Реферат: Про енергетику Росії традиційної та відновлюваної

14.07.2015

Про енергетику Росії — традиційної та відновлюваної

Владислав Ларін

Енергетична політика уряду Росії

Державний документ, що отримав назву «Енергетична стратегія Росії на період до 2020 року», був затверджений урядом у серпні 2003 р. Він містить чимало важливих тез, в той же час його зміст дозволяє зрозуміти розподіл лобістських зусиль в процесі формування енергетики Росії — не завжди відповідають вимогам реальної енергетичної безпеки майбутніх поколінь. Нагадаємо деякі позиції «Енергетичної стратегії», що характеризують стан вітчизняної енергогалузі, що належать до відновлюваної енергетики, енергозбереження та підвищення енергоефективності економіки.

Основні фактори, що стримують розвиток паливно-енергетичного комплексу Росії, наступні:

висока (понад 50%) ступінь зносу основних фондів;

скорочення за 90-ті роки XX століття введення в дію нових виробничих потужностей в 2-6 разів;

практика продовження ресурсу обладнання закладає майбутнє відстоювання в його ефективності. Спостерігається висока аварійність обладнання, обумовлена низькою виробничою дисципліною персоналу і недоліками управління, а також старінням основних фондів;

що зберігається в галузях комплексу (крім нафтової) дефіцит інвестиційних ресурсів та їх нераціональне використання. При високому інвестиційному потенціалі галузей ПЕК приплив у них зовнішніх інвестицій складає менше 13% від загального обсягу фінансування капітальних вкладень. При цьому 95% зазначених інвестицій припадає на нафтову галузь. У газовій промисловості та в електроенергетиці не створені умови для необхідного інвестиційного зачепила, в результаті чого ці галузі можуть стати гальмом початку економічного зростання;

деформація співвідношення цін на взаємозамінні енергоресурси призвела до відсутності конкуренції між ними і до структури попиту, що характеризується надмірною орієнтацією на газ і зниженням частки вугілля;

невідповідність виробничого потенціалу ПЕК світовому науково-технічному рівню: частка видобутку нафти сучасними методами і частка продукції нафтопереробки, одержуваної з допомогою технологій, що підвищують якість продукції, мала; енергетичне обладнання, що використовується в газовій та електроенергетичній галузях, неекономічно. Практично відсутні сучасні вітчизняні парогазові установки, системи очищення відхідних газів, вкрай мало використовують поновлювані джерела енергії, обладнання вугільної промисловості застаріло, недостатньо використовується потенціал атомної енергетики;

відставання в інноваційному розвитку і зростання витрат на освоєння перспективної сировинної бази видобутку вуглеводнів;

відсутність ринкової інфраструктури і цивілізованого енергетичного ринку, прозорості господарської діяльності суб’єктів природних монополій, що негативно позначається на якості державного регулювання їх діяльності та розвитку конкуренції;

зберігається висока назгрузка на навколишнє середовище, незважаючи на те, що сталося за останнє десятиліття зниження видобутку і виробництва паливно-енергетичних ресурсів;

висока залежність нафтогазового сектора і, як наслідок, доходів держави від стану кон’юнктури світового енергетичного ринку. Спостерігається тенденція до подальшого підвищення частки нафти і газу в структурі російського експорту, разом з тим недостатньо використовується потенціал експорту інших енергоресурсів, зокрема електроенергії, що відображає відсталість структури всієї екон®міки Росії;

відсутність розвинутого і стабільного законодавства, що враховує повною мірою специфіку функціонування підприємств ПЕК.

Потреби Росії в енергії і потенціал енергоефективності

Економіка Росії як і раніше характеризується високою енергоємністю, в 2-3 рази перевищує за цим показником економіки розвинених країн. Енергоємність (ВВП) — Валового внутрішнього продукту (при розрахунку за паритетом купівельної спроможності валют) перевищує середньосвітовий показник у 2.3 рази, а показник країн Європейського Союзу — в 3.1 рази. Причинами такого становища, крім суворих кліматичних умов і територіального фактора, є сформувалася протягом тривалого часу структура промислового виробництва та зростаюча технологічна відсталість енергоємних галузей промисловості та житлово-комунального господарства, а також занижена вартість енергоресурсів, насамперед газу, не стимулює енергозбереження.

