Статья: Современное состояние и перспективы развития энергетики Хабаровского края

Современное состояние и перспективы развития энергетики Хабаровского края

С.Г. Панкратьева

Аннотация

источник возобновляемый энергетика

В статье представлен краткий анализ современного состояния и перспектив развития энергосистемы Хабаровского края. Рассматриваются проблемы старения действующих энергетических объектов края, отсутствие централизованного электроснабжения от энергосистемы края в отдельных муниципальных районах и сокращение бюджетного финансирования строительства энергетических объектов края, а также приводятся пути их решения. Особый акцент сделан на возобновляемых: источниках энергии как одном из наиболее перспективных направлений развития энергосистем в развитых странах. Рассмотрен технический и экономический потенциалы возобновляемой и малой энергетики на примере ряда субъектов Дальневосточного федерального округа. Представлена характеристика видов возобновляемых источников энергии наиболее перспективных для развития в Хабаровском крае.

Ключевые слова: энергетика, энергосистема, энергетические объекты, энергетический потенциал, зеленая энергетика, возобновляемые источники энергии.

Abstract

The article provides a brief analysis of the current state and prospects for the development of the energy system of the Khabarovsk Territory. The problems of aging of existing energy facilities of the region, the lack of centralized electricity supply from the energy system of the region in certain municipal areas and the reduction of budget financing of the construction of energy facilities of the region are considered,, and ways to solve them are given Particular emphasis is placed on renewable energy sources as one of the most promising areas for the development of energy systems in developed countries. The technical and economic potentials of renewable and small energy are considered on the example of a number of subjects of the Far Eastern Federal District. The characteristic of the types of renewable energy sources most promising for development in the Khabarovsk Territory is presented.

Keywords: energy, power system, energy facilities, energy potential, green energy, renewable energy sources.

За последние два десятилетия XIX в. произошла смена модели развития энергетики, которая соответствовала эпохе промышленной цивилизации и во многом ее определяла. В это время наблюдалось сокращение темпов роста душевого энергопотребления по сравнению с предыдущими благополучными периодами, когда оно удваивалось каждые несколько десятков лет, как в развитых странах, так и по миру в целом. Конечно, во время кризисов и катаклизмов происходил застой, а порой и снижение среднедушевого потребления энергии, но, начиная с 80-х гг. прошлого столетия, эта тенденция сохранялась при продолжающемся росте мировой экономики [Макаров, 2008. С. 15-30].

В 1973 г. произошел энергетический кризис с этого момента во многих развитых странах становится приоритетным направлением развитие возобновляемых источников энергии (далее - ВИЭ). Получили право на жизнь изолированные установки генерации электроэнергии и тепла, положившие начало индивидуальной энергетике. Кроме того, именно в этот период стал актуален вопрос о возможности полного истощения невозобновляемых природных ресурсов, сформировалась устойчивая концепция развития нетрадиционной энергетики. Как следствие не связанные ранее тенденции энергоемкости и энергоэффективности стали рассматриваться в едином направлении снижения общего потребления энергии.

В настоящее время перед человечеством также стоит вопрос не только об истощении невозобновляемых природных ресурсов, но и в предотвращении глобального загрязнения окружающей среды.

По данным экспертов ООН для того, чтобы прекратить глобальное потепление, изменение климата, уменьшить выбросы СО2 в окружающую среду и многие другие негативные воздействия на окружающую среду, из-за которых уже следующее поколение рискует остаться без «дома», человечеству необходимо уже к 2050 г. практически полностью отказаться от энергетики на ископаемых видах топлива Дальний Восток: новости энергетики. URL: https://news.un.org/ru/audio/2014/07/1023851 (дата обращения 10.09.2019)..

Именно поэтому многие развитые страны выбрали зеленую энергетику как одну из самых перспективных этого и следующего десятилетия.

