Научная статья на тему 'Автономные энергоисточники на севере Дальнего Востока: характеристика и направления диверсификации'

Автономные энергоисточники на севере Дальнего Востока: характеристика и направления диверсификации Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
820
152
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
OFF-GRID POWER SYSTEMS / AUTONOMOUS POWER SOURCES / COGENERATION / SMALL-SCALE POWER PLANTS / WIND FARMS / SOLAR PLANTS / EFFICIENCY / NORTHERN REGIONS / FAR EAST OF RUSSIA / ИЗОЛИРОВАННЫЕ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ / АВТОНОМНЫЕ ЭНЕРГОИСТОЧНИКИ / КОГЕНЕРАЦИЯ / АТОМНЫЕ СТАНЦИИ МАЛОЙ МОЩНОСТИ / ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ / СОЛНЕЧНЫЕ УСТАНОВКИ / ЭФФЕКТИВНОСТЬ / СЕВЕРНЫЕ РЕГИОНЫ / ДАЛЬНИЙ ВОСТОК РОССИИ

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Санеев Борис Григорьевич, Иванова Ирина Юрьевна, Тугузова Татьяна Федоровна, Ижбулдин Александр Константинович

В статье дана характеристика автономных энергоисточников северных регионов Дальнего Востока. Показаны структуры мощности с выделением производственных и коммунальных автономных энергоисточников. Одной из основных проблем энергоснабжения коммунальных потребителей северных регионов является неразвитость транспортной инфраструктуры, которая влечет за собой сложные схемы доставки и удорожание топлива и, как следствие, высокую себестоимость производства электроэнергии. Приведены изменения установленной мощности возобновляемых источников энергии (ВИЭ) на севере Дальнего Востока за период 2011-2015 гг. Представлены результаты исследований по основным направлениям диверсификации производства энергии в зоне децентрализованного электроснабжения северных регионов Дальнего Востока, среди которых использование местных видов топлива, развитие когенерации энергии, применение возобновляемых источников энергии и атомных станций малой мощности. Дано описание выполненного авторами прогноза развития возобновляемой энергетики в северных регионах Дальнего Востока до 2035 г. Приоритетными проектами ВИЭ в зоне децентрализованного электроснабжения северных регионов Дальнего Востока являются ветровые и солнечные электростанции

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Санеев Борис Григорьевич, Иванова Ирина Юрьевна, Тугузова Татьяна Федоровна, Ижбулдин Александр Константинович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Autonomous Energy Sources in the North of the Far East: Current State and Directions of Diversification

The paper presents the current state of autonomous energy sources in the north of the Far East. Consideration is given to the capacity structures with a focus on industrial and residential autonomous energy sources. One of the main problems facing power supply to residential consumers in the north of the Far East is the insufficiently developed transport infrastructure, which causes complicated fuel delivery patterns, fuel price rise, and hence high electricity generation cost. The changes in the installed capacity of renewable energy sources (RES) in the north of the Far East are demonstrated for the period between 2011 and 2015. The research shows the main directions of power production diversification in the north of the Far East. The directions include the use of local fuel types, the development of cogeneration, the involvement of renewable energy sources and small-scale nuclear power plants. The paper presents a forecast for the renewable energy development in the north of the Far East up to 2035, made by the authors. The priority RES projects in the off-grid power supply in the north of the Far East are wind and solar power plants

Текст научной работы на тему «Автономные энергоисточники на севере Дальнего Востока: характеристика и направления диверсификации»

Пространственная Экономика 2018. № 1. С. 101-116

JEL: Q41, Q42, Q47, R12

УДК 620.91/92:658.26(985+571.6) DOI: 10.14530/se.2018.1.101-116

АВТОНОМНЫЕ ЭНЕРГОИСТОЧНИКИ НА СЕВЕРЕ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА: ХАРАКТЕРИСТИКА И НАПРАВЛЕНИЯ ДИВЕРСИФИКАЦИИ

Б.Г. Санеев, И.Ю. Иванова, Т.Ф. Тугузова, А.К. ИЖбулдин

Санеев Борис Григорьевич - доктор технических наук, профессор, заместитель директора института. Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения РАН, ул. Лермонтова, 130, Иркутск, Россия, 664033. E-mail: [email protected]. ORCID: 0000-0002-0571-6986