протягом двох останніх десятиліть в економічно розвинених країнах спостерігається енергоефективний эконономический зростання, що характеризується таким показником: на 1% приросту ВВП припадає менше 0.4% приросту споживання енергії. У результаті середні світові показники енергоємності ВВП зменшилися за вказаний період на 19%, а в економічно розвинених країнах — на 21-27%.

У Росії енергоємність ВВП, навпаки, збільшувалася. За період з 1990 по 1998 р. цей показник зріс на 18%. В останні роки — у міру відновлення економіки — енергоємність ВВП знижується на 2-3% щорічно. Існуючий потенціал енергозбереження становить 360-430 млн. т у.т. (39-47% від існуючого енергоспоживання). Приблизно 30% цього потенціалу зосереджено у паливно-енергетичному комплексі, 35-37% — в промисловості і 25-27% — у житлово-комунальному господарстві (ЖКГ),

Ступінь підвищення енергетичної ефективності визначить довгострокові перспективи розвитку не тільки енергетичного сектора, але і економіки Росії в цілому. Тому метою політики держави в даній сфері має стати жорстке і безумовне досягнення намічених стратегічних орієнтирів зростання енергоефективності з використанням широкого спектру заходів, що стимулюють споживачів, забезпечують структурну перебудову економіки на користь малоэнергоемких обробних галузей і сфери послуг та реалізацію потенціалу технологічного енергозбереження.

Для інтенсифікації енергозбереження необхідні обґрунтоване підвищення внутрішніх цін енергоносіїв економічно виправданими, прийнятними для споживачів темпами; поступова ліквідація перехресного субсидування в тарифоутворенні, передусім в електроенергетиці; продовження реформування житлово-комунального господарства. Ефективне цінове регулювання є абсолютно необхідною, але недостатньою умовою інтенсифікації енергозбереження. Вимагається здійснення системи правових, адміністративних і економічних заходів, що стимулюють ефективне використання енергії, у тому числі:

зміна у відповідності з Федеральним законом «Про технічному регулюванні» існуючих норм, правил і регламентів, що визначають витрачання палива та енергії, у напрямку посилення вимог до енергозбереження; вдосконалення правил обліку та контролю енергоспоживання, а також встановлення стандартів енергоспоживання та граничних енерговитрат і обов’язкова сертифікація енергоспоживаючих приладів та обладнання масового застосування для встановлення їх відповідності нормативам витрат енергії;

проведення регулярного нагляду за раціональним та ефективним витрачанням енергоресурсів підприємствами;

створення додаткових господарських стимулів енергозбереження, перетворюють його в ефективну сферу бізнесу;

широка популяризація державою ефективного використання енергії серед населення, масове навчання персоналу; створення баз даних, що містять інформацію про енергозберігаючі заходи,технологіях і обладнанні, нормативно-технічної документації; проведення конференцій та семінарів з обміну досвідом, пропаганда енергозбереження в засобах масової інформації і т.д.

Завдання полягає в тому, щоб за рахунок цілеспрямованої державної політики створити зацікавленість споживачів енергоресурсів в інвестуванні технологій енергозбереження, створити більш привабливі умови для вкладення капіталу у цю сферу діяльності, знизивши можливі фінансово-економічні ризики.

Одним з інструментів державної політики повинна стати підтримка спеціалізованого бізнесу в області енергозбереження, поки слабо розвиненого в Росії. Це дозволить сформувати економічних агентів (енергозберігаючі компанії), що пропонують і реалізують оптимальні наукові, проектнотехнологические і виробничі рішення, спрямовані на зниження енергоємності. Підтримка енергозберігаючого бізнесу передбачає перехід від прямої фінансової допомоги з боку держави до формування системи реалізації ефективних бізнес-проектів у відповідній сфері, страхування комерційних і некомерційних ризиків.