Для Дальнего Востока, в частности Хабаровского края, да и для всей России в целом возобновляемая энергетика - это совсем молодая сфера, поэтому для нас очень важен зарубежный опыт. Широкое развитие возобновляемая энергетика получила в зарубежных странах: Китай, США, Япония, Австралия и т. д. Перечисленные страны обладают ограниченной ресурсной базой, чья энергетическая безопасность напрямую зависит от поставок сырья из других стран, в том числе из России. Однако по данным статистики доля ВИЭ в энергосистеме некоторых зарубежных стран составляет 50 - 70% Энергетическая статистика. URL: http://renen.ru/tag/energy-statistics/ (дата обращения 12.09.2019)..

Россия в отличие от других стран обладает достаточным запасом ресурсов, чтобы обеспечить свои энергетические потребности. Однако ВИЭ здесь не получили столь широкого распространения. Для России применение ВИЭ приходится в основном на изолированные территории, где они более выгодны, чем использование дорогого жидкого топлива. Однако в современных условиях бурного развития новых тенденций энергетики России роль экологически чистых источников энергии возросла. Развитие технической и законодательной базы ВИЭ и устойчивые тенденции роста стоимости топливно-энергетических ресурсов уже сегодня определяют техникоэкономические преимущества электростанций, использующих ВИЭ. Очевидно, что в перспективе эти преимущества будут увеличиваться, расширяя области применения ВИЭ.

Дальневосточный федеральный округ (далее - ДФО), в частности Хабаровский край, обладает огромными предпосылками для развития ВИЭ. Низкая плотность населения, удаленность от источников производства электроэнергии, обилие изолированных энергосистем и потребителей, большие расстояния между населенными пунктами - все это приводит к острой необходимости развития распределенной системы электроснабжения по сравнению с традиционной централизованной. Ключевым элементов в развитии такой системы должны стать ВИЭ.

Энергосистема Хабаровского края является крупнейшим производителем энергии на Дальнем Востоке, на ее долю приходится более 20% вырабатываемой электрической и около 30% тепловой энергии [Бердин, 2018. С. 5].

Структуру энергетики края составляют генерирующие мощности, электросетевое и теплосетевое хозяйство, а также организации по оперативно-диспетчерскому управлению энергетическими объектами и сбыту энергии.

Анализ текущего состояния энергосистемы Хабаровского края позволил выделить следующие существующие проблемы.

Во-первых, старение действующих генерирующих мощностей, распределительных электрических и тепловых сетей (табл. 1), ограниченные технические возможности действующих централизованных систем теплоснабжения в городах края.

Поэтому приоритетной задачей на ближайшую перспективу является поэтапное замещение на электростанциях выработавшего парковый ресурс генерирующего оборудования с последующим техническим перевооружением с использованием передовых парогазовых и газотурбинных технологий, а также модернизация, реконструкция и строительство новых объектов, основанных на использовании ВИЭ.

Во-вторых, отсутствие централизованного электроснабжения от энергосистемы края в ряде населенных пунктов края, обеспечивающихся электроэнергией от локальных низкоэффективных источников.

В настоящее время электроснабжение ряда населенных пунктов Николаевского, Ульчского, Нанайского, Комсомольского, Хабаровского и имени Полины Осипенко муниципальных районов края осуществляется от высокозатратных локальных дизельных электрических станций (далее - ДЭС). Установленные на ДЭС дизель-генераторы исчерпали свой моторесурс и имеют критический износ.

Значительные затраты на содержание локальных ДЭС и приобретение топлива определяют высокую стоимость электроэнергии, превышающую более чем в 10 раз действующий среднеотпускной тариф для централизованной энергосистемы края.

Качество услуг, предоставляемых населению и предприятиям, не соответствует нормативу, частые аварийные ситуации приводят к отключениям электроэнергии.

Решением данной проблемы также может стать использование ВИЭ.

Таблица 1. Техническое состояние линий электропередачи и подстанций по состоянию на 01 января 2019 г.

Источник Об утверждении государственной программы Хабаровского края: Энергоэффективность и развитие энергетики в Хабаровском крае. URL: http://docs.cntd. ru/document/995151172 (дата обращения 10.09.2019).