Иванова Ирина Юрьевна - кандидат экономических наук, заведующая лабораторией энергоснабжения децентрализованных потребителей, ведущий научный сотрудник. Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения РАН, ул. Лермонтова, 130, Иркутск, Россия, 664033. E-mail: [email protected]. ORCID: 0000-0001-8206-8049

Тугузова Татьяна Федоровна - кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории энергоснабжения децентрализованных потребителей. Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения РАН, ул. Лермонтова, 130, Иркутск, Россия, 664033. E-mail: [email protected]. ORCID: 0000-0001-5225-9979

Ижбулдин Александр Константинович - ведущий инженер лаборатории энергоснабжения децентрализованных потребителей. Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения РАН, ул. Лермонтова, 130, Иркутск, Россия, 664033. E-mail: [email protected]. ORCID: 0000-0001-7909-7615

Аннотация. В статье дана характеристика автономных энергоисточников северных регионов Дальнего Востока. Показаны структуры мощности с выделением производственных и коммунальных автономных энергоисточников. Одной из основных проблем энергоснабжения коммунальных потребителей северных регионов является неразвитость транспортной инфраструктуры, которая влечет за собой сложные схемы доставки и удорожание топлива и, как следствие, высокую себестоимость производства электроэнергии. Приведены изменения установленной мощности возобновляемых источников энергии (ВИЭ) на севере Дальнего Востока за период 2011-2015 гг. Представлены результаты исследований по основным направлениям диверсификации производства энергии в зоне децентрализованного электроснабжения северных регионов Дальнего Востока, среди которых использование мест-

© Санеев Б.Г., Иванова И.Ю., Тугузова Т.Ф., Ижбулдин А.К., 2018

ных видов топлива, развитие когенерации энергии, применение возобновляемых источников энергии и атомных станций малой мощности. Дано описание выполненного авторами прогноза развития возобновляемой энергетики в северных регионах Дальнего Востока до 2035 г Приоритетными проектами ВИЭ в зоне децентрализованного электроснабжения северных регионов Дальнего Востока являются ветровые и солнечные электростанции.

Ключевые слова: изолированные энергосистемы, автономные энергоисточники, когенера-ция, атомные станции малой мощности, ветроэлектростанции, солнечные установки, эффективность, северные регионы, Дальний Восток России

Для цитирования: Санеев Б.Г., Иванова И.Ю., Тугузова Т.Ф., Ижбулдин А.К. Автономные энергоисточники на севере Дальнего Востока: характеристика и направления диверсификации // Пространственная экономика. 2018. №° 1. С. 101-116. DOI: 10.14530/se.2018.1.101-116.

For citation: Saneev B.G., Ivanova I.Y., Tuguzova T.F., Izhbuldin A.K. Autonomous Energy Sources in the North of the Far East: Current State and Directions of Diversification. Prostranstvennaya Ekonomika = Spatial Economics, 2018, no. 1, pp. 101-116. DOI: 10.14530/ se.2018.1.101-116. (In Russian).

ХАРАКТЕРИСТИКА АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГОИСТОЧНИКОВ

На Дальнем Востоке России в силу обширной территории и слабой освоенности северных районов велика зона децентрализованного электроснабжения. Если в южных районах имеется довольно развитая генерирующая и электросетевая инфраструктура объединенной энергосистемы (ОЭС) Востока, то в северных лишь незначительная часть территории обеспечивается электроэнергией централизованно от изолированных энергосистем. На остальной территории для электроснабжения традиционно используются автономные энергоисточники: дизельные (ДЭС) или газотурбинные (ГТУ) электростанции мощностью менее 30 МВт.

Изолированные от ОЭС Востока энергосистемы функционируют на территории Республики Саха (Якутия), Камчатского края, Чукотского автономного округа (ЧАО), Сахалинской и Магаданской областей. Якутская и чукотская энергосистемы включают в себя по три локальных энергоузла, камчатская и магаданская - по одному, сахалинская - два.

Автономные энергоисточники эксплуатируются и в регионах с развитой электросетевой инфраструктурой в труднодоступных и удаленных территориях. Суммарная мощность таких электростанций на Дальнем Востоке оценивается авторами в 1300 МВт, что составляет около 25% от общероссийского показателя.