Заходи з енергозбереження та ефективного використання енергії повинні стати обов’язковою частиною регіональних програм соціально-економічного розвитку регіонів, у тому числі енергетичних програм.

Приблизно 20% потенціалу енергозбереження можна реалізувати при витратах менше 20 дол. за 1 т у.т. тобто вже при діючих в країні цінах на паливо. Заходи вартістю від 20 до 50 дол. за 1 т у.т. забезпечують 65% потенціалу енергозбереження, вимагають значних додаткових інвестицій. Найбільш дорогі заходи (вартістю понад 50 дол. за 1 т у.т.) становлять близько 15% потенціалу енергозбереження.

Передбачається, що програма розширення енергозбереження буде реалізована до 2020 р. при цьому передбачається, що перебудова структури економіки та технологічні заходи зменшать енергоємність валового внутрішнього продукту на 26-27% до 2010 р. і на 45-55% до 2020 р. Половина прогнозованого зростання економіки може бути отримана за рахунок її структурної перебудови — без збільшення витрат енергії. Ще 20% дасть технологічне енергозбереження, і 30% приросту ВВП вимагатиме збільшення витрат енергії.

Стримування розвитку енергоємних галузей та інтенсифікація технологічного енергозбереження дозволять за 20 років при зростанні економіки від 2.3 до 3.3 рази обмежитись зростанням споживання енергії в 1.3-1.4 рази і електроенергії — в 1.4-1.5 рази.

Передбачається дворазове зниження питомої енергоємності валового внутрішнього продукту та відповідне зростання енергоефективності економіки. Частка споживаних енергоресурсів в розподіленому валовому внутрішньому продукті зменшиться з 22% в 2000 р. до 13 — 15% у 2020 р.

Про відновлювальних енергоресурсах

Поновлювані енергетичні ресурси — вода, вітер, біомаса у вигляді дров — традиційно мали широке застосування в Росії.

На відкритих і сухих землях півдня країни, де дув стійкий вітер, використовувалися вітряні млини (вітрові машини). Північніше, де вологіший клімат, річкова мережа більш розвинена, а вітри менш постійні, застосовувалися так звані водяні млини, які в сучасній термінології можуть бути названі міні-гидроустановками або гидромашинами (водяні машини).

Якщо вітряні млини переважно застосовувалися для розмелу зерна, то водяні машини служили для різноманітних цілей. Починаючи з XVII століття, коли в Росії відбувалося початкове становлення промисловості, водяні машини приводили в рух різноманітні механізми на перших заводах і фабриках. З їх допомогою здійснювалося рух пресів і ковальських міхів на залізоробних заводах, рухалися ткацькі верстати на текстильних мануфактурах, крутилися жорна для розмелу зерна і дробилися камені. Разом з цим слід визнати, що для вироблення електроенергії поновлювані ресурси раніше не застосовувалися.

Наукові аспекти ветротехники розвивалися в Росії з середини XIX століття. У 1852 р. П. Л. Чебышев почав проводити роботи з аналітичного визначення оптимальної форми крил вітряка. Правда, в те час роботи завершені не були, і ця задача була вирішена пізніше — в 1918-1920 рр. Н.Е. Жуковським, який теоретично визначив коефіцієнт використання енергії вітру і запропонував найбільш ефективний профіль крил вітроколеса.

Пізніше в СРСР були проведені великі дослідження, в результаті яких були складені збірники таблиць, графіки та карти, що відображали зміни характеристик вітру в просторі і в часі. Була складена карта розподілу вітроенергетичних ресурсів за деякими зонах колишнього СРСР. Вже тоді було визнано більш доцільним будівництво не окремо стоять вітрових електричних машин, а об’єднаних у групи (вітрові парки) — оскільки характеристики вітру навіть на порівняно невеликій площі істотно різняться від одного місця до іншого. Це дозволяє одержувати більш рівномірну вироблення електроенергії. Також були зроблені оцінки можливості акумулювання електроенергії у тому випадку, якщо вітроелектричні машини не підключені до загальної енергосистеми.

