Возбновляемая энергетика, так ничего и не произошло
На что и куда не идут русские ресурсы, примеры из энергетики
"Почему в России не развивается возобновляемая энергетика?
А что же государство?"
( Читать далее у Саныча в Русском Вопросе )
"Почему в России не развивается возобновляемая энергетика?
А что же государство?"
( Читать далее у Саныча в Русском Вопросе )
Каскад из трех малых ГЭС на реке Толмачева на Камчатке начали строить в 1997 году. Инициаторами проекта выступали рыболовецкие компании, заинтересованные в устойчивом энергоснабжении своих предприятий в Усть-Большерецком районе, в то время образующем изолированный энергоузел. В 1999 году пустили ГЭС-1 мощностью 2 МВт, в 2001 - ГЭС-3 мощностью 18,4 МВт. Затем начались проблемы - вместо квот на вылов рыбы были введены аукционы, и деньги у инвесторов закончились. В итоге каскад достраивается за счет средств федерального бюджета. Строительство самой мощной станции каскада - ГЭС-2 мощностью 24,8 МВт превратилось в долгострой с постоянно переносимыми сроками пуска, по последним данным станция должна быть пущена в текущем году, а что будет по факту - сказать сложно. Есть проект ГЭС-4 мощностью 10 МВт, что будет с ней - совсем непонятно. Были планы передать весь каскад “РусГидро” путем взноса в ее уставной капитал при допэмиссии, но данная идея судя по всему реализована не была.
Урухский каскад
В 2007 году правительство Северной Осетии и группа компаний “Меркурий” (структура Игоря Кесаева) подписали соглашение о строительстве в Бассейне реки Урух 17 малых ГЭС общей мощностью 240 МВт, причем первую очередь из 8 ГЭС планировалось ввести к 2012 году. В 2009 году была введена первая ГЭС комплекса - Фаснальская, мощностью 6,4 МВт. Что дальше - непонятно, новостей о реализации проекта нет, но вполне очевидно, что к 2012 году никаких 8 ГЭС там не будет. Впрочем, руководству Северной Осетии удалось включить данный проект в стратегию развития Северо-Кавказского федерального округа, так что может что и выйдет в итоге.
Малые ГЭС Дагестана
Кроме “РусГидро”, активность в вопросе строительства малых ГЭС в Дагестане проявило ОАО «Межрегиональная энергетическая компания». Был разработан проект строительства 9 малых ГЭС - http://investrd.ru/investproject/tek/113-2009-09-10-10-16-55.html, в качестве проектировщиков некоторых из них была приглашена французская фирма "Мекамиди". 11 июня 2008 года с помпой заложили первый куб бетона в основание Цудахарской ГЭС мощностью 3,6 МВт, заодно присвоив ей имя Магомеда-Салама Умаханова. На этом все и закончилось. Впрочем, в августе 2010 года появились сообщения, что на стройплощадке все-же начинается шевеление. По остальным ГЭС дело не дошло даже до этого, хотя заявлений о том, что “вот-вот” начнем строить, хватало. Опять же, проект включен в стратегию развития Северо-Кавказского федерального округа.
Кроме перечисленных, построено в основном за счет местных властей несколько малых ГЭС в республике Алтай, в Ульяновской и Свердловской областях. Плюс куча проектов, оставшихся на бумаге. Вот, собственно, и все, при том что из всех ВИЭ малые ГЭС наиболее перспективны, поскольку хорошо отработаны и имеется масса подходящих под них створов с хорошими перепадами, особенно на Северном Кавказе, Урале, Алтае, Карелии.
