CC BY
70
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №5/2016 ISSN 2410-6070_
бизнеса// В сборнике: Экономические, экологические и социокультурные перспективы развития России, стран СНГ и ближнего зарубежья. Материалы II Международной научно-практической конференции. Сибирская финансовая школа. 2015. №1 (108). С. 135-138.
© Ковергина Г.С., Пекцоркина И.В., 2016
УДК 338
А.С.Кондрацкий
Магистрант направления Менеджмент Финансовый университет при Правительстве РФ Науч. рук., д.э.н., проф. Попадюк Т.Г.
АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ИНВЕСТИЦИОННЫХ АСПЕКТОВ ОБЪЕКТОВ МАЛОЙ
РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (МРЭ)
Аннотация
В данной статье рассмотрены положительные и отрицательные характеристики когенерационных энергоустановок в сфере малой распределенной энергетики. Выявлено, что когенерационные установки вдвойне эффективнее в сравнении с энергоустановками, производящими только электрическую или только тепловую энергию. Выведены факторы, способствующие привлечению инвестиций в данную сферу энергетики.
Ключевые слова
Малая энергетика; МРЭ; когенерация; микротурбинные установки; газотурбинные установки; газопоршневые установки; дизель-генераторные установки.
В настоящее время на территории России имеется большое количество потребителей электрической и тепловой энергии, изолированных от магистральных и распределительных электрических сетей и распределенных на территориях протяженностью в тысячи километров [1]. По некоторым оценкам от 60 до 70% территории России не охвачены централизованным электроснабжением, при этом на данных территориях проживает около 20 млн. человек [2, с. 7]. Особенно много распределенных потребителей энергии в районах крайнего севера. В качестве таких потребителей выступает, как правило, мощное технологическое оборудование, предназначенное для добычи нефти и газа, а также для транспортировки нефти и газа к их месту переработки и потребления. Решение задачи централизованного энергоснабжения рассматриваемых потребителей сопряжено в настоящий момент с рядом трудностей, среди которых:
• чрезвычайно высокий моральный и физический износ энергогенерирующего оборудования, требующий практически полную замену парка оборудования ТЭС, ГЭС. Предполагается так же вывод из эксплуатации АЭС. Все это сопрягается с отсутствием для указанных задач технических возможностей и возможностей государства самостоятельного финансирования таких проектов. Условия для привлечения крупных инвестиций так же отсутствуют;
• тяжелейшая экологическая обстановка и все возрастающие требования к экологической безопасности ТЭС, что обуславливает применение на электростанциях современного и более дорогого оборудования;
• повышение цен на энергоносители и, как следствие этого, увеличение цен на электроэнергию и тепло. Данная проблема особо остро стоит в течение последних трех десятилетий для многих стран [3];
• существующие линии передачи энергии, как электрической, так и тепловой, достаточно загружены. В связи с этим, даже увеличение потребляемых мощностей уже существующих потребителей вызывает значительные трудности при передаче энергии;
• не всегда высокое качество передаваемой электрической энергии. Как правило, на ухудшения
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №5/2016 ISSN 2410-6070_
качества электрической энергии могут влиять многочисленные потребители с нелинейными и несимметричными характеристиками. Возникает проблема электромагнитной совместимости таких потребителей [4;5];
• высокая частота аварий на магистральных и распределительных электрических сетях вызванная природными катаклизмами, последствия которых могут быть значительными. Кроме этого, централизованное энергоснабжение уязвимо с военной точки зрения, а также к действиям террористических актов.
Возможным выходом из создавшийся ситуации может быть развитие малой энергетики [2], которое потребует использования когенерационных установок, способных совместно вырабатывать тепловую и электрическую энергию. Данный установки получили широкое распространение в странах Европы и Америки в последние десятилетия.
В России также развивается рынок генерирующего оборудования малой энергетики, на котором предлагаются различные типы генерирующих установок простого цикла на газовом и жидком топливе, основными из которых являются микротурбинные (МТУ) и газотурбинные установки (ГТУ), газопоршневые установки (ГПУ) и дизель-генераторные установки (ДГУ) (рис.1).
Рисунок 1 - Годовой объем строительства объектов малой генерации, %
Развитие распределенной энергетики с использованием когенерационных энергоустановок потребует решения определенного круга технологических и инвестиционных проблем.