На северные территории приходится более 70% мощности автономных энергоисточников Дальнего Востока (рис. 1). Именно эти территории отличаются существенной долей автономных энергоисточников в структуре мощности - особенно ЧАО, Камчатский край и Республика Саха (Якутия) (рис. 2).

ЧАО

Рис. 1. Распределение мощности автоношакэнергоисточшжовпосубъектам РФ

Дальнего Востока, 2015 Источники: рассчитано по: Форма № 6-ТП «Сведения о производстве тепловой и электрической энергии объектами генерации (электростанциями)» за 2011-2015 гг. / ФСГС. М., 2011-2015; Форма № 24-энергетика «Электробаланс и отчет о работе электростанций (электрогенераторных установок)» за 2011-2015 гг. / ФСГС. М., 2011-2015.

3000 2500 2000 1500 1000 500 0

Рис. 2. Доля автономных энергоисточников в структуре мощности северных регионов

Дальнего Востока, 2015 Источники: рассчитано по: см. рис. 1.

14,5%

4,7% 6,1%

36,2% 23%

п---1---г

Республика Сохо ЧАО Магаданская Камчатский край Сахалинская

(Яруоия) область область

□ Энергоузлы + резервные пАвооновные

ПЭ Б.Г. Санеев, И.Ю. Иванова, Т.Ф. Тугузова, А.К. ИЖбулдин

№ 1 2018

Структура мощности автономных энергоисточников в северных регионах Дальнего Востока различна: если в Магаданской и Сахалинской областях основная часть приходится на производственные ДЭС, то в Камчатском крае и ЧАО - на коммунальные ДЭС (рис. 3).

Большая часть коммунальных автономных энергоисточников Дальнего Востока эксплуатируется в зоне Арктики-на терр итории 13 северных улусов Республики Саха (Якутия) и ЧАО.

Р еспублика Саха (Якутия)

52%

48%

48%

Комчотский крой

34%

66% 63%

□ Коммунальные

□ Производственные

Рис. 3. Структура мощности автономных энергоисточников северных регионов

Дальнего Востока, 2015

бИсоочниобостсчитано по: Форма № 6-ТП «Сведения о производстве тепловой и электриче-соойэнсрояиобосттами генерации (электростанцияш1)»за2011-2015 гг. / ФСГС. М., 2011-2015.

В северных регионах Дальнего Востока в составеавтономных энергокомплексов эксштуатируются возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Однако масштабы их применения незначительны: доля в структуре мощности ВИЭ северных регионов Дальнего Востока составляет менее 20% (табл. 1). Основная часть мощности приходится наэлектростанции, функ-цио нирующие в составе%амчатской энергосистемы.

Наиболее широко в северных регионах Дальнего Востока используется геотермальный потенциал: все российские геотермальные электростанции (ГеоЭ С)расположены на территории Камчатского края (Паужетская, Мут-новская и Верхне-Мутновская) и Сахалинской области (Мевделаевская и Океанскаа). Однако две самые крупные из них эксплуатируютояв эоставе камчатской энергос% стемы1.

1 Форма № 6-ТП «Сведения о производстве тепловой и электрической энергии объектами генерации (электростанциями)» за 2011-2015 гг. / ФСГС. М., 2011-2015; Форма № 24-энерге-тика «Электробаланс и отчет о работе электростанций (электрогенераторных установок)» за 2011-2015 гг. / ФСГС. М., 2011-2015.

Таблица 1

Динамика установленной мощности возобновляемых источников энергии северных регионов Дальнего Востока, МВт

Тип ВИЭ Год

2011 2012 2013 2014 2015

МГЭС, всего 23,8 48,8 48,8 48,8 48,8

из них: автономные 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4

ВЭС, всего 3,25 3,25 4,15 7,13 7,62

из них: автономные 0,75 0,75 1,65 4,63 5,12

ГеоЭС, всего 81,2 81,2 79,4 77,6 77,6

из них: автономные 19,2 19,2 17,4 15,6 15,6

СЭС, всего 0,01 0,05 0,09 0,23 1,34

Итого 108,2 133,3 132,4 133,7 135,3

из них: автономные 23,33 23,37 22,51 23,82 25,42

Источники: рассчитано по: Форма № 6-ТП «Сведения о производстве тепловой и электрической энергии объектами генерации (электростанциями)» за 2011-2015 гг. / ФСГС. М., 20112015; Форма № 24-энергетика «Электробаланс и отчет о работе электростанций (электрогенераторных установок)» за 2011-2015 гг. / ФСГС. М., 2011-2015 и по данным энергокомпаний.