Что касается бесплотинных ГЭС на естественном стоке, то данное направление остается по большей части в виде разговоров. Наибольшую активность в этой области развил изобретатель Николай Ленёв, которому удалось найти деньги на изготовление испытание своей установки. Впрочем, испытания показали неважные характеристики устройства, но Ленёв не отчаялся и переквалифицировался на создание вечных двигателей - http://www.ntpo.com/techno/techno2_2/10_2.shtml
Reply
Геотермальные электростанции в России уверенно занимают второе место после малых ГЭС по установленной мощности. Особенностью нашей геотермальной энергетики является её функционирование вне единой энергосистеме и локализация исключительно на Камчатке и Курильских островах - там, где имеются естественные запасы парогидротерм, связанных с вулканической активностью местности. В настоящее время, функционируют следующие геотермальные электростанции:
Мутновская - 50 МВт
Верхнее-Мутновская - 12 МВт
Паужетская - 12 МВт
Менделеевская - 3,6 МВт
Океанская - 2,5 МВт
Мутновская, Верхнее-Мутновская и Паужетская ГеоЭС принадлежат ОАО “РусГидро” и находятся на Камчатке, Менделеевская и Океанская ГеоЭС расположены на Курилах и находятся в госсобственности (построены в рамках федеральной программы по развитию Курильских островов). В стадии строительства находится бинарный энергоблок Паужетской ГеоЭС мощностью 2,5 МВт, его ввод намечен на этот год. Существуют проекты второй очереди Мутновских ГеоЭС, бинарного блока на них же, расширения Менделеевской ГеоЭС. В целом, вполне очевидно, что геотермальная энергетика в России будет постепенно развиваться, но это развитие будет ограничено Камчаткой и Курилами и вестись либо за счет бюджета, либо госкомпанией “РусГидро”. Теоретически возможно развитие геотермальной энергетики и на Северном Кавказе, но в ближней перспективе появление там геотермальных станций маловероятно - геотеормальные ресурсы там низкопотенциальные.
Ветроэнергетика
Нельзя сказать, что ветрогенераторов в России мало - численно их довольно много, но в подавляющем большинстве это небольшие установки, не подключенные к энергосистеме и используемые для автономного либо резервного энергопитания частными лицами или небольшими организациями. В энергосистеме же работают всего несколько ветроэлектростанций, наиболее крупной из которых является Куликовская ВЭС мощностью 5,1 МВт в Калининградской области, также имеются небольшие установки в Калмыкии, Башкирии, Коми, на Чукотке, Камчатке, Командорских островах. Общая мощность ВЭС России, выдающих ток в энергосистему, составляет порядка 13 МВт. Эксплуатация наиболее крупной ВЭС, Куликовской, убыточна. Существовало и существует масса проектов ветроэлектростанций, из которых реальные шансы на осуществление имеет проект Дальневосточной ВЭС на острове Попова близ Владивостока, реализуемый “РусГидро”. Проект отправлен на госэкспертизу, для компании он носит имиджевый характер (приурочен к саммиту АТЭС), а также используется для наработки опыта создания ВЭС, т.е. по сути это экспериментальная станция, а не коммерческий проект. В целом, на данный момент, будущее ветроэнергетики России туманно.
Приливная энергетика
В России действует единственная приливная электростанция - Кислогубская, построенная еще в 1968 году. В 2004-2007 годах недействующая в течение 10 лет станция была реконструирована с увеличением мощности - на ней испытываются принципиально новые ортогональные гидроагрегаты. Кислогубская ПЭС - чисто экспериментальная станция, судя по всему не выдающая в настоящее время электроэнергию в энергосистему, принадлежит “РусГидро”. Этой же компанией реализуется проект Северной ПЭС на Кольском полуострове мощностью 12 МВт. Проект прошел общественные слушания и имеет все шансы на реализацию. Данная электростанция - также экспериментальная, её задача - отработка технологии создания более крупных приливных станций. Строительство гигантских Мезенской и Тугурской приливных электростанций вызывает дискуссию среди специалистов на тему экономической эффективности данных проектов, и перспективы их создания не ясны. Вообще, везде приливная энергетика развита очень слабо, всего в мире имеется около десятка приливных электростанций, в большинстве своем некрупных, что связано с плохой экономикой проектов, в частности с необходимостью строительства протяженных дамб и установки очень большого количества гидроагрегатов. Впрочем, в последнее время довольно амбициозная программа по строительству крупных приливных электростанций реализуется в Южной Корее.
