Перспективы развития топливной промышленности и электроэнергии в Беларуси

Основной поставщик каменного  угля — Россия (99,8 %). На юге Беларуси разведаны месторождения только бурого угля (прогнозные запасы 250 млн т), который можно добывать для производства угольно-торфяных брикетов. Наиболее перспективное месторождение — Житковичское, его промышленные запасы составляют почти 72 млн т.

В перспективе возможна разработка горючих сланцев Туровского (Гомельская область) и Любанского (Минская область) месторождений. Общие запасы горючих сланцев этих месторождений составляют почти 4 млрд т. Они могут использоваться в качестве энерготехнологического сырья.

Торфяная промышленность. Промышленная добыча торфа на территории Беларуси началась в 1896 г. для потребности  стеклозавода в д. Серковица (сейчас Толочинскнй район).

( До первой мировой  войны в Беларуси были организованы  несколько небольших разработок, имеющих объем добычи менее 15 тыс. т ежегодно. Максимум же добычи торфа пришелся на 1960—1970 гг., когда добывалось 8—9 млн т в год. Тогда энергетика Беларуси практически полностью основывалась на использовании торфа (рис. 119).

В советский период добычу торфа осуществляли от 60 до 200 торфопредприятий. До второй мировой войны были введены в эксплуатацию 12 крупных торфопредприятий. В послевоенное время были построены новые крупные торфопредприятия.

Для обеспечения населения  коммунально-бытовым топливом в  Беларуси работают 32 торфобрикетных завода. Больше всего таких заводов в Минской и Витебской областях,

В Беларуси насчитывается 9,2 тыс. торфяных месторождений с общими запасами 5,7 млрдт торфа при 40 % влажности, из которых только 260 млн т можно использовать в хозяйстве республики. Поэтому количество торфопредприятий в стране сократилось. В период 1999—2005 гг. в среднем ежегодно добывалось 2,1 млн т топливного торфа, что в 4,2 раза меньше, чем в 1970 г. Более половины всего добываемого торфа и производства торфобрикетов приходится на Минскую и Гомельскую области. Самый большой торфозавод находится в г. п. Старобин.

Топливная промышленность и охрана окружающей среды. Использование минерального топлива требует внимания к состоянию окружающей среды. Его сжигание и химическая переработка сопровождаются выбросами в атмосферу, воду и почву вредных веществ. Значительные площади загрязняются и в результате прорывов на трассах нефтепроводов. Именно трассы нефте- и газопроводов, нефтеперерабатывающие заводы, тепловые электростанции относятся к объектам с большой экологической опасностью.

Сейчас торф в Беларуси используется в виде торфобрикетов  как коммунально-бытовое топливо.  

Урок 25  § 42. Электроэнергетика

Электроэнергетика. В Беларуси энергетика состоит практически из электростанций одного типа — тепловых. Это государственные районные электростанции (ГРЭС) и теплоэлектроцент-242 ради (ТЭЦ). ГРЭС вырабатывают только электрическую энергию. ТЭЦ — электрическую и тепловую. В республике имеются и гидравлические электростанции (ГЭС) (рис. 120).

Электроэнергетика Беларуси начала свое существование с 1889 г. после  строительства небольшой (1.2 тыс. кВт) электростанции в Добруше на местной бумажной фабрике, котлы которой работали на угле и дровах. Еще меньшими по мощности и слабейшими по технической вооруженности были электростанции в Минске, Витебске, Могилеве, Гомеле, Жлобине, Гродно. Общая мощность всех электростанций Беларуси в 1913 г. составила только 5,3 тыс. кВт, что позволяло получать 3 млн кВт-ч электроэнергии. Этого количества энергии едва хватало на освещение центральных улиц крупных в то время городов и работу нескольких небольших кинотеатров. В промышленности электричество почти не использовалось.