Использование потенциала малых рек на Дальнем Востоке невелико: функционируют каскад Толмачевских и Быстринская малая ГЭС (МГЭС) в Камчатском крае, Северо-Курильская на о. Парамушир в Сахалинской области, причем каскад из трех МГЭС на р. Толмачева также в составе камчатской энергосистемы.

По состоянию на 2015 г в северных регионах Дальнего Востока находятся в эксплуатации шесть ветроэнергетических станций (ВЭС) - Анадырская ВЭС (2,5 МВт) в ЧАО, в с. Никольское на о. Беринга (1,05 МВт), в п. Октябрьский (3,3 МВт) и п. Усть-Камчатск (275 кВт) Камчатского края, п. Новиково (450 кВт) Сахалинской области, в п. Быков Мыс (40 кВт) Республики Саха (Якутия). Из них Анадырская ВЭС функционирует в составе Анадырского энергоузла чукотской энергосистемы.

В последние годы наиболее высокими темпами на Дальнем Востоке, как и по стране в целом, развивается солнечная энергетика. Только в 2015 г. введены пять солнечных электростанций (СЭС) в Республике Саха (Якутия) суммарной мощностью 1,11 МВт, в том числе расположенная в арктической зоне Батагайская СЭС мощностью 1 МВт. В настоящее время в зоне децентрализованного электроснабжения в разных районах Республики Саха (Якутия), с учетом трех введенных в 2016 г., эксплуатируются 17 небольших солнечных электростанций суммарной мощностью 1,474 МВт (Годовые..., 2011-2016).

Удаленность и труднодоступность потребителей, изолированных от энергоузлов, из-за протяженных расстояний и неразвитости транспортной инфраструктуры обуславливают высокую стоимость топлива и себесто-

имость производства электроэнергии на автономных энергоисточниках. Стоимость топлива для наиболее удаленных населенных пунктов достигает 55-60 тыс. руб./т, себестоимость производства электроэнергии - 3040 руб./кВтч. Поэтому экономически обоснованные затраты коммунальных производителей электроэнергии в зонах децентрализованного электроснабжения значительно превышают установленные тарифы для потребителей. В этих случаях часть затрат производителей подлежит компенсации из средств бюджета или за счет перекрестного территориального или отраслевого субсидирования (Чайка, 2010).

Механизм финансирования основывается на выделении дотаций энер-госнабжающим коммунальным предприятиям на величину разницы между экономически обоснованным тарифом для каждого предприятия и установленным на территории тарифом на электроэнергию для населения. В каждом субъекте РФ существуют свои законодательные и нормативные акты, регламентирующие компенсацию выпадающих доходов энергоснабжающих организаций, связанных с применением государственных регулируемых цен (тарифов) на электрическую энергию, вырабатываемую дизельными электростанциями для населения. В некоторых регионах с недавнего времени применяется понятие «целевой топливной субсидии» (Чайка, 2012).

МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВАРИАНТОВ РАЗВИТИЯ АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГОИСТОЧНИКОВ

В течение ряда лет авторами проводятся исследования по выбору рациональных вариантов энерго-, топливоснабжения изолированных от энергосистем потребителей, в том числе и северных территорий Дальнего Востока (Топливно-энергетический..., 2010; Энергетическая..., 2010). Для этих целей разработаны двухуровневый методический подход и система моделей для системной оценки эффективности различных вариантов энергоснабжения, включая использование местных видов топлива и возобновляемых природных энергоресурсов.

Общая схема проведения исследований по обоснованию рациональных вариантов энергоснабжения изолированных от энергосистем потребителей региона с точки зрения экономической эффективности, надежности и реализуемости представлена на рисунке 4.

Выделение двух уровней позволяет по результатам исследований на региональном уровне за счет уменьшения множества технологически возможных и экономически допустимых вариантов значительно снизить на локальном уровне объем подготовительной и анализируемой информации.