Reply
Для России солнечная энергетика - полная экзотика, работающих в энергосистеме солнечных электростанций нет, хотя и имеется несколько маленьких установок автономного энергоснабжения, питающих частные дома. Проекты имеются, но их реализация маловероятна - солнечная энергетика имеет очень плохие экономические показатели.
Биотопливная энергетика
Классической биотопливной энергетики - когда в качестве топлива используется специально выращиваемая для этого биомасса - в России нет и в ближайшем будущем явно не будет. В то же время, существует и развивается производство биотоплива в виде древесных гранул (“паллет”) из отходов древообрабатывающих производств, благо леса в России много, и соответственно щепы и опилок тоже; но чтобы в России электростанции на этих паллетах работали, такие случаи мне неизвестны, паллеты идут на экспорт и на топливо для котельных частного сектора.
Из других аспектов биоэнергетики можно отметить небольшую электростанцию, работающую на биогазе, получаемом из осадков сточных вод, введённую в 2009 году Мосводоканалом.
Reply
Базисом современной энергосистемы России являются тепловые и атомные электростанции, использующие ископаемое топливо (уголь, нефть, газ, уран), запасы которых не безграничны, кроме того, в процессе производства электроэнергии образуется различное количество выбросов и отходов, небезопасных для окружающей среды. Возобновляемая энергетика, как следует из её названия, использует энергию, запасы которой постоянно пополняются:
солнечная энергетика
гидроэнергетика (классическая, “большая” гидроэнергетика обычно, хотя и несправедливо, в ВИЭ не включается, как правило речь идёт о т.н. малой и бесплотинной гидроэнергетика)
ветроэнергетика
приливная энергетика (строго говоря, приливная энергетика не является возобновляемой, поскольку использует невосстановимый ресурс - энергию вращения земли, и работа приливных электростанций приводит к постепенному замедлению вращения нашей планеты. Однако, по сравнению с естественным замедлением вращения Земли данный эффект столь ничтожен, что мы можем смело им пренебречь)
волновая энергетика
геотермальная энергетика
биотопливная энергетика
Из всего этого богатого списка, в России получила широкое распространение лишь гидроэнергетика (причём, преимущественно, в виде относительно крупных станций). При том что вроде бы возобновляемая энергетика имеет неоспоримые преимущества перед традиционной в виде отсутствия выбросов и затрат на топливо. Почему же мы продолжаем жечь уголь вместо строительства ветряков? Данный парадокс столь непонятен плохо знакомому с электроэнергетикой человеку, что возникают разного рода идеи о “заговорах” энергетиков против ВИЭ и т.п. Увы, реальность проще. Большая часть энергетики на ВИЭ экономически неконкурентноспособна. Почему?
Проблема 1. Высокие удельные затраты на киловатт мощности.
Главный экономический показатель, на который опирается инвестор при рассмотрении вопроса о целесообразности строительства той или иной электростанции, это стоимость создания единицы установленной мощности станции - одного киловатта (кВт). Вычисляется просто - общая стоимость создания электростанции делится на её мощность в кВт. Так вот, электростанции на ВИЭ имеют стоимость кВт значительно (зачастую, в несколько раз) выше, чем традиционные электростанции. Причины следующие:
1. Низкий потенциал ВИЭ-энергии.