Оскільки до 1917 р. Росія не мала розвинених електричних мереж, то для виконання плану більшовиків по електрифікації країни на перших порах були залучені всі місцеві ресурси. У перші роки радянської влади для вироблення електроенергії використовувалися дрова, торф, енергія малих водотоків і навіть вітер. Зараз мало хто знає, що в 20-30-х роках XX століття російські вітроелектричні машини вважалися одними з найбільш просунутих в світі.

У 1931 р. в Криму, на Каранських висот, була побудована дослідна вітрова електростанція Д-30 встановленою потужністю 100 кВт. Вона мала вітроколесо діаметром 30 м з трьома крилами, які здійснювали 30 оборотів в хвилину. Ця ВЕС успішно працювала 10 років, подаючи електроенергію в Севастопольську енергосистему і була підірвана в 1942 р. в ході бойових дій Великої Вітчизняної війни. Там же, в Криму, на вершині гори Ай-Петрі, в 1938 р. було розпочато будівництво ВЕС потужністю 5 МВт з двома трилопатевими вітроколеса діаметром 80 м кожне. Ці роботи не були завершені через початок війни.

Загалом за період з 1934 по 1938 р. в СРСР були спроектовані, побудовані і введені в експлуатацію близько 3000 ВЕУ типів ВД-5-ВД-8. До 1938 р. було налагоджено великосерійне виробництво вітрових машин потужністю 1.8-4 кВт, загальна кількість яких до початку Другої світової війни досягла 10 000 одиниць.

Згідно з наявними оцінками, до 1960 р. в Радянському Союзі було побудовано понад 40000 вітрових машин, переважно застосовувалися в сільськогосподарському виробництві для водопостачання, помелу і підготовки кормів і т. д. В той же час проводилися генератори для малих гідроелектростанцій, які встановлювалися на невеликих водотоках.

Використання енергії малих річок було широко поширене в Росії XIX і першої половини XX століть. Згідно з сучасними оцінками, в XIX столітті працювали близько 65 000 водяних млинів, а кількість малих ГЕС в СРСР після закінчення Другої світової війни оцінюється в 6500 одиниць. В наступні роки цей напрямок енергетики було визнано неперспективним і втратила державну підтримку, що призвело практично до повного руйнування та занепаду створеної перш інфраструктури. В даний час по всій Росії кількість діючих малих ГЕС оцінюється приблизно в сто одиниць.

Роль біомаси (дров) в опаленні житла в сільській місцевості, де до цього часу немає інших джерел теплопостачання, завжди була визначальною. У XIX столітті заготівля дров була важливою частиною життєвого укладу як сільських, так і міських жителів — від цього залежало виживання протягом тривалого зимового періоду. У XX столітті теплопостачання міст було значною мірою переведено на вугілля, а в кінці століття — на природний газ. У сільській місцевості дрова раніше є основним енергетичним ресурсом для обігріву осель.

Термін відновлювана енергія визначено як «енергія, одержувана з постійних (безперервних) або поновлювальних потоків енергії, циркулюючих у природі». Або, іншими словами, «потоки енергії, що самостійно відновлюються до колишнього рівня в процесі їх використання».

У російської практиці зустрічається таке визначення: «відновлювані (неистощаемые) джерела енергії — джерела енергії, що утворюються на основі постійно існують або періодично виникають процесів в природі, а також життєвому циклі рослинного і тваринного світу та життєдіяльності людського суспільства».

Таким чином визначаються поняття відновлювана енергія і поновлювані (неистощаемые) джерела енергії. Нам видається важливим визначити поняття стійка відновлювана енергетика (sustainable renewable energy): це енергетика (спосіб виробництва теплової і електричної енергії у формі, придатній для цілей безпечного розвитку людства), використовує відновлювані потоки та джерела енергії, які відновлюються зі швидкістю не меншою, ніж швидкість їх споживання, і не завдає в процесі застосування шкоди навколишньому середовищі (існуючим природним спільнот і ландшафтів), а також шкоди здоров’ю людей.

