Энергетика будущего
Беседовала Галина
КИСЕЛЕВА,
«Восточно-Сибирская
Правда»
Проблемы развития
энергетики стали предметом обсуждения
научной сессии, состоявшейся недавно
в Новосибирске. На ней с большим
докладом выступил директор Института
систем энергетики им. Л.А. Мелентьева
СО РАН член- корреспондент РАН
Николай Воропай. Он рассказал
об основных тенденциях и перспективах
развития централизованной и
автономной энергетики. Николай
Иванович любезно согласился
прокомментировать основные моменты
доклада нашему корреспонденту.
- Николай Иванович,
каковы общие тенденции развития
энергетики в мире, и в России,
в частности?
- Энергетика экономически
развитых стран мира, в том
числе бывшего СССР, интенсивно
развивалась в течение ХХ века
главным образом путем централизации
энергоснабжения при создании
все более мощных энергетических
объектов (электростанций, ТЭЦ, нефтяных
и газовых промыслов, ЛЭП и
т.д.). Следствием стало формирование
территориально распределенных
протяженных систем энергетики.
Это позволяло достигать существенного
экономического эффекта, повышать
надежность энергоснабжения и
качество поставляемых потребителям
энергоресурсов.
Начиная с 20-х
годов прошлого века технологии
традиционных паротурбинных агрегатов
тепловых и атомных электростанций
развивались по пути использования
все более высоких параметров
пара, что требовало применения
более совершенных материалов
для котлов и турбин, увеличения
единичной мощности установок.
При этом улучшались технико-экономические
параметры установок, уменьшались
удельные капиталовложения и
постоянные текущие издержки. Укрупнение
агрегатов наблюдалось и в
гидроэнергетике, хотя в меньшей
степени.
В конце ХХ
века произошел слом этой тенденции,
в результате чего начали интенсивно
развиваться так называемые распределенные
источники энергии - энергетические
установки небольшой мощности
и производительности. Это стимулировалось
необходимостью адаптации к условиям
рынка, появлением новых высокоэффективных
энергетических технологий, ростом
доли высококачественных энергоресурсов
в энергоснабжении, прежде всего
газа, ужесточением экологических
требований, стимулирующих использование
возобновляемых энергоресурсов (гидроэнергии,
ветра, биомассы и др.). В 80-е
годы появились высокоэффективные
газотурбинные и парогазовые установки
широкого диапазона мощностей, в том числе
малых - от единиц до одного-двух десятков
МВт. Отличительной особенностью таких
установок, особенно малых, была их высокая
заводская готовность, что позволяло быстро
вводить их в эксплуатацию.
- А выгодно ли
развитие малой энергетики в
России?
- В России уже
сейчас довольно эффективно внедряются
различные газотурбинные установки
(ГТУ-ТЭЦ). Их активному внедрению
способствуют газификация средних
и малых городов и поселков,
создание рынка высокоэкономичных,
с коротким сроком сооружения,
быстроремонтируемых установок.
Так, например, в Астраханской
области к 2020 году планируется
из 550 МВт электрической мощности
65,5 МВт получать за счет малых
ГТУ-ТЭЦ, а в Томской области
доля малой энергетики составит
53%. При этом будет использоваться
отечественное оборудование.
Наши оценки
показывают, что потенциальные возможности
сооружения малых ГТУ-ТЭЦ вместо
неэкономичных устаревших котельных
в городах и поселках городского
типа очень перспективны. Реалистичен
прогноз, что их внедрение может
дать в целом по стране 10-15%
от суммарной установленной мощности
генерации.
Перспективно
и внедрение энергетических установок
на возобновляемых источниках
энергии, которые тоже относятся
к малой энергетике. В последние
годы их активно используют
во многих странах. Так, западно-европейские
страны планируют к 2010 году
увеличить производство электроэнергии
на базе возобновляемых источников
в среднем более чем на 10%. Особое
распространение получили ветроэнергетические
установки.
- Тенденция к
децентрализации, внедрению установок
малых форм, очевидно, коснется и
теплового хозяйства?
- Принципиальной
особенностью теплоснабжающих систем
(ТСС) в отличие от электро-,
газо- и нефтеснабжающих систем
является их локальный характер,
обусловленный действием в границах
небольших территорий (город, населенный
пункт или даже какой-то его
район).
