В Европе и США солнечные батареи и ветрогенераторы уже сейчас вырабатывают более 10% всей потребляемой энергии. Для Сибири это пока экзотика. В чем же причина нашего отставания «от планеты всей»? И есть ли у сибирской энергетики шанс стать альтернативной?
Много воды
Возможно, Сибири с ее полноводными реками и мощными гидроэлектростанциями заниматься развитием альтернативной энергетики вообще не обязательно? По мнению ученых, беспокоиться все-таки стоит.
«Это общепринятое заблуждение, что основной генерацией в СФО являются ГЭС, — объясняет директор политехнического института СФУ, профессор кафедры «Тепловые электрические станции» Евгений Анатольевич Бойко. — Даже в Красноярском крае и Иркутской области, где сосредоточены мощные гидроэлектростанции, вклад ГЭС в выработку электроэнергии не превышает 50%. А в таких регионах, как Кемеровская область, Алтайский край, Новосибирская и Омская области этот показатель существенно ниже. И основной производитель энергии — тепловая энергетика на органическом топливе».
Запреты и затраты
Дело вовсе не в способностях сибирских рек: их ресурс действительно огромен. Свой вклад вносят другие факторы. Например, местонахождение основных потребителей: при значительной удаленности от гидростанций затраты на транспортировку энергии просто «съедят» весь экономический эффект от ее использования.
К тому же строить обычные ГЭС можно далеко не везде и не всегда лишь по техническим и экологическим соображениям. Проблемы возникают из-за слишком высокой стоимости «привозных» трудовых ресурсов, многомиллиардных инвестиций, длительных сроков строительства и окупаемости. Например, на Алтае вообще запрещено перегораживать реки, поэтому плотин там в принципе быть не может.
Конец света
Поэтому в «игру» включаются органические энергоносители — нефть (дизельное топливо) и газ. Туда, где нет собственных месторождений, вышеперечисленное приходится завозить издалека. Экономическая эффективность производств-пользователей резко снижается, а затраты по электроснабжению населения взлетают на максимальную высоту. Иногда это настолько нерентабельно, что приходится в буквальном смысле слова «сидеть без света». В районе Таштагола в Кемеровской области более чем в пятидесяти деревнях люди вообще живут без электричества. Впрочем, как и в 20% населенных пунктов удаленных северных районов Красноярского края.
Для дома и завода
Спасением может стать альтернативная энергетика. Разработчики и производители возобновляемых энергоисточников (ВЭИ) предлагают оборудование различной единичной мощности: от десятка киловатт до нескольких мегаватт. «Например, ветросиловые установки при благоприятных ветровых условиях могут частично заменить или дополнить дизельные электростанции (ДЭС), которые сейчас обеспечивают электроэнергией до 20 миллионов человек на 70% территории России. В основном — в Сибири», — говорит Борис Владимирович Лукутин, заведующий кафедрой энергоснабжения промышленных предприятий Томского политехнического университета, доктор технических наук.
Кусочек Солнца
Но хватает ли в Сибири солнца, ветра и других ресурсов для развития альтернативной энергетики? В некоторых регионах Сибири, как утверждают специалисты сектора альтернативной энергии ООО «ЭГК» из Новокузнецка, ссылаясь на данные томского НИИПП, космических агентств NASA и РОСКОСМОСа, солнца даже больше, чем на юге России. В Якутии, например, триста солнечных дней в году, в Новокузнецке — 230.
Однако так солнечно далеко не везде. «Мы провели исследования в Красноярском крае. И выяснили, что суммарный потенциал возобновляемой энергетики: солнечной, ветряной, биоэнергетики, энергии малых рек, — не превышает 1,5–2% от общей выработки энергии в крае, — говорит Евгений Анатольевич Бойко. — Так, максимальный потенциал ветроэнергетики заложен в северных территориях края и вдоль реки Енисей. Солнечной энергетики — в небольшой части муниципальных объединений на юге края. Биоэнергетики — в центральной зоне края, где сосредоточены потенциальные запасы торфа и находятся краевые леспромхозы».
На территории Красноярского края ученым удалось выделить пять децентрализованных населенных пунктов, где солнечная активность благоволит развитию энергетики — более 1100–1200 кВт*ч/м2 за год. Базируясь на этом, можно построить генерирующие мощности на 320 кВт и сэкономить 174,5 тонн дизельного топлива в год.
Сила ветра
Для ветросиловых установок определяющий момент — скорость ветра. Годится только ветер со скоростью выше пяти метров в секунду (в среднем за год). По данным РАО «ЕЭС России» за 2007 год, в Сибири сосредоточено около 16% потенциала ветроэнергетики страны, в северных районах — около 14%.
Специалисты СФУ разделили территорию Сибири на три условные зоны с разной среднегодовой скоростью ветра. В Красноярском крае выделили 19 децентрализованных населенных пунктов (в основном на севере) с ветроэнергетическим потенциалом 7740 кВт генерирующих мощностей и выработкой 23764 кВт*ч в год. Это означает ежегодную экономию 6470 тонн дизтоплива, которое сегодня доставляют сюда во время «северного завоза».