Технологические сложности обусловлены двумя обстоятельствами: во-первых, сложности с обеспечением топливом энергоустановок малой энергетики. В последнее время в качестве топлива для установок малой энергетики выступает газ, при этом возникают проблемы с доставкой газа - необходимо наличие газопровода и подключения к нему. В некоторых случаях газопроводы отсутствуют или достаточно перегружены. Решением данной проблемы, например, для районов крайнего севера, может быть применение энергоустановок, использующих попутный газ, сжигаемый в факелах, или биогаз, получаемый из отходов заготовки леса; во-вторых, большое зачение имеет качество выполнения проекта на сооружение установок малой энергетики, их эксплуатация и технической обслуживание. Имели место ситуации, когда не квалифицированно выполненный монтаж приводил к серьезной порче оборудования и последующей ее замене, а неправильная эксплуатация и техническое обслуживание — к остановам и длительному простою энергоустановок.
В отношении инвестиционных проблем развития объектов малой распределенной энергетики с использованием когенерационных энергоустановок следует отметить высокую удельную стоимость
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №5/2016 ISSN 2410-6070_
сооружения энергоустановок и сильную зависимость сроков окупаемости энергоустановок малой энергетики от их загруженности.
Как показывает практика, при условии, что выделяемые на сооружения средства расходуются оптимально, чем больше мощность проектируемой электростанции, тем ниже стоимость за киловатт установленной электрической мощности. Удельная стоимость генерируемых мощностей в энергоустановках малой энергетики выше, а значит и больше сроки окупаемости таких установок. Данная проблема осложняется ограниченностью имеющихся средств, поскольку затраты на сооружение энергоустановок малой энергетики берут на себя представители малого и среднего бизнеса, государственная поддержка и поддержка крупных инвесторов в данном случае практически отсутствует.
Сильное влияние нагрузки энергоустановки на сроки ее окупаемости можно несколько минимизировать, если существует техническая возможность продажи части вырабатываемой энергии в сеть, однако здесь так же имеется ряд затруднений, среди которых высокая стоимость подключения сетям, низкая цена выкупа энергии поставщиком, неурегулированность процедур продажи электрической энергии и т.п.
В тоже время, когенерационные установки в малой распределенной энергетике вдвойне эффективнее в сравнении с энергоустановками, производящими только электрическую или только тепловую энергию. Достигается это за счет дополнительного использования тепловой энергии дымовых газов и пара, которая обычно улетучивается в атмосферу. КПД когенерационных установок может достигать 90%, в то время как КПД систем с раздельным производством тепла и электроэнергии составляет 55—60%. Таким образом, повышается общий коэффициент использования топлива, что сокращает расходы на его приобретение, а также приводит к сокращению вредных выбросов в атмосферу в 2—3 раза по сравнению с количеством выбросов, образующихся при использовании традиционных технологий получения энергии. Кроме того, когенерационные энергоустановки способны:
• обеспечить энергетическую независимость потребителей, надежную подачу энергии и существенное снижение затрат на получение тепловой энергии;
• эффективно дополнять рынок энергоснабжения, без реконструкции сетей. В результате внедрения когенерационных электростанций возможно решение проблемы обеспечения потребителей недорогим теплом и электроэнергией без дополнительного, затратного, строительства новых линий электропередачи и теплотрасс;
• значительно снизить потери при передаче энергии, повысить надежность снабжения, исключить проблемы, связанные с подключениями к централизованным сетям и улучшить ее качество передаваемой энергии за счет приближенности источников к потребителям;
• использовать в когенерационных установках различные виды топлива: существуют установки, использующие твердое, жидкое или газообразное топливо.
Список использованной литературы:
1. Суржикова О.А. Формирование оптимальной структуры источников электрической энергии для территориально удаленных районов: Автореферат. Красноярск, 2011.
2. Михайлов А.К., Агафонов А.Н. Концепция использования малой энергетики в обеспечении энергетической безопасности страны и мероприятия по ее реализации / А.К.Михайлов, А.Н.Агафонов // 2004. № 4. С 4—10.
3. Стариков Н.В. Шерше ля нефть / Н.В.Стариков. — СПб., 2010.
4. Ковалев В.З., Щербаков А.Г., Ковалев А.Ю. Идентификация параметров и характеристик математических моделей электротехнических устройств / В.З. Ковалев, А.Г.Щербаков, А.Ю.Ковалев. Омск, 2005.
5. Цицикян Г.Н. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике: Учебное пособие / Г.Н.Цицикян. СПб., 2006.
© Кондрацкий А.С., 2016
