Главная ->  Экология 

 

Переход к угольной энергетике до. Переработка и вывоз строительного мусора

С.В. Жарков, кандидат технических наук
(Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева
СО РАН, Иркутск)

 

Широкомасштабному использованию ветроэлектростанций в электроэнергетических системах препятствуют проблемы обеспечения приемлемого качества генерируемой электроэнергии, несовпадение режима выработки энергии ветроэлектростанцией с графиком электропотребления и необходимость резервирования мощности ветроэлектростанций в энергосистеме.

 

Для сглаживания колебаний генерируемой ветроэлектростанцией мощности и ее согласования с режимом работы энергосистемы часто предлагается использовать аккумуляторы энергии: электрические батареи, воздухо- и гидроаккумулирующие электростанции (ВАЭС и ГАЭС) и другие. Так, существует предложение подавать электроэнергию от ветроэлектростанций на ГАЭС с помощью специальных электрических линий, а запасенную за счет вырабатываемой ветроэлектростанцией энергии потенциальную энергию воды использовать затем в гидрогенераторе, выдавая электроэнергию в энергосистему по мере надобности. В этом случае достаточно обеспечить условия работы электродвигателей насосов ГАЭС по качеству электроэнергии (синусоидальности напряжения, частоте и мощности), а энергосистема получит уже стабилизированную электроэнергию от гидрогенератора.

 

Однако при этом не решается проблема гарантированного покрытия графика нагрузки энергосистемы: сглаживаются лишь минутные, часовые, суточные, в лучшем случае — недельные колебания потока вырабатываемой ветроэлектростанцией энергии. В годовом же разрезе комплексы «ветроэлектростанция + аккумулятор энергии» приходится резервировать специальными электростанциями, работающими в сезон недостаточной интенсивности ветра, что, по сути, является дублированием мощности и значительно удорожает отпускаемую электроэнергию за счет не только дополнительных затрат на топливо, но и капиталовложений на дублирующую мощность.

 

Впрочем, можно предложить решение, позволяющее исключить резервирование мощности ветроэлектростанций мощностью специально сооружаемых для этого станций. С этой целью при работе ветроэлектростанций в энергосистеме путем аккумулирования ее электроэнергии и последующей выдачи ее в сеть аккумулятор энергии дозаряжают в период провала графика электрических нагрузок (ночью) от полупиковых тепловых электростанций с таким расчетом, чтобы к моменту утреннего подъема электрической нагрузки он был заряжен полностью. При этом привлекаемые станции постепенно переключаются на покрытие возрастающей нагрузки потребителей. Тогда аккумулятор энергии будет способен покрыть расчетную нагрузку в течение дня. Поскольку в любое время года в энергосистеме в период низких электрических нагрузок существует свободная мощность, предлагаемый способ обеспечивает круглогодичное резервирование мощности ветроэлектростанций, имеющей аккумулятор энергии суточного регулирования. Дублирование мощности ветроэлектростанций мощностью специальных станций исключается путем двойного использования как аккумулятора энергии, так и полупиковых ТЭС энергосистемы.

 

Для реализации данного способа необходимо обеспечить техническими средствами (линией электропередачи, переключателем тока и т.д.) возможность подключения аккумулятора энергии к электрической сети для дозарядки, а также покрытие прироста нагрузки в энергосистеме ее наиболее экономичными полупиковым и ТЭС, имеющими в это время свободную мощность. Энергия из аккумулятора может использоваться в любой части графика электрических нагрузок: пиковой, полупиковой, базисной. Однако с точки зрения стоимости замещаемой электроэнергии, первое предпочтительнее.

 

