возможно только в отдельных областях России.

Ко второму направлению нетрадиционных технологий производства электроэнергии можно отнести использование энергии биомассы и бытовых отходов. Однако сжигание бытовых отходов и биомассы сопровождается выбросами вредных веществ в окружающую среду. А экономический и экологический эффект данных проектов для государства следует оценивать не только исходя из экономии топлива, но и из стоимости затрат на создание иловых полей и мусорных свалок. Так, анализ экономической эффективности проекта для Люберецкой водоочистительной станции (г. Москва) показал, что стоимость 1 кВт установленной мощности составляет около 1000 USD при готовой производственной инфраструктуре (существующие метантеки, паровые котлы и т.п.). Срок окупаемости подобного проекта составляет 2-3 года. Ориентировочный анализ, проведенный по крупным городам России и производственной базы, связанной с изготовлением оборудования для этих направлений, показал, что внедрение электрогенерирующих мощностей этого направления не превысит более 50 МВт в течение ближайших 6 лет.

Бестопливные и энергосберегающие технологии производства электроэнергии

В данном случае под термином производство электроэнергии в рамках сберегающих технологий следует понимать производство электроэнергии с использованием органического топлива, при котором на выработку 1 кВтч энергии расходуется менее 200 грамм условного топлива в виде кондиционного природного газа, мазута, дизельного топлива, угля, исключая альтернативные виды топлива (биогаз, древесные отходы и т.п.).

Наиболее крупным, имеющим минимальный срок окупаемости является проект, связанный с установкой электрогенерирующих комплексов с противодавленческими турбинами вместо дросельно-регулирующих устройств. Подобные энергоблоки единичной мощностью от 0,5 до 25 МВт могут устанавливаться на предприятиях РАО «ЕЭС России», в нефтяной и газовой отраслях, металлургии, пищевой промышленности, в жилищно-коммунальном хозяйстве. Общий потенциал использования этой технологии составляет 15–17 тыс. МВт. Стоимость 1 кВт установленной мощности для энергокомплекса мощностью 0,5 Мвт составляет 450 USD, а для энергокомплексов мощность более 6 Мвт – 450 USD. Количество топлива для выработки 1 кВтч составляет 140–150 т.у.т., срок окупаемости проекта для отдельной установки находится в пределах 1–2 лет.

Аналогичной по экономическим показателям является технология производства электроэнергии с установкой в качестве привода электрогенератора газовой турбины перед имеющимся паровым или водогрейным котлом – в этом случае котлы будут работать с использованием теплоты продуктов сгорания, выходящих из газовых турбин. Однако, в настоящее время в России отсутствует серийное производство стационарных высокоэффективных газовых турбин. Тем на менее, создаются или уже функционируют совместные предприятия с западными фирмами, такими, как АВВ, Сименс, «Дженерал электрик». Но, не смотря на это, резкого развития данного направления не предвидится, так как потребуется время на опытно-промышленные испытания этой технологии.

Другой крупный проект внедрения бестопливных технологий в РАО «Газпром» связан с установкой блочных электрогенерирующих комплексов единичной мощностью 6–7 МВт с конденсационными турбинами на газокомпрессорных станциях магистральных трубопроводов. В качестве теплоты можно использовать энергию отработавших в газовой турбине компрессора продуктов сгорания с температурой более 350 С. Общий потенциал энергосбережения на компрессорных станциях ориентировочно составляет 4–5 млн. кВт. Экономия топлива – 8 млн. т.у.т. в год, стоимость 1 кВт установленной мощности – 700 USD, срок окупаемости проекта для РАО «Газпром» – 2 года.

Первые опытно-промышленные испытания энергосберегающей технологии производства электроэнергии с использованием в качестве привода электрогенератора двух газорасширительных турбин мощностью по 5 МВт, работающих на перепаде давления природного газа, показали перспективность и этого направления. Однако, широкое внедрение этой технологии требует конкретных организационных мероприятий.

Все вышеназванные технологии могут быть реализованы только при наличии финансовой поддержки со стороны госу-дарства и крупных инвесторов. Таким образом, в течение 1998-2005 годов может быть введено в эксплуатацию 3000-3500 МВт подобных установок. А это, в свою очередь, обеспечит экономию органического топлива в размере 4,5-5 млн. т.у.т. в год.

Вопросы нерационального использования топливных ресурсов при производстве электроэнергии.

В Росси продолжают внедряться малоэффективные технологии производства электроэнергии, связанные с большим расходом топлива (более 350 т.у.т. на 1 кВтч произведенной энергии) и загрязнением окружающей среды, в том числе и с использованием энергетического оборудования западных производителей. Эти технологии включают в себя:

• энергокомплексы с газовыми турбинами без теплоутилизаторов;

• энергокомплексы с чисто конденсационными турбинами малой и средней мощности, работающими за счет тепла сжигаемого кондиционного органического топлива;

• отопительные и промышленные котельные с паровыми или водогрейными котлами без электрогенерирующих комплексов.

Ограничение на использование данных видов технологий должно осуществляться с использованием государственной сертификации энергетического оборудования малой и нетрадиционной энергетики при производстве электроэнергии с расходом топлива более 350 т.у.т. на 1 кВтч, а также с учетом финансовых потерь, которые может понести промышленный потребитель – независимый производитель электроэнергии при прекращении подачи электроэнергии от центральной энергосистемы.