На региональном уровне на основе укрупненных расчетов в зависимо-

сти от основных стоимостных показателей определяются условия экономической конкурентоспособности всех технологически возможных на данной территории вариантов энергоснабжения. В качестве альтернативных вариантов рассматриваются: подключение к централизованному энергоснабжению , сооружение атомных станций малой мощности (АС ММ), возобновляемый источников энергии, мини-ТЭЦ на местных топливно-энергетических ресурсах(ТЭР)5орименение элеотроэнергиидля теплоснабжения(ЭТС).

Для проведения исследований на этом уровне используется разработанная авторами системаимитационных моделей, в основу которых положен общепринятый метод технико-экономического сравнения альтурнытивных вариантов энергоснабжения по суммарным дисконтированным затратам на их реализацию при условии обеспечения равного энергетического эффекта.

Рис. 4. Схема исследований по оценке эффективности вариантов децентрализованного

электро снабжения

Результатом исследований на этом уровне являются номограммы, которые позволяют для каждого децентрализованного потребителя региона определить целесообразность дальнейшего детального рассмотрения того или иного варианта энергоснабжения. Выбор наиболее рационального варианта проводится на основе оценки финансово-экономической эффективности каждого из выбранных вариантов.

Все рассматриваемые перспективные варианты энергоснабжения потребителей позволяют сократить объемы поставок топлива по сравнению с традиционной схемой и тем самым снизить ежегодные бюджетные дотации на содержание энергоисточников. Поэтому чаще всего оценивается бюджетная эффективность проектов, основным показателем которой выступают кумулятивные дотации из бюджета за срок эксплуатации объекта.

Более подробное описание методического подхода и основных принципов модельного инструментария приведено в (Иванова, Тугузова, 2011).

ПРИОРИТЕТНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДИВЕРСИФИКАЦИИ АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГОИСТОЧНИКОВ

Результаты исследований авторов по оценке эффективности использования различных направлений совершенствования систем энерго-, топливоснабжения потребителей в зоне децентрализованного электроснабжения, актуализированные для современных стоимостных условий северных территорий Дальнего Востока, представлены в (Иванова, Тугузова, 2017). В данной статье авторы приводят лишь основные содержательные выводы для автономных энергоисточников.

Когенерационные установки на местных видах топлива

Основным мероприятием повышения эффективности энергоснабжения является диверсификация топливоснабжения автономных энергоисточников с ориентацией на местные виды топлива. Совместно с этим мероприятием следует рекомендовать переход на комбинированное производство электрической и тепловой энергии на основе когенерационных установок.

С целью снижения топливной составляющей затрат на энергоснабжение целесообразно строительство мини-ТЭЦ на зырянском угле в населенных пунктах, расположенных на р. Колыме в Верхнеколымском, Среднеколым-ском, Нижнеколымском районах Республики Саха (Якутия). Кроме того, при строительстве автодороги «Арктика» возможно перейти на подобный вариант энергоснабжения в п. Хонуу Момского района с использованием джебарики-хайского угля (Иванова и др., 2014; Петров и др., 2014; Энергетическая., 2010).

Представляется рациональным строительство мини-ТЭЦ в районе Амаамской и Верхне-Алькатваамской площадей Беринговского угольного бассейна, освоение которых предусматривается при создании территории опережающего развития «Беринговская» в ЧАО (Плакиткина, 2015). Этот вариант следует рассматривать в качестве альтернативного и для населенных пунктов, расположенных вблизи мелких угольных месторождений Са-

халинской области и Камчатского края. Себестоимость производства электроэнергии при использовании местных видов угля, по предварительным расчетам авторов, сокращается практически в 2 раза по сравнению с дизельными электростанциями.

Для более широкого использования местных видов топлива в зоне децентрализованного электроснабжения северных регионов Дальнего Востока с целью снижения транспортных расходов необходимо сооружение малотоннажных установок по производству нефтепродуктов и сжиженного природного газа (СПГ) в местах добычи углеводородов: на территории Сахалинской области, в Ленском районе Республики Саха (Якутия), в Анадырском районе ЧАО. По оценкам авторов, себестоимость производства СПГ на малотоннажных установках в западных районах Республики Саха (Якутия) оценивается в 15-16 тыс. руб./т, стоимость на месте потребления увеличивается в 1,5-2 раза в зависимости от сложности логистики.