В большинстве случаев ВИЭ-энергия не сконцентрирована в одной точке, её плотность на единицу пространства низка. Т.е. энергии вроде бы много, но она размазана по большой площади или расстоянию. А чем менее концентрирована энергия, тем больше будут удельные (на один кВт мощности) затраты на установку, которая будет эту энергию собирать. Это общее правило для всей энергетики, в том числе и для традиционной - в частности, тепловая энергетика эволюционировала в сторону использования высокотемпературного (т.е. имеющего большую плотность энергии) пара, что позволяет снизить размеры и массу оборудования, а соответственно и его стоимость. Очень показательна в этом отношении гидроэнергетика, а именно, габариты гидроагрегатов. Например, на Саратовской ГЭС турбина мощностью 59 Мвт имеет огромные размеры - её диаметр составляет 10,3 м, а турбина Зеленчукской ГЭС при мощности 82 МВт имеет диаметр 2,2 м. А почему? А потому, что энергия водного потока, поступающего на турбины Зеленчукской ГЭС, намного более концентрирована, чем энергия водного потока Саратовской ГЭС, ибо Зеленчукская ГЭС по сравнению с саратовской имеет намного больший напор - 234 м против 10 м. Соответственно, каждый кубометр воды, поступающий на лопасти турбины Зеленчукской ГЭС, несёт намного больше энергии, чем кубометр воды, поступающей на лопасти турбины Саратовской ГЭС. Имеются некоторые исключения, когда возобновляемая энергия имеет высокий потенциал - это гейзеры, узкие заливы с высокими приливами, небольшие горные речки с большим падениям, но таких мест не так много, и именно они в первую очередь и идут в дело.
Reply
ВИЭ-электростанции, как правило, имеют небольшие мощности и габариты. Однако, чем меньше электростанция, тем выше затраты на единицу её мощности. Причина в том, что каждая электростанция, большая или маленькая, при её сооружении (и эксплуатации, кстати) требует выполнения определённых действий. Стоимость этих действий при снижении размера электростанции снижается, но как правило нелинейно. Поясню на примере сооружения малой ГЭС, мощностью скажем 1 МВт. Чтобы создать такую станцию, нужно заказать проект и провести инженерные изыскания. Например, проектирование с инженерными изысканиями Канкунской ГЭС мощностью 1300 МВт стоит 2,4 млрд.руб. Соответственно, на 1 МВт это будет стоить 1,8 млн.руб. Ни одна организация за 1,8 млн. руб. качественный проект малой ГЭС сделать не возьмется. Причина в том, что чем меньше проект, тем больше в нем доля разного рода накладных расходов, не связанных непосредственно с оплатой труда - например, командировочных расходов, заказа материалов, оформления разного рода экспертиз и согласований и т.п. Чтобы сохранить прибыльность, организация будет поднимать стоимость работ.
Далее, в стоимости малой установки все большую долю начинает занимать разного рода инфраструктура - хоть электростанция и малая, но к ней все равно нужна дорога, её нужно обеспечить охраной (забор, видеонаблюдение, охранник…) и связью, решить вопросы противопожарной безопасности, может появиться необходимость смонтировать систему оповещения и т.д. и т.п. В проекте большой электростанции эти затраты не очень заметны, но для малой энергоустановки они могут быть весьма существенны.
Проблема 2. Подключение к сетям
Среди затрат на инфраструктуру, самыми большими могут оказаться затраты на подключение к сетям, ибо мало построить электростанцию, нужно ещё подключить её к энергосистеме. Даже если повезло и рядом проходит подходящая ЛЭП, затраты все равно будут значительными, а уж если ЛЭП вблизи нет и её придется тянуть за несколько километров, то затраты на эту ЛЭП могут легко превысить стоимость самой станции, да и стоимостью ЛЭП стоимость подключения не ограничивается. Вот к примеру, за подключение к сетям малой ГЭС Ляскеля мощностью 4,8 МВт в Карелии было запрошено порядка 60 млн. рублей, при том что подстанция рядом с ГЭС.
