Белорусская энергетика

1. Введение

          Энергетика - область общественного производства, охватывающая энергетические ресурсы, выработку, преобразование, передачу и использование различных видов энергии. Энергетика каждого государства функционирует в рамках созданных соответствующих энергосистем.

Энергосистемы - совокупность энергетических ресурсов всех видов, методов и средств их получения, преобразования, распределения и использования, обеспечивающих снабжение потребителей всеми видами энергии.

     В энергосистемы входят:

     - электроэнергетическая система;

     - система нефте- и газоснабжения;

     - система угольной промышленности;

     - ядерная энергетика;

     - нетрадиционная энергетика.

     Электроэнергетика республики представляет собой постоянно развивающийся высокоавтоматизированный комплекс, объединенный общим режимом работы и единым централизованным диспетчерским управлением. Из всех вышеперечисленных в Республике Беларусь наиболее представлена электроэнергетическая система.

     Электроэнергетическая система - объединение электростанций, связанных линиями электрической передачи (ЛЭП) и совместно питающих потребителей электроэнергией.

     Энергетика - одна из форм природопользования. В  перспективе, с точки зрения технологии, технически возможный объем получаемой энергии практически неограничен, однако энергетика имеет существенные ограничения по термодинамическим (тепловым) лимитам биосферы. Размеры  этих ограничений видимо близки к  количеству энергии, усваиваемой живыми организмами биосферы в совокупности с другими энергетическим процессами, идущими на поверхности Земли. Увеличение этих количеств энергии, вероятно, катастрофично  или, во всяком случае, кризисно отразится  на биосфере.

     Наиболее  часто в современной энергетике выделяют традиционную и нетрадиционную энергетики.

     Традиционную  энергетику главным образом разделяют  на электроэнергетику и теплоэнергетику. 

2. Электрическая энергия

         Наиболее удобный вид энергии - электрическая, которая может считаться основой цивилизации. Преобразование первичной энергии в электрическую производится на электростанциях: ТЭС, ГЭС, АЭС.

     Примерно 70 % электроэнергии вырабатывают на ТЭС. Они делятся на конденсационные  тепловые электростанции (КЭС), вырабатывающие только электроэнергию, и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), которые производят электроэнергию и теплоту.

     Основное  оборудование ТЭС - котел-парогенератор, турбина, генератор, конденсатор пара, циркуляционный насос.

     В котле парогенератора при сжигании топлива выделяется тепловая энергия, которая преобразуется в энергию  водяного пара. В турбине энергия  водяного пара превращается в механическую энергию вращения. Генератор превращает механическую энергию вращения в  электрическую. Схема ТЭЦ отличается тем, что по ней, помимо электрической  энергии, вырабатывается и тепловая путем отвода части пара и нагрева  с его помощью воды, подаваемой в тепловые магистрали.

     Есть  ТЭС с газотурбинными установками. Рабочее тело и них - газ с воздухом. Газ выделяется при сгорании органического топлива и смешивается с нагретым воздухом. Газовоздушная смесь при 750 - 770°С подается в турбину, которая вращает генератор. ТЭС с газотурбинными установками более маневренна, легко пускается, останавливается, регулируется. Но их мощность в 5 - 8 раз меньше паровых.

     Процесс производства электроэнергии на ТЭС  можно разделить на три цикла: химический - процесс горения, в результате которого теплота передается пару; механический - тепловая энергия пара превращается в энергию вращения; электрический - механическая энергия  превращается в электрическую. 

3. Атомная  энергетика

         Атомная электростанция отличается от ТЭС тем, что котел заменен ядерным реактором. Теплота ядерной реакции используется для получения пара.

     Первичной энергией на АЭС является внутренняя ядерная энергия, которая при  делении ядра выделяется в виде колоссальной кинетической энергии, которая, в свою очередь, превращается в тепловую. Установка, где идут эти превращения, называется реактором.

     Через активную зону реактора проходит вещество теплоноситель, которое служит для отвода тепла (вода, инертные газы и т.д.). Теплоноситель уносит тепло в парогенератор, отдавая его воде. Образующийся водяной пар поступает в турбину. Регулирование мощности реактора производится с помощью специальных стержней. Они вводятся в активную зону и изменяют поток нейтронов, а значит, и интенсивность ядерной реакции.

     Природное ядерное горючее атомной электрической  станции - уран. Для биологической защиты от радиации используется слой бетона в несколько метров толщиной.