Исследование эффективности использования СПГ для энергоснабжения потребителей в децентрализованной зоне северных регионов Дальнего Востока становится актуальным в связи с намерением «Новатэк» построить в глубоководной бухте Моховая близ г. Петропавловска-Камчатского терминал по перегрузке сжиженного газа, который компания планирует доставлять по Северному морскому пути из Ямало-Ненецкого автономного округа в порты стран Азиатско-Тихоокеанского региона. Терминал способен будет обслуживать перевалку и хранение до 20 млн т сжиженного газа в год. Строительство терминала предполагается одновременно с реализацией проекта «Арктик СПГ-2», чтобы обеспечить оптимизацию транспортных расходов за счет уменьшения количества дорогостоящих танкеров ледового класса («Новатэк» построит., 2017; «Новатэк» планирует., 2017).

Атомные станции малой мощности

Использование атомных станций малой мощности является конкурентоспособным по сравнению с традиционной схемой ДЭС+котельная для энергоснабжения наиболее труднодоступных потребителей с нагрузкой 2030 МВт, таких как перспективные предприятия по освоению месторождений Томтор (Анабарский улус) и Кючус (Усть-Янский улус) на территории Республики Саха (Якутия). Такой вариант энергоснабжения может быть рекомендован и для п. Тикси (Булунский р-н) при росте нагрузок, связанном с расширением морского порта для обеспечения функционирования и развития Севморпути (Энергетическая., 2010). Граничные значения себестоимости производства электроэнергии атомными станциями малой мощности в качестве автономного энергоисточника для достижения их конкурентоспособности по сравнению с дизельными электростанциями, по оценкам

авторов, находятся в диапазоне 18-22 руб./кВтч в зависимости от цены дизельного топлива (Воропай и др., 2015). Основным барьером реализации этого варианта энергоснабжения является отсутствие в РФ производства энергоблоков для атомных станций малой мощности необходимого модельного ряда.

Возобновляемые источники энергии

Развитие возобновляемой энергетики в дополнение к традиционной схеме для коммунально-бытовых потребителей в зоне децентрализованного электроснабжения позволило бы сократить объемы потребления органического топлива и, тем самым, величину бюджетных дотаций.

На основе анализа современного состояния, распределения по территории показателей ресурсного потенциала, проведенных исследований по оценке экономической эффективности альтернативных вариантов энергоснабжения потребителей авторами выполнен прогноз развития возобновляемой энергетики на территории Дальнего Востока на период до 2050 г. (Санеев и др., 2016b). Рациональные вводы мощности ВИЭ в северных регионах Дальнего Востока на период до 2035 г. оцениваются в 180-240 МВт в базовом и оптимистическом сценариях соответственно. При этом суммарная установленная мощность возобновляемых источников энергии к концу рассматриваемого периода на территории северных регионов Дальнего Востока составит 320-370 МВт в зависимости от сценария (рис. 5).

МВт

400 -,-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

350 --

300

250 ---— — --— —

200 ---— —-— - —_— — -

100 —_— — — — —_— — — —

50 :lil=i=l=!:lii=l:

Рис.5. Динамика установленной мощности ВИЭ в северных регионах Дальнего Востока Источник: расчеты авторов.

1

2015

2020

2025

2030

2035

Базовый □ ГеоЭС

СЭС

т

2015

2020

2025

2030

2035

Оптимистический □ ВЭС □ МГЭС

Основная доля мощности вводимых энергоисточников (около 40%) в зоне децентрализованного электроснабжения северных регионов Дальнего Востока приходится на ветроэлектростанции. Высокие значения показателей ветропотенциала и сложившиеся условия энергоснабжения создают предпосылки целесообразного использования ветродизельных комплексов для электроснабжения потребителей, расположенных на побережье северных и восточных морей. Перспективные места размещения ветродизельных комплексов в северных регионах Дальнего Востока приведены в таблице 2.