Ґрунтуючись на цьому визначенні, можна сказати, що в даний час відомі наступні способи виробництва теплової і електричної енергії за допомогою відновлюваних енергоресурсів:

сонячні теплові установки (solar thermal installations): переважно служать для нагрівання води та обігріву будинків;

сонячні фотоелектричні системи (photovoltaics systems): служать для виробництва електроенергії шляхом перетворення сонячної енергії в електричну;

вітрові машини (wind turbines): переважно служать для виробництва електричної енергії (також для приведення в рух нескладних механізмів — наприклад, водоподнимающих насосів) в місцевостях з стійкими вітрами;

біоенергетика (bioenergy): об’єднує всі способи виробництва теплової та електричної енергії шляхом використання біомаси — пряме спалювання як перероблених, так і не перероблених відходів сільського господарства і лісопиляння; виробництво біогазу (метану) з відходів сільського господарства і побутових відходів; виробництва різних видів рідкого палива в результаті переробки рослинної біомаси;

гідроенергетика (hydro power): застосування енергії водних потоків — як великих, так і малих (у міжнародній практиці великі гідроелектростанції не відносяться до стійких енергосистем, використовують ВДЕ, з причини їх негативного впливу на навколишнє середовище і потенційної небезпеки руйнування та затоплення великих територій суші, тому у більшості країн до малих ГЕС належать станції, мають потужність менше 10 МВт, в деяких — у тому числі в Росії — енергетики вважають малими ГЕС, мають потужність менше 30 МВт);

використання енергії морських припливів (tidal power): виробництво енергії за рахунок приливного і отливного руху морських водних мас, обумовлених фазами місяця — дуже перспективний, але в даний час мало поширений спосіб виробництва енергії;

використання енергії морських хвиль (wave power): виробництво енергії шляхом використання хвилеподібного руху поверхневих морських водних мас, обумовлених рухом вітру і морських течій, — спосіб виробництва енергії, у даний час знаходиться на етапі технологічних розробок;

використання енергії морських течій (power stream): перетворення енергії морських течій в електричну енергію — дуже перспективний, що знаходиться на етапі технологічних розробок спосіб виробництва енергії;

використання енергії, одержуваної за рахунок різниці температур між поверхневими і глибинними шарами океанських вод, — спосіб, який перебуває на етапі досліджень і технологічних розробок;

використання термальної енергії земних надр (geothermal power): виробництво енергії за рахунок фізико-хімічних процесів у земних надрах, в результаті яких відбувається нагрівання підземних вод до стану перегрітої пари.

Згідно з однією з широко застосовуваних на міжнародному рівні класифікацій поновлюваних енергоресурсів, всі вони поділяються на поновлювані енергоресурси сонячного походження (solar energy renewables) і поновлювані енергоресурси несолнечного походження (non-solar renewables). До сонячних відносяться ті, які пов’язані з процесами, які приводяться в рух приходить на Землю сонячної радіацією. Сонячна енергія в свою чергу поділяється на прямий (direct use) — пряме перетворення енергії сонячних променів, і непрямий (indirect use) — застосування тієї частини сонячної енергії, яка приводить в рух атмосферу і води океанів, енергію яких вдається використовувати.

Обсяг споживання всіх паливно-енергетичних ресурсів в Росії оцінюється в 920 млн. т у.т. у рік. Згідно зробленим розрахункам, технічний (технічно досяжний) потенціал відновлюваних джерел енергії становить для Росії 4.6 млрд т у.т. що в п’ять разів перевищує потреби існуючих — низькоефективних і вкрай марнотратних систем для виробництва, передачі і споживання енергії.

В той же час економічно виправданий при існуючих цінах на традиційні енергоносії потенціал застосування відновлюваних джерел енергії становить 270 млн. т у.т. у рік, тобто 25-30% від щорічного споживання енергоресурсів в Росії.