«Типичные тарифы на электронергию в Сибирском федеральном округе составляют десятки руб./кВтч, — объясняет Борис Владимирович Лукутин. — Значительная доля (до 60%) — затраты на топливо. Замещение части электроэнергии от дизельных электростанций на ветровую позволят снизить тариф».
Выносливый гибрид
Оптимальный вариант альтернативной энергетики для Сибири, считают ученые, — гибридные станции. Например, комбинация ветросиловых и солнечных установок, а также дизельных и ветровых.
Созданный специалистами Томского политехнического университета комплекс для выработки электроэнергии включает солнечные панели и две ветросиловые установки. Как показывает практика, такая альтернатива традиционной энергетики вполне жизнеспособна. Однако для непростого сибирского климата нужна и техника особая — выносливая. Большинство производителей, в основном зарубежных, гарантировать безотказность работы своих установок в условиях поселков Диксон или Хатанга пока не могут.
Мини-ГЭС
В дополнение к ветру и солнцу в развитии сибирской альтернативной энергетики свою роль могут сыграть мини-ГЭС — небольшие гидроэлектростанции для малых рек. Соответствующие разработки уже ведутся в разных вузах СФО.
Специалисты политехнического института СФУ и ФГУП «Радиосвязь» создали промышленный образец оригинальной свободнопоточной микро-ГЭС. Для ее работы не нужен поток воды, как для обычной «большой» гидростанции. Не надо проводить земляные работы и возводить грандиозные сооружения — стоимость электроэнергии снижается в несколько раз.
Установка мощностью 5 кВт прошла апробацию и испытания на острове Татышев в Красноярске. Результаты хорошие. Однако с наступлением холодов работу микро-ГЭС пришлось приостановить. Вопрос о ее эксплуатации в зимних условиях пока остается открытым. Так же, как и вопрос цены — около миллиона рублей.
«Небольшие бесплотинные гидроэлектростанции эффективны при условии наличия энергонасыщенного водотока и решения проблем с ледовыми явлениями, — считает Борис Владимирович Лукутин. Но реально малые ГЭС эффективны на горных реках. А значительная часть Сибири — равнина».
Без фанатизма
Будущее у альтернативной энергетики в Сибири, безусловно, есть, — уверены эксперты. Хотя, возможно, и не такое радужное, как, скажем, в Калифорнии. Переход на солнечные батареи в массовом порядке в ближайшие годы нам не грозит, но с тем, что направление ВЭИ нужно развивать, соглашаются и специалисты, и чиновники.
По мнению генерального директора ЗАО «Агентство по прогнозированию балансов в электроэнергетике» Игоря Кожуховского, сибирский регион обладает огромным потенциалом для развития альтернативной энергетики. В Горном Алтае можно возводить ветряные электростанции, в Красноярском крае — солнечные. Однако малые гидроэлектростанции, ветровые генераторы и солнечные батареи могут, скорее, использоваться для энергоснабжения небольших поселков, удаленных сел и других локальных потребителей. Играть главенствующую роль в энергетическом балансе Сибири, по мнению Игоря
Кожуховского, они не способны.
«Обольщаться, конечно же, не стоит. И, как показывает незначительный потенциал возобновляемой энергетики на территории Сибири, фанатизм в этом вопросе тоже не уместен, — говорит директор политехнического института СФУ. — Однако вопрос требует практического развития. При этом есть масса причин, препятствующих широкому применению возобновляемой энергетики в России, и в том числе — в Сибири. Часть из них вполне преодолима. Нужны федеральные и региональные программы. Надо активнее включать механизмы частно-государственного партнерства и энергосервисных контрактов. Есть смысл переориентировать промышленность и научное сообщество, которые пока скептично относятся к данной проблеме. Начинать, конечно, надо с создания соответствующих демонстрационных зон, что, кстати, заложено в 261 федеральном законе об энергосбережении и повышении энергетической эффективности. Но по каким-то причинам он пока не реализуется».
СПРАВКА
| За одну неделю на один квадратный метр поверхности планеты падает столько солнечной энергии, сколько не вырабатывают за год все электростанции мира. |
В Европе и США солнечные батареи и ветрогенераторы уже сейчас вырабатывают более 10% всей потребляемой энергии. Для Сибири это пока экзотика. В чем же причина нашего отставания «от планеты всей»? И есть ли у сибирской энергетики шанс стать альтернативной? Много воды Запреты и затраты Конец света Для дома и завода Кусочек Солнца Сила ветра Выносливый гибрид Мини-ГЭС Без фанатизма СПРАВКА
"Промышленные страницы Сибири" №14 (85) Декабрь 2013 г. |
Наталья Дёмшина.
© 2006-2012. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири»
Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru
© Создание сайта - студия GolDesign.Ru