Начало развитию современной  электроэнергетики было положено планом электрификации России (планом ГОЭЛРО), принятом в 1921 г. В 1927 г. на Осиновских болотах около Орши началось строительство Белорусской ГРЭС — первой крупной электростанции в Беларуси, которая в 1940 г. достигла своей проектной мощности — 34 тыс. кВт. От этой станции по линиям электропередач получили дешевую и устойчивую энергию такие города, как Витебск, Могилев, Орша, Шилов. Перед Великой Отечественной войной новые тепловые электростанции были построены в Могилеве, Борисове, Бобруйске, Кричеве и других городах. Основным топливом для этих станций являлся торф. В Западной Беларуси в то время небольшие электростанции были только в более-менее значительных городах (Пинск, Брест, Гродно, Барановичи).

В годы Великой Отечественной  войны электроэнергетика Беларуси была почти полностью уничтожена. Электроэнергетика Беларуси в послевоенное время ориентировалась в основном на концентрацию производства электроэнергии путем строительства крупных станций, особенно ТЭЦ, вырабатывающих около половины всей электроэнергии в стране й полностью обеспечивающей все крупные города. В настоящее время общая мощность электростанций Беларуси составляет 7,8 млн кВт, а производство электроэнергии — 26,5 млрд кВт-ч. На долю Витебской и Гомельской областей, г. Минска приходится почти 75 % всей вырабатываемой в стране электроэнергии.

Самая крупная электростанция Беларуси — Лукомская ГРЭС (г. Новолукомль) (рис. 121); среди теплоэлектроцентралей наибольшую мощность имеют Минская ТЭЦ-4 и Новополоцкая ТЭЦ. Характерна высокая концентрация выработки электроэнергии: на 11 наиболее крупных электростанциях сейчас вырабатывается 95 % общего объема электроэнергии. Почти половина производства электроэнергии приходится на ТЭЦ.

Таблица 5

Наиболее крупные тепловые электростанции 

До 70-х гг. XX в. главными видами топлива на электростанциях Беларуси были торф и уголь, в настоящее время — мазут и природный или попутный газ. Именно топливо является основной частью затрат на производство электроэнергии (около -Д), но его доля в последние годы постепенно сокращается, зато растут издержки на оплату труда работников. Для увеличения производства электроэнергии планируется строительство Зельвен-ской ГРЭС (2,4 млн кВт) и других электростанций, в т. ч. АЭС.

Кроме тепловых электростанций, в Беларуси действуют свы-^ ше 20 небольших гидроэлектростанций (ГЭС). Наибольшая из них пока — Осиповичская (2,2 тыс. кВт) на р. Свислочь и Чигиринская (1,5 тыс. кВт) на р. Друть. Всего планируется восстановить 55 ма-лых ГЭС и построить к 2016 г. несколько больших и малых ГЭС общей мощностью около 200 тыс. кВт. На Немане планируется в ближайшее время построить Гродненскую ГЭС (34 тыс. кВт), позже — Неманскую ГЭС. На Западной Двине будет создан каскад из четырех ГЭС суммарной мощностью 132 тыс. кВт, первая из которых — Полоцкая (около 30 тыс. кВт) уже строится, остальные (Верхнедвинская, Бешенковичская и Витебская) — проектируются. На Днепре планируется построить Днепровскую ГЭС.

Сейчас в Беларуси активно  ведется работа, направленная на использование  нетрадиционных (альтернативных) источников , электричества. Первый из них —- энергия ветра. В стране уже | определены 1640 пунктов, где можно поставить ветроэнерге-j тические установки, хотя скорость ветра над территорией Беларуси составляет в среднем не более 3,5—5 м/сек, а для экономической выгоды необходимо 7—12 ветряков. |       Второй источник нетрадиционной энергии  — солнечная энергия. Однако для Беларуси она будет обходиться гораздо дороже, чем гидравлическая. К тому же солнечных дней в Бела-| руси тоже мало. (Вспомните, какое количество солнечных j дней в среднем бывает в Беларуси ежегодно.)

Размещенные на территории Беларуси электростанции, трансформаторные подстанции связаны между собой линиями электропередач различного напряжения тока и образуют единую энергосистему, которая, в свою очередь, линиями электропередач связана с энергосистемами соседних стран.