Таблица 2

Перспективные места размещения ветродизельных комплексов

Субъект РФ Административный район Населенный пункт

Республика Саха (Якутия) Булунский Усть-Оленек, Быковский, Таймылыр, Тикси, Найба

Усть-Янский Нижнеянск, Юкагир

Аллаиховский Русское Устье, Чокурдах

Нижнеколымский Логашкино, Амбарчик

Анабарский Юрюнг-Хая

ЧАО Чаунский Айон

Шмидтовский Мыс Шмидта, Биллингс

Иультинский Ванкарем, Нутепельмен, Конергино, Уэлькаль

Чукотский Уэлен, Лаврентия, Нешкан, Энурмино

Провиденский Провидения, Новое Чаплино, Нунлигран, Урелики

Беринговский Хатырка, Мейньшильгино

Камчатский край Елизовский Жупанова

Усть-Камчатский Усть-Камчатск, Крутоберегово, Култук

Карагинский Карага, Оссора, Ильпырское, Тымлат, Ивашка, Кострома

Олюторский Апука, Вывенка, Медвежка, Тиличики, Корф, Пахачи, Средние Пахачи, Ачайваям

Сахалинская область Невельский Шебунино

Корсаковский Новиково, Пихтовый

Охинский район Москальво, Тунгор, Рыбновск, Рыбное

Южно-Курильский Малокурильское, Крабозаводское, Головнино, Дубовое, Отрадное

Курильский Буревестник, Горное, Горячие Ключи, Рыбаки

Северо-Курильский Северо-Курильск

Магаданская область Северо-Эвенский Эвенск, Чайбуха, Тополовка

Омсукчанский Меренга

Источник: составлено авторами.

Наилучшие значения ветропотенциала наблюдаются на побережье восточных морей, где встречаются территории со среднемноголетней скоростью ветра более 8 м/с, и характер их изменения в течение года имеет

зимний максимум, совпадающий с графиком потребления электроэнергии коммунально-бытовыми потребителями, что обеспечивает высокую эффективность использования ветропотенциала на цели энергоснабжения (Санеев и др., 2016а).

Вводы геотермальных станций и малых ГЭС предполагаются в составе камчатской энергосистемы, исключение составляют только проекты переоборудования и расширения ГеоЭС на Курильских островах.

В зоне децентрализованного электроснабжения Дальнего Востока в сложившейся стоимостной ситуации целесообразно и использование солнечного излучения на основе фотоэлектрических модулей, причем не только в южных районах, но и в северных, учитывая более высокие цены на вытесняемое топливо (Иванова, Тугузова, 2013). Опыт использования солнечных электростанций в Республике Саха (Якутия) подтверждает достаточно высокую эффективность этого мероприятия (Годовые..., 2011-2016). По оценкам авторов, сроки окупаемости солнечных электростанций на территории республики, исходя из фактических значений показателей выработки электроэнергии, не превышают 10 лет.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Современное состояние энергоснабжения потребителей децентрализованной зоны северных территорий Дальнего Востока требует пересмотра сложившихся схем топливоснабжения и диверсификации производства энергии. В качестве перспективных энергетических технологий, способных повысить эффективность и надежность обеспечения электрической и тепловой энергией потребителей этой зоны, сократить объемы привозного топлива и величину бюджетных дотаций, по мнению авторов, выступают когенерационные установки на местных видах топлива, атомные станции малой мощности, ветровые и солнечные электростанции.

Конкурентоспособность каждой из рассмотренных технологий зависит от многих факторов, в числе которых уровень энергетических нагрузок, удаленность от локальных месторождений угля и углеводородов, логистика доставки оборудования и топлива, показатели потенциала возобновляемых природных энергоресурсов. Основными барьерами внедрения перспективных энергетических технологий являются высокая стоимость энергоисточников, отсутствие производства отечественного оборудования необходимого мощностного ряда и специального северного исполнения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Воропай Н.И., Санеев Б.Г., Иванова И.Ю., Ижбулдин А.К. Сравнительная эффективность использования атомных станций малой мощности в локальных энергосистемах на востоке России // Атомные станции малой мощности: новое направление развития атомной энергетики. Т. 2 / под ред. А.А. Саркисова. М.: Академ-Принт, 2015. С. 59-71.

Годовые отчеты АО «Сахаэнерго». Якутск, 2011-2016. URL: http://sakhaenergo.ru/ index.php?option=com_content&task=blogcategory&id=0&Itemid=33 (дата обращения: ноябрь 2017).

Иванова И.Ю., Тугузова Т.Ф. Обоснование рациональных вариантов энерго-, топливоснабжения децентрализованных потребителей региона: методический подход, результаты исследований // Энергетическая политика. 2011. № 4. С. 42-49.