За умови вжиття заходів по поліпшенню показників ефективності виробництва, транспортування та споживання енергії в Росії хоча б до середньосвітових показників, при одночасному інвестування коштів у розширення стійкої відновлюваної енергетики замість підтримки безперспективних енергетичних технологій XX століття, можна було б прогнозувати, що до 2020 р. не менш 20% споживаної в Росії теплової та електричної енергії, що буде вироблятися з використанням ВІЗ. А якщо додатково до цього буде реалізована схема оптимізації розміщення населення в регіонах Крайньої Півночі і віддалених районах, куди до цього часу доводиться щорічно завозити близько 7 млн. т нафтопродуктів і більше 23 млн. т вугілля за цінами, що перевищують 300 дол./т у.т. (так відбувається життєзабезпечення енергоресурсами 10-12 млн. осіб), ефективність, стійкість та екологічна безпека російської енергетики стане реальністю.

Оцінка сучасного стану відновлюваної енергетики Росії

Можна сказати, що в Росії є енергетичні технології, що використовують основні поновлювані джерела енергії. Правда, рівень їх розвитку абсолютно не відповідає ні потреб держави, ні реальним можливостям повноцінного застосування ВІЗ. І незважаючи на досить тривале їх застосування, всі існуючі системи продовжують залишатися на стадії науково-виробничих досліджень, конструкторських розробок, випробувань або ремонту після випробувань.

На підставі даних статистичної звітності і відомостей, наданих фахівцями, можна отримати загальне уявлення про вироблення енергії з використанням відновлюваних джерел енергії в 2000-2003 рр. Вироблення електроенергії всіма об’єктами відновлюваної енергетики збільшилася з 4.2 млрд. кВт год у 2002 р. до 5.4 млрд кВт • год у 2003 р. (0.5 і 0.6% відповідно від загального виробництва електроенергії). У той же час обсяг заміщення невідновлюваних видів палива становив приблизно 1% (10 млн. т у.т. у рік).

Значне збільшення виробництва електроенергії в 2003 р. пояснюється введенням в експлуатацію декількох нових установок, серед яких Мутновская геотермальна електростанція на Камчатці (встановлена потужність 50 МВт), Куликівська вітроелектростанція АТ «Янтарьэнерго» в Калінінградській області (встановлена потужність 3.6 МВт), Чукотская вітроелектростанція (встановлена потужність, за різними даними, складає від 1.5 до 2.5 МВт) близько десяти міні-гідростанцій.

Більшість об’єктів російської відновлюваної електроенергетики працюють з хорошими показниками, порівнянними із середньосвітовими. Коефіцієнт використання встановленої потужності (КВВП) становить: для геотермальних електростанцій — 61%, для міні-ГЕС — 60%, для малих ГЕС, що працюють на біомасі, — 45%.

У той же час ефективність роботи вітрових електростанцій залишається на низькому рівні. З 7 БЕС загальною потужністю 9.5 МВт прийнятні показники має тільки одна — комбінована ветродизельная БЕС на о. Беринга (село Нікольське, Камчатська обл.). Там встановлені дві датські вітрові машини фірми Micon потужністю 250 кВт кожна. Коефіцієнт використання встановленої потужності на цій станції досягає 19%. Ефективність інших ВЕС істотно нижче.

Виробництво теплової енергії за допомогою ВДЕ з 2000 по 2003 р. зросла також незначно — з 57 до 63 млн. Гкал. Це становить приблизно 4.4% від усього виробленого російської енергетикою тепла, без урахування комунально-побутових котельних установок. Статистична звітність по теплових установок практично не ведеться, тому наведені дані носять оціночний характер. Деяке зростання показників переважно відбулося за рахунок збільшення спалювання біомаси на малих ТЕЦ і котелень, а також більш широкого застосування теплових насосів. Разом з тим вдвічі знизилася використання геотермальних вод для цілей теплопостачання.

За оцінками експертів, при посиленні державної підтримки застосування відновлюваних джерел енергії, до 2010 р. може бути здійснено введення в дію близько 1000 МВт електричних і 1200 МВт теплових потужностей, що працюють на їх основі.

Короткий опис статті: енергетика росії Текст роботи з дисципліни Екологія. Текст роботи з дисципліни Екологія.

Джерело: Реферат: Про енергетику Росії — традиційної та відновлюваної

Також ви можете прочитати