Потребление электроэнергии. Основными потребителями всей электроэнергии являются промышленность и строительство. Кроме них, много электроэнергии используют сельское хозяйство, транспорт и жилищно-коммунальное хозяйство (рис. 122). Своей электроэнергии Беларуси не хватает, более 1/4 ее поступает из Украины (Ровенская АЭС) и России (Смоленская АЭС).

Республика Беларусь, как  и многие страны мира, должна принять  решение о том, как будет выглядеть  энергетика в ближайшие десятилетия. Выбор технологий в энергетике будущего относительно невелик. В соответствии с позицией российского экспертного  сообщества [2], источники энергии, которые  изменят сложившиеся экономические, балансовые и экологические представления, определены следующим образом:

• ядерная энергетика на быстрых нейтронах с полным топливным циклом;
• нетрадиционные возобновляемые энергоресурсы;
• возможно, термоядерная энергетика.

Среди всех технологий самыми перспективными и надежными являются технологии на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ), так как  они неиссякаемы, есть в каждой стране и экологически безопаснее, чем ТЭР, получаемые при сжигании органического  топлива. К ВИЭ, которые имеют  место и могут быть использованы в Республике Беларусь, относятся: энергия  ветра, солнца, малых рек, водосбросов, различных видов биомассы, низкопотенциальное тепло рек, озер, земли. Лидерами в области ВИЭ являются четыре технологии: энергетика на основе биомассы, ветра, солнца и гидроэнергетика. 
 
Специалистами ряда организаций проведены оценки энергетических потенциалов ВИЭ Республики Беларусь [3] (табл. 2), что позволит уменьшить импорт органического топлива в объеме 10,5–17,9 млн т у. т.

К видам биотоплива, которые могут использоваться в Беларуси для получения тепла и электроэнергии, следует отнести: древесную щепу, дрова, опилки, солому, все сельскохозяйственные культуры, биогаз. Древесные ресурсы для производства энергии предполагается увеличить с 1,8 млн т у. т. в 2007 г. до 2,6 млн т у. т. в 2011 г. В настоящее время на древесном топливе работают мини-ТЭЦ в г. Осиповичи и г. Вилейка, а также Белорусская ГРЭС с годовым потреблением плотной древесины 145 тыс. м3. За последние три года многие котельные переоборудованы в мини-ТЭЦ. 
 
В соответствии с [1] предполагается также использовать биомассу быстрорастущих растений на выработанных торфяниках площадью 180 тыс. га. В качестве таких культур могут быть использованы ива, береза, тополь, ель. В Международном государственном экологическом университете им. А.Д. Сахарова в настоящее время проводятся исследования по выращиванию быстрорастущей ивы. 
 
В Республике Беларусь насчитывается около 9000 животноводческих ферм, комплексов и птицефабрик. Ежегодно в стране образуется около 30 млн м3 животноводческих стоков и отходов растениеводства, что позволило бы получить биогаз потенциалом около 2 млн т у. т. Теплотворная способность одного кубического метра биогаза составляет в зависимости от содержания метана от 20 до 25 МДж/м3. Кроме того, переработанные в биогазовых установках органические отходы превращаются в биомассу, которая содержит значительное количество питательных веществ и может быть использована в качестве биоудобрения и кормовых добавок. Значительным преимуществом биоудобрений перед навозом, перепревшим в естественных условиях, является то, что при сбраживании навоза в биогазовых установках погибает более 98% яиц гельментов, патогенных микроорганизмов. После биогазовой установки 99% семян сорняков теряют всхожесть. 
 
В Минском районе на РУСП «ППЗ “Белорусский”» введена в строй одна из трех введенных по республике биогазовых установок, которая за 2008 г. выработала 2,41 млн кВт•ч электроэнергии и 2640 Гкал тепловой энергии. Планируется ввести в ближайшее время еще одиннадцать биогазовых установок различной мощности. 
 