     При сжигании 1 кг каменного угля можно  получить 8 кВт-ч электроэнергии, а  при расходе 1 кг ядерного топлива  вырабатывается 23 млн. кВтч электроэнергии.

     Во  исполнение Указа Президента Республики Беларусь                           от 12 ноября 2007 г. № 565 «О некоторых мерах по строительству атомной электростанции» в республике системно осуществляется реализация соответствующих конкретных организационно-правовых, научно-исследовательских и проектно-изыскательских мероприятий.

     Собственная АЭС позволит Беларуси решить ряд  стратегически важных задач:

     1. Обеспечить дополнительные гарантии укрепления государственной независимости и экономической самостоятельности Беларуси (возведение атомной электростанции позволит снизить потребность государства в импортных энергоносителях почти на треть);

     2. Снизить уровень использования природного газа в качестве энергоресурса (ввод в действие АЭС в Беларуси позволит уйти от однобокой зависимости нашей экономики от поставок российского газа и приведет к экономии около 4,5 млн. м³ газа в год);

     3. Строительство АЭС в Беларуси рассматривается как вариант диверсификации поставщиков и видов топлива в топливно-энергетическом балансе страны;

     4. Атомная энергетика открывает новые возможности для развития национальной экономики;

     5. Строительство АЭС будет способствовать экономическому и социальному развитию региона размещения АЭС;

     6. Опыт, приобретенный при строительстве АЭС, в перспективе позволит использовать промышленный и кадровый потенциал страны при возведении объектов ядерной энергетики как в республике, так и за рубежом;

     7. Введение в энергобаланс АЭС позволит снизить выбросы парниковых газов в атмосферу.

     Организует  и координирует деятельность по строительству  белорусской атомной электростанции Министерство энергетики Республики Беларусь.

     Подготовка  к строительству атомной электростанции в Беларуси проходит в тесном взаимодействии с Международным агентством по атомной  энергии.

     31 января 2008 г. Президент Республики Беларусь подписал постановление Совета Безопасности № 1 «О развитии атомной энергетики в Республике Беларусь». В соответствии с принятым решением в стране будет осуществлено строительство атомной электростанции суммарной электрической мощностью 2 тыс. МВт с вводом в эксплуатацию первого энергетического блока в 2016 году, второго – в 2018-м. 

4. Гидроэнергетика

          Более 2000 лет человечество использует водную энергию Земли. Теперь энергия воды используется на гидроэнергетических установках (ГЭУ) трех видов:

     1) гидравлические электростанции (ГЭС);

     2) приливные электростанции (ПЭС), использующие  энергию приливов и отливов  морей и океанов;

     3) гидроаккумулирующие станции (ГАЭС), накапливающие и использующие  энергию водоемов и озер.                                       

     Гидроэнергетические ресурсы в турбине ГЭУ преобразуются  в механическую энергию, которая  в генераторе превращается в электрическую. Потенциальная мощность всех водотоков республики составляет 850 МВт, в том числе технически доступная - 520 МВт, экономически целесообразная - 250 МВт. В настоящее время в республике находится в эксплуатации 41 ГЭС суммарной мощностью 16,1 МВт, что составляет около 3% от технически доступного потенциала. Около 60% мощности всех ГЭС приходится на долю 22 ГЭС суммарной мощностью 9,4 МВт, находящихся в хозяйственном ведении РУП-облэнерго, входящих в состав ГПО "Белэнерго". Мощность самой крупной станции составляет 2,175 МВт (Осиповичская ГЭС, введена в эксплуатацию в 1953 году). Выработка электроэнергии на ГЭС ГПО "Белэнерго" составила в 2008 году 24,8 млн. кВт·ч, в 2009 году - 29,6 млн. кВт·ч. Суммарная выработка электроэнергии всеми ГЭС республики составила в 2008 году 39 млн. кВт·ч, в 2009 - 44 млн. кВт·ч.

     Оценка  целесообразности строительства новых  ГЭС должна осуществляться с учетом эколого-экономических факторов на основании рекомендаций, разработанных  РУП "Центральный научно-исследовательский  институт комплексного использования  водных ресурсов" (РУП "ЦНИИКИВР"), рекомендаций по обоснованию экологической  безопасности создания ГЭС, утвержденных приказом Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды от 17 ноября 2000 г. № 254, и методических указаний по оценке экономического гидропотенциала  рек Беларуси, утвержденных Министерством  природных ресурсов и охраны окружающей среды и ГПО "Белэнерго" 26 ноября 2002 г.