Следовательно, максимальная доля ветроэлектростанций в энергосистеме определяется наличием полупиковых ТЭС на органическом топливе. Их мощности должно быть достаточно для полной зарядки аккумуляторов ветроэлектростанций за период провала графика электрической нагрузки. Тогда ветроэлектростанция с аккумулятором энергии суточного регулирования будет гарантированно покрывать определенную часть графика электрических нагрузок. При этом повышается коэффициент использования установленной мощности уже существующих высокоэкономичных полупиковых тепловых станций, оборудование которых ночью обычно простаивает либо используется неэффективно. Для этой цели идеально подходят маневренные теплоэлектроцентрали, поскольку они имеют низкий удельный расход топлива на выработку электроэнергии и у них наблюдается наиболее резкое падение энергетических показателей при снижении электрической нагрузки станции, поэтому желательно увеличение числа часов использования их мощности. В конечном счете повышается экономичность электроснабжения, так как затраты на резервирование выработки энергии ветроэлектростанцией связаны лишь с затратами на топливо (при этом одновременно возрастает эффективность использования полупиковых ТЭС и маневренных ТЭЦ), в то время как в известных решениях присутствуют и затраты на строительство высокоманевренных дублирующих электростанций (в основном дизельных), работающих параллельно с ветроэлектростанциями в базисной части графика электрических нагрузок, либо вероятностный характер производства электроэнергии на ветроэлектростанциях демпфируется за счет резерва энергосистемы. В последнем случае, во-первых, существует жесткое ограничение доли ветроэлектростанций в энергосистеме и, во-вторых, снижается резерв энергосистемы, что чревато значительными экономическими потерями в аварийных ситуациях.

 

В случае, если возможно обеспечение достаточно высокого качества электроэнергии, генерируемой ветроэлектростанцией, с приемлемыми затратами, способ может применяться в модифицированном виде. Достаточно иметь один аккумулятор энергии — общий на энергосистему, накапливающий в течение суток «излишки» электроэнергии ветроэлектростанций, работающих в составе энергосистемы. В частности, это может быть актуально, если мощность ветроэлектростанций сравнима с мощностью местной энергосистемы. Преимущества такого варианта связаны с укрупнением и возможностью выбора места расположения аккумулятора энергии. Его использование наиболее перспективно применительно к электростанциям на нетрадиционных возобновляемых источниках энергии (НВИЭ), не имеющим серьезных проблем с качеством генерируемой электроэнергии: приливным и волновым электростанциям, малым ГЭС. Тогда такие электростанции и полупиковые ТЭС выступают партнерами. В результате повышается эффективность использования как полупиковых ТЭС, так и электростанций на НВИЭ, то есть они взаимно повышают конкурентоспособность друг друга в энергосистеме. При этом допускается широкомасштабное применение станций на НВИЭ в энергосистеме, что возможно в перспективе при повышении технико-экономических показателей как самих электростанций на НВИЭ, так и полупиковых ТЭС за счет применения в их качестве маневренных теплоэлектроцентралей, парогазовых установок и электростанций на базе топливных элементов, а также аккумуляторов энерги, в том числе, опять же, на топливных элементах. Пока же способ может найти ограниченное применение в небольших ветродизельных системах, содержащих аккумулятор энергии (например, аккумуляторные батареи). Аккумулятор покрывает пиковую нагрузку, а дизельная установка — базисную и полупиковую, дозаряжая также, в случае необходимости, батарею в период низких электрических нагрузок.

 

Таким образом энергия ветра может использоваться для покрытия пиковых электрических нагрузок.

 

«Энергия» 2006, № 10. С. 38-39.

 

При нынешнем соотношении внутренних цен на газ и уголь энергетикам невыгодно самостоятельно заниматься модернизацией угольных станций, считает заместитель гендиректора Сибирской угольной энергетической компании Сергей Мироносецкий

 

Павел Сухов
Фото Андрея Пономарёва

 

В чем заключается интерес СУЭК в наращивании угольной энергетики?

 

Сергей Мироносецкий:Наша компания — один из ведущих частных инвесторов в электроэнергетике. Для нас приоритетны регионы, где развита угольная отрасль, — Дальний Восток, Восточная и Западная Сибирь. Здесь у СУЭК есть блокирующие пакеты в девяти местных энергокомпаниях. Вложения в такие активы — декларация нашего интереса к угольной энергетике, к ее развитию и качественной модернизации. Такое обозначение интереса может способствовать выводу отрасли из сегодняшнего плачевного состояния — с низким КПД генерирующих мощностей и экологически грязными производствами. Но при нынешнем положении дел с энергореформой декларация остается лишь декларацией.

 

Что должно случиться, чтобы декларация превратилась в реальную заинтересованность?