Мощность ветроэнергетических установок (ВЭУ) в мире возросла с 1,1 ГВт в 1985 г. до 74,2 ГВт в 2006 г. [4]. Среднегодовые темпы прироста мощности ВЭУ по отношению к предыдущему году составили 29,3% и к 2020 г., согласно прогнозам Европейской ветроэнергетической ассоциации, должны достичь 180 ГВт. Доля ветроэнергии в производстве электроэнергии в странах Европейского Союза в 2020 г. составит 12,7–15,7%, а к 2030 г. — 22,3–30,3%. 
 
Ветроэнергетический потенциал Беларуси, технологически возможный для использования выпускаемыми ВЭУ при среднегодовой скорости ветра 5,7 м/с, составляет 15,65 млрд кВт•ч [4]. Для этой элетроэнергии необходимо ввести около 3500 ВЭУ общей установленной мощностью 7028 МВт. При этом себестоимость 1 кВт•ч электроэнергии составит 3,01 цента США при стоимости ВЭУ 1000 долларов/кВт установленной мощности без учета финансовых услуг при строительстве. 
 
В Мядельском районе работают две ВЭУ суммарной мощностью 850 кВт, введенные в эксплуатацию в 2000 и 2002 гг. За это время отпущено в энергосистему более 1,5 млн кВт•ч электроэнергии. Но дальнейшее развитие ветроэнергетики сдерживается из-за ряда факторов:

• высокой стоимости оборудования;
• срок реализации проектов от проектирования до ввода в эксплуатацию составляет около 2 лет;
• окупаемость проектов — 8–10 лет.

Использование солнечной  энергии в Республике Беларусь возможно по двум направлениям: фотоэнергетика и гелиоэнергетика. Первая связана с прямым преобразованием солнечной энергии в электрическую, вторая — с утилизацией тепла с помощью теплоиспользующих систем. Сегодня себестоимость электроэнергии, вырабатываемой на промышленных солнечных станциях, составляет 0,15–0,2 доллара США/кВт•ч. Однако ожидается, что после 2020 г. лидером роста ВИЭ станет солнечная энергетика, вследствие снижения затрат на производство высококачественного кремния, который используется для изготовления фотоэлементов, что позволит снизить себестоимость электроэнергии в 4–5 раз. 
 
Принято решение о строительстве фотоэлектрической станции в железнодорожном депо г. Витебска. В Беларуси выпускаются электрические изгороди с источниками питания генераторов импульсов на основе фотоэлементов, а также дорожные знаки вне населенных пунктов. 
 
ООО «Электрет» более 8 лет разрабатывает и внедряет солнечные водогрейные системы, предназначенные для работы в системах горячего водоснабжения жилых домов, объектов соцкультбыта и промышленных объектов. Продолжительность эффективной эксплуатации этих систем — с апреля по сентябрь. Производительность гелиоколлектора площадью 2 м2 составляет 100–150 л/сут при нагреве воды до 55 °С. На таких предприятиях Республики Беларусь, как РУП «Барановичский АП-2», СК «Белая Русь», РУСП «Слуцкая птицефабрика» и многих других, смонтированы солнечные коллекторы площадью более 1000 м2. 
 
В настоящее время в республике функционируют построенные в 1950-е годы Чигиринская и Осиповичская ГЭС с общей мощностью 3,7 МВт, а также восстановленные и вновь введенные в эксплуатацию за последние годы малые ГЭС общей мощностью около 8 МВт, вырабатывающие электроэнергию 30–32 млн кВт•ч в год. На объектах Вилейско-Минской водной системы эксплуатируются четыре малых ГЭС суммарной мощностью 2145 кВт. Турбины для малых ГЭС выпускаются мощностью до 800 кВт, рассчитаны на диапазон напора от 2 до 10 м, расход воды — от 0,3 до 10 м3/с. В 2009 г. введены в эксплуатацию Жодинская, Сычевичская и Гореничская мини-ГЭС суммарной мощностью 130 кВт. Планируется в IV квартале 2009 г. ввод в эксплуатацию мини-ГЭС с двумя турбинами суммарной мощность 420 кВт на Чижовском водохранилище г. Минска.