Таблица 2. Объемы финансирования строительства субъектов энергетики Хабаровского края

Источник составлено автором по данным сайта http://www.rosstat.gov.ru/

В-третьих, резкое сокращение бюджетного финансирования строительства энергетических объектов (табл. 2), недостаточность собственных инвестиционных ресурсов региональных энергетических компаний и сложность привлечения средств из внешних источников.

Реализация планов развития электроэнергетической инфраструктуры Хабаровского края не в последнюю очередь зависит от наличия стимулов для инвесторов в направлении привлечения средств в развитие современных эффективных источников энергоснабжения, в том числе путем использования локальных и возобновляемых видов энергоресурсов. В законодательстве Российской Федерации предусмотрены меры поддержки развития как генерирующих источников вообще, так и ВИЭ в частности. Среди мер поддержки можно выделить три направления, которые приведены далее.

Во-первых, с целью предупреждения возникновения дефицита в энергосистеме, формирования наиболее эффективной структуры генерации, повышения инвестиционной привлекательности в России действует модель долгосрочного рынка мощности. В настоящее время эта модель предусматривает следующие механизмы: конкурентный отбор мощности в ценовых зонах на год вперед; договоры о предоставлении мощности (ДПМ); свободные договоры купли-продажи мощности. Однако лишь один из этих механизмов - договоры о предоставлении мощности - можно отнести к долгосрочным гарантиям возврата вложенных на строительство генерирующих объектов средств.

Во-вторых, инструментом реализации программы развития электроэнергетики может быть использование механизма гарантирования инвестиций для финансирования строительства объектов по производству электрической энергии и, соответственно, для формирования перспективного технологического резерва мощностей в условиях прогнозируемого дефицита в данной сфере.

В-третьих, с целью поддержи использования ВИЭ в российском законодательстве предусмотрены обязательства по покупке мощности объекта, использующего ВИЭ, на оптовом рынке электрической энергии и мощности и покупке электрической энергии, вырабатываемой с использованием ВИЭ, на розничном рынке.

Проведение государственной политики в области энергосбережения и повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов, а также строительство объектов использующих ВИЭ является одним из приоритетных направлений деятельности Правительства Хабаровского края.

Экономический ресурс ВИЭ ДФО составляет: по условному топливу 34,78 млн т у.т., в том числе [Дарькин, 2018. С. 17-21]:

- по производству электроэнергии - 99,25 млрд кВтч;

- по производству тепловой энергии - 5,78 млн Гкал.

Технический и экономический потенциалы возобновляемой и малой энергетики в субъектах ДФО, в частности Хабаровского края, показаны в таблице 3.

Из представленных данных видно, что Хабаровский край - территория, обладающая большим потенциалом, который по отдельным показателям (технический и экономический показатели солнечной, ветровой, био- и гелиоэнергетике) значительно превышает показатели ряда других регионов ДФО. Наиболее перспективными для развития в крае ВИЭ являются: ветроэнергетика, энергия солнца, биоэнергетика, гелиоэнергетика.

Ветроэнергетика в крае является одним из самых перспективных ВИЭ. Территориями для использования энергии ветра в крае являются побережье Охотского моря, Татарского пролива и частично долина реки Амур. В крае изготавливаются ветроэнергетические установки (далее - ВЭУ) мощностью от 250 Вт до 10 кВт. Вырабатываемая ВЭУ энергия используется для обеспечения энергоснабжения удаленных от центрального электроснабжения объектов и подкачки воды.

Интересен опыт применения ВЭУ в гибридной системе «ветер-солнце» для обеспечения светоограждения опор спецперехода через реку Амур ВЛ-500 кВ «Хабаровская-Хехцир».

В настоящее время в Хабаровском крае смонтировано более 500 ВЭУ разной мощности, которые используются для энергоснабжения лесозаготовительных, охотничьих и фермерских хозяйств, метео- и телекоммуникационных станций и геологических партий.