     Таким образом, основными источниками  энергии являются твердое топливо, нефть, газ, вода, энергия распада  ядер урана и других радиоактивных  веществ. 

5.   Добыча и переработка  нефти

         Разведанные месторождения нефти на территории Беларуси сосредоточены в нефтегазоносной области - Припятской впадине, площадь которой около 30 тыс. кв. км. Начальные извлекаемые ресурсы нефти были оценены в 355,56 млн. т. В промышленные категории переведено 46 процентов указанных ресурсов. С 1965 года по 2002 были открыты 185 месторождений с залежами нефти, 64 из которых имеют суммарные запасы 168 млн. т. Соответственно неразведанные ресурсы нефти оцениваются на уровне 187,56 млн. т.

     С начала разработки добыто 109,784 млн. т  нефти и 11,3 млрд. куб. м попутного  газа, остаточные запасы нефти промышленных категорий составляют 58 млн. т, попутного газа - 3,43 млрд. куб. м. Основная часть нефти (96 процентов) добывается (в последнее время более 1,8 млн. т в год) из активных остаточных запасов, составляющих 26 млн. т (41 процент), срок их обеспеченности - 15 лет, а вместе с трудноизвлекаемыми (низкопроницаемые коллекторы, обводненность более 80 процентов и высокая вязкость) - 31 год.

     Ожидается, что уровень ежегодной добычи нефти к 2012 году снизится на 320 тыс. т, или 11,3 процента, и составит 1500 тыс. т. Извлекаемые объемы попутного газа сократятся с 254 млн. куб. м в 2003 году до 208 млн. куб. м в 2012.

     Исходя  из анализа динамики нефтедобычи  как в мировой практике, так и в республике после достигнутого максимального уровня ее добычи отмечается резкий спад. Это происходит из-за того, что основные наиболее крупные месторождения нефти, обеспечившие достигнутые уровни добычи, постепенно истощались, а запасы по вновь открываемым небольшим залежам не восполняли объемы извлекаемой нефти. Кроме того, спад усугубляется ростом доли в общем объеме добычи трудноизвлекаемой нефти, добыча которой из недр требует применения новых дорогостоящих технологий. При этом значительно снижается экономическая эффективность ее добычи.

     Для того чтобы стабилизировать добычу нефти и создать предпосылки ее роста, требуется резко увеличить ресурсно-сырьевую базу путем открытия новых месторождений с запасами, превышающими объемы нефтеизвлечения.

     В Республике Беларусь перспективными в  нефтегазоносном отношении кроме Припятского прогиба являются Оршанская и Подлясско-Брестская впадины. Однако промышленная нефтеносность установлена только в Припятском прогибе. Перспективы Оршанской и Подлясско-Брестской впадин весьма проблематичны и однозначно пока не определены. Поэтому стратегия дальнейшего развития нефтедобывающей промышленности республики основывается на современных знаниях геологического строения Беларуси, опыте поисков, разведки и разработки месторождений нефти и рассчитывается исходя из ресурсной базы только Припятского прогиба. Так как в прогибе крупные месторождения нефти уже открыты и эксплуатируются, а объективные предпосылки увеличения добычи в настоящее время отсутствуют, то в основу расчета прогнозных показателей добычи положен принцип максимально возможного замедления темпов падения уровня добычи нефти и его стабилизации. Нефтеперерабатывающая промышленность представлена двумя нефтеперерабатывающими предприятиями суммарной мощностью около 40 млн. т переработки в год сырой нефти. В настоящее время ПО "Нафтан" располагает установками, мощность которых рассчитана на переработку до 9 млн. т нефти в год, АО "Мозырский НПЗ" — до 8 млн. т. Глубина переработки нефти находится на уровне 50 %. Низким остается технический уровень ряда производств, износ основных фондов составляет около 70 %. Качество вырабатываемых нефтепродуктов (по составу, уровню содержания примесей) в большинстве случаев не соответствует международным стандартам и не позволяет им конкурировать на внешнем рынке. По надежности оборудования, экологической безопасности, степени автоматизации и компьютеризации производственных процессов существует значительное отставание от современных нефтеперерабатывающих заводов промышленно развитых стран.