Reply
Электроэнергия очень своеобразный товар, её нельзя положить на склад, она должна быть потреблена в момент производства в полном объёме. Проблема состоит в том, что потребление электроэнергии весьма непостоянно и существенно меняется с течением времени. Например ночью, когда все спят, энергопотребление сильно падает, аналогичная ситуация происходит в выходные дни, наступление сильной жары и или холодов увеличивает энергопотребление и т.п. А поскольку у нас капитализм и клиент всегда прав (да и в социализме затруднительно заставить людей по ночам жечь свет и соответственно платить за него), то электростанции должны выдавать электроэнергию не столько, сколько они захотят и когда захотят, а столько, сколько нужно в данный конкретный момент. На практике все несколько интереснее - есть электростанции, менять мощность которых очень неэкономично, а то и просто опасно - это в первую очередь АЭС и ряд тепловых станций, особенно работающих на угле. Эти станции стараются использовать так, чтобы они работали постоянно, т.е. помещают в т.н. базовую часть графика энергопотребления (ниже определённого минимума нагрузки в энергосистеме в обычных условиях не падают, и вот эту неизменяемую часть электроэнергии они и вырабатывают). А вот в переменной части графика работают станции, имеющие техническую возможность быстро и гибко реагировать на изменения нагрузки - это ГЭС, ГАЭС, газотурбинные электростанции, парогазовые установки. Но особенность ВИЭ состоит в том, что они как правило не только не могут менять нагрузку в зависимости от потребностей энергосистемы, но их работа зачастую вообще зависит от неких внешних факторов и может меняться малопредсказуемым образом! Наступил вечер - солнечная электростанция резко снижает выработку (как раз тогда, когда в энергосистеме наступает пик потребления), то же самое происходит просто в пасмурную погоду; малые ГЭС сильно зависят от прошедших дождей, а в зимнюю межень могут вообще отключаться, приливные станции зависят от графика приливов и т.д. и т.п. Соответственно, работа ВИЭ-электростанций добавляет энергосистеме головной боли - все эти закидоны с колебаниями выработки какая-то другая электростанция должна сглаживать, меняя режимы работы своего оборудования, и по хорошему ей нужно за это платить. За счет кого? По справедливости, за счет тех, кто создает энергосистеме проблемы.
Проблема 4. Сбыт электроэнергии ВИЭ
Мало построить и запустить электростанцию - надо еще продать её электроэнергию. У нас капитализм, поставщики электроэнергию продают, потребители покупают. Чтобы участвовать в этом увлекательном процессе, нужно иметь доступ на оптовый рынок электроэнергии и мощности, а чтобы получить на него доступ, организация должна иметь генерирующих мощностей минимум на 25 мегаватт (МВт). Во многих случаях, проекты ВИЭ - весьма маломощные установки, и если для крупной энергокомпании, уже имеющей доступ на ОРЭМ, это не проблема, то для некрупного бизнеса, не готового выложить очень неслабые деньги за 25-мегаватную ВИЭ-электростанцию, это серьёзный ограничитель. В принципе, выходить на ОРЭМ не обязательно, можно выходить напрямую на потребителя. Но потребителю в любом случае нужна стабильность поставок, и покупать электроэнергию, которая может перестать поступать просто потому, что изменилась погода, желающих не так много - ну или вам придется сделать очень хорошую скидку к рыночной цене, что опять же ухудшает экономику проекта.
Да, ВИЭ-энергетика не имеет топливных затрат и потенциально дешевле в эксплуатации. Однако, на практике эксплуатационные затраты ВИЭ (ремонты, охрана, разного рода накладные расходы) могут быть весьма значительны. В любом случае, высокая стоимость киловатта приводит к большим срокам окупаемости проекта, существенно большим, чем для традиционных электростанций. Высокая (хотя и меньшая, по сравнению с ВИЭ) стоимость киловатта является проблемой и для классической, “большой” гидроэнергетики, и для атомной энергетики, в результате чего они зачастую не очень привлекательны для частного бизнеса и возводятся с участием государства.
Reply
Leave a comment