 

С. М.: Проблема отрасли, чья экономика основывается на процессе государственного тарифообразования, очевидна — это недостаточность инвестиций. Полноценно развивать энергокомпании за счет инвестиционной составляющей в тарифе нельзя. Но и возможность привлечения частных средств при дореформенной структуре отрасли также представлялась призрачной. Точка невозврата в реформе уже пройдена, однако до сих пор остаются нерешенными многие вопросы — например, компенсация инвесторам возможных издержек, связанных с отсутствием рынка. Пока существуют промежуточные решения — так, РАО ЕЭС предлагает создать специальный фонд. Это лучше, чем ничего, но такой выход — не единственный возможный. Многие проблемы можно было бы решить, если бы сложился широкий круг частных владельцев генерации, которые взаимодействовали бы с потребителями и друг с другом в условиях рынка. Однако субъекты отрасли еще не дошли до полноценных рыночных отношений. Государство обозначило сроки перехода к частному владению генерацией, но эти сроки не соблюдаются. Кроме того, до сих пор не существует рынка мощности, а без этого говорить о привлекательности энергетики для инвесторов нельзя.

 

Если верить Энергетической стратегии России, то газовая пауза у нас должна закончиться не позже 2010 года Оптимистичный вариант Стратегии Пессимистичный вариант Стратегии

 

Все поставщики топлива заинтересованы в том, чтобы газовая пауза в электроэнергетике закончилась. Почему же она затягивается?

 

С. М.: Мы готовы обеспечить дополнительную потребность энергетической отрасли в угле, которая неизбежно возникнет при переводе электростанций с газа на уголь, и понимаем, какие инвестиции для этого нужны. Но сейчас все упирается в ценообразование. Цена газа на внутреннем рынке не является свободной — она определяется Федеральной службой по тарифам. Этот тариф сейчас явно занижен и выполняет социальную функцию. Быстрый рост стоимости газа может привести к резкому подорожанию электроэнергии, что грозит дестабилизацией экономической ситуации в стране. Никакое правительство в этом заинтересовано быть не может. При нынешних же паритетных ценах на газ и уголь энергетикам заниматься модернизацией угольных станций невыгодно. Поэтому экономические основания для окончания газовой паузы появятся лишь тогда, когда уголь сможет конкурировать с газом в рыночных условиях, когда цена газа будет определяться спросом и предложением, а не административными методами. Переход к таким принципам ценообразования — не быстрый процесс, но он необходим, так как фактическое отсутствие межтопливной конкуренции и сохранение диспропорций в топливном балансе чреваты тяжелыми последствиями для топливно-энергетического комплекса. И возглавить этот процесс перехода, я думаю, должен Газпром .

 

Сколько нужно средств для переоснащения российских газовых станций на уголь?

 

С. М.: На территории европейской части России много газовых станций, которые ранее работали на угле и пока еще не утратили необходимую инфраструктуру. На их модернизацию необходимо около миллиарда долларов. Это примерно 75 долларов капитальных вложений в расчете на 1000 кубометров высвобождающегося газа. Выручка от продажи этого объема сырья на внешнем рынке составит до 1,4 миллиарда долларов. То есть проект окупаемый, но вкладываться в него пока никто не торопится. Все упирается в проблему собственности: как оформить участие? Можно было бы увеличить долю инвестора в капитале электростанций. Но государство к такому шагу еще не готово. И это главное препятствие, так как без обеспечения права собственности на инвестиции никто рисковать деньгами не будет.

 

Есть ведь еще один, и очень дешевый, энергоресурс — вода. Сможет ли уголь конкурировать с ней на Дальнем Востоке — там, где существуют и тепловые и гидрогенерирующие мощности?

 

С. М.: Уголь и вода на самом деле хорошо дополняют друг друга. Гидроэнергетика нестабильна, объемы производства ней зависят от климатических факторов. Например, в ведущей по использованию водных ресурсов Иркутской энергосистеме в 2003 году гидроэлектростанции выработали лишь 39,4 миллиарда кВт ч электроэнергии, а годом ранее — около 48 миллиардов кВт ч. При этом энергопотребление вовсе не снижается. И угольные станции могут возмещать эти спады. Вопрос скорее в другом. С вводом Бурейской ГЭС на Дальнем Востоке возникает проблема избыточного предложения электроэнергии. Мощности угольных станций там уже сейчас используются не полностью. Решить проблему может развитие экспорта электричества в Китай, но этот проект связан со строительством энергопередающих сетей, а это сфера приоритетного внимания государства.

 

Снег?!Мы вывезем: вывоз строительного мусора.

 

Чистый воздух. Новая страница 1. Электронный распределитель тепла. Газовая утилизационнаябескомпрессорная турбина типа губт. Москва будет бороться с дефицито.

 

Главная ->  Экология