Централизованными
считаются теплоснабжающие системы
мощностью 20 МВт и более. Они
чаще всего относятся к отрасли
"Электроэнергетика". ТСС мощностью
менее 20 МВт являются децентрализованными
и, как правило, входят в
сферу жилищно- коммунального
хозяйства. В соответствии с
таким делением сейчас 70-95% жилого
фонда крупных городов РФ обеспечивается
централизованным теплоснабжением.
Причем уровень централизации
теплоснабжения по отдельным
регионам имеет достаточно широкий
диапазон. На востоке страны он
колеблется от 51% (Республика Бурятия)
до 84% (Хабаровский край) по нагрузке отопления,
а по горячей воде - от 45% до 76% для этих
же регионов.
Централизованные
источники и в будущем будут
составлять основную долю в
структуре производства тепловой
энергии. Доля ТЭЦ не превысит
32%, но может быть существенно
увеличена за счет ввода новых
малых ГТУ-ТЭЦ различного типа.
Незначительную долю в структуре
производства тепла будут иметь
нетрадиционные и возобновляемые
источники.
- А что изменится
в нефтяном и газовом хозяйстве?
- В последние
годы существенно возросла актуальность
получения моторных топлив прямо
на месте добычи нефти и
газа, без их дальней трубопроводной
транспортировки. Причина этого
- значительный рост транспортных
тарифов. Так, например, стоимость
перевозок топлива в отдаленные
регионы теперь намного превышает
отпускную цену самого топлива.
А это, естественно, приводит
к увеличению себестоимости любой
продукции, в том числе и
топливно-энергетической. Существует
парадоксальная ситуация: в регионы,
где добывается большая часть
нефти и газа, ежегодно завозятся
нефтепродукты, которые производятся,
например, в Поволжье! Кроме того,
остро назрела необходимость
вводить в эксплуатацию многие
нефтяные и газовые месторождения,
которые не использовались раньше
в основном из-за значительных
капитальных затрат. К примеру,
только в Тюменской области
есть около сотни таких мелких
и средних месторождений. В
Новосибирской области на малых
нефтяных месторождениях можно
ежегодно добывать до 1 млн. тонн
сырья и, организовав его глубокую
переработку, почти полностью
удовлетворять потребности региона
в моторных топливах.
Большой эффект
может дать использование малых
нефтеперерабатывающих установок
и мини-НПЗ, которые позволили
бы производить топливо на
месте. До недавнего времени
оно сдерживалось отсутствием
приемлемых технологий. С появлением
новой каталитической технологии
"Цеоформинг", разработанной еще
в 1984 году в Институте катализа
СО РАН, ситуация изменилась. Главное
преимущество этой технологии
в том, что не требуется использование
водорода и соответствующего
оборудования для его получения.
Сырье подается без гидроочистки,
и содержание в нем серы
может достигать 1,5%. А на выходе
выделяется готовый к употреблению
неэтилированный бензин, не требующий
дополнительной технологической
обработки. Все это позволяет
на треть, в сравнении с традиционной
технологией, снизить капитальные
затраты и эксплуатационные расходы.
Можно создавать
рентабельные мини-производства
моторных топлив с производительностью
переработки от 5 до 500 тыс. т нефти
в год. Такая технология практически
безотходна. Ее эффективность была
подтверждена на нескольких пилотных
установках на севере Сибири.
Относительная простота, сравнительная
дешевизна строительства и обслуживания
мини-НПЗ, быстрая окупаемость
делают их весьма привлекательными
для получения моторных топлив,
как в удаленных неосвоенных местах
добычи нефти и газового конденсата, так
и в освоенных промышленных районах при
наличии в них малодебитных нефтяных и
газоконденсатных месторождений или нефтяной
трубы. Кстати, децентрализация переработки
нефти позволит значительно ослабить
монополизм в этой отрасли, что должно
повлиять на удешевление моторных топлив.
Аналогичные тенденции
децентрализации наблюдаются и
в газовой отрасли. Длительное
время основное внимание газодобычи
было сосредоточено на месторождениях-гигантах.
В последние годы все активнее
начинается использование малых
местных месторождений.
- Николай Иванович,
в вашем институте проводился
анализ технико-экономических показателей
различных энергетических технологий.
Какие вы