Иванова И.Ю., Тугузова Т.Ф. Возможность и эффективность использования гелио-ресурсов для энергоснабжения потребителей восточных регионов // Возобновляемая энергетика, пути повышения энергетической и экономической эффективности: мат-лы Первого междунар. форума (22-23 октября, 2013; г. Москва). М.: ОИВТ РАН, 2013. С. 196-199.

Иванова И.Ю., Тугузова Т.Ф., Ноговицын Д.Д., Павлов Н.В. Республика Саха (Якутия) как полигон развития малой энергетики Дальнего Востока // Сборник трудов Евразийского симпозиума по проблемам надежности материалов и машин для регионов холодного климата: пленарные доклады (1-3 декабря, 2014; г. Санкт-Петербург). СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2014. С. 372-377.

Иванова И.Ю., Тугузова Т.Ф. Малая энергетика изолированных энергосистем Дальнего Востока: приоритетные направления развития // Развитие возобновляемой энергетики на Дальнем Востоке: мат-лы V междунар. конф. (22-24 июня, 2017; г. Якутск). URL: http://www.eastrenewable.ru/media/presentations/2017/ (дата обращения: ноябрь 2017).

«Новатэк» построит на Камчатке терминал по перевалке СПГ // Арктика-инфо, 2017. 23 октября. URL: http://www.arctic-info.ru/news/novatek—postroit-na-kamchatke-terminal-po-perevalke-spg/ (дата обращения: ноябрь 2017).

«Новатэк» планирует построить терминал перевалки СПГ на Камчатке / НефтьКапи-тал. 2017. 3 августа. URL: https://oilcapital.ru/news/companies/03-08-2017/novatek-planiruet-postroit-terminal-perevalki-spg-na-kamchatke (дата обращения: ноябрь 2017).

Петров Н.А., Захаров В.Е., Санеев Б.Г., Иванова И.Ю., Ижбулдин А.К., Старцев В.Н., Граховский Е.В. Стратегия развития электроэнергетики Республики Саха (Якутия) // Сборник трудов Евразийского симпозиума по проблемам надежности материалов и машин для регионов холодного климата: пленарные доклады (1-3 декабря 2014; г. Санкт-Петербург). СПб.: Политехн. ун-т, 2014. С. 288-292.

Плакиткина Л.С. Анализ и перспективы развития добычи угля в период до 2035 г. в Чукотском автономном округе // Горная промышленность. 2016. № 5 (129). С. 27-36.

Санеев Б.Г., Иванова И.Ю., Тугузова Т.Ф., Халгаева Н.А. Влияние природных и стоимостных факторов на выбор оптимальной мощности ветроэлектростан-ции в составе ветродизельного комплекса на Востоке РФ // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2016а. № 19-20. С. 21-28. DOI: 10.15518/ isjaee.2016.19-20.021-028.

Санеев Б.Г., Иванова И.Ю., Тугузова Т.Ф. Развитие возобновляемой энергетики на

востоке России в первой половине XXI века на фоне общероссийских тенденций // Энергетическая политика. 2016Ь. № 3. С. 66-73.

Топливно-энергетический комплекс Сахалинской области: современное состояние и перспективы развития / под ред. Б.Г. Санеева, В.Н. Тихоньких. М.: Энергия, 2010. 240 с.

Чайка Л.В. Особенности технологической структуры электроэнергетики северных регионов России // Пространственная экономика. 2010. № 2. С. 134-152.

Чайка Л.В. Структура электроэнергетического рынка в северных регионах России // Энергетическая политика. 2012. № 4. С. 82-91.

Энергетическая стратегия Республики Саха (Якутия) на период до 2030 года / Правительство Республики Саха (Якутия). Якутия; Иркутск: Медиа-холдинг «Якутия» и др., 2010. 328 с.

AUTONOMOUS ENERGY SOURCES IN THE NORTH OF THE FAR EAST: CURRENT STATE AND DIRECTIONS OF DIVERSIFICATION

B.G. Saneev, I.Y. Ivanova, T.F. Tuguzova, A.K. Izhbuldin

Boris Grigorievich Saneev - Doctor of Technical Sciences, Deputy Director, Professor. Melentiev Energy Systems Institute of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 130 Lermontov str., Irkutsk, Russia, 664033. e-mail: [email protected]. ORCID: 0000-0002-0571-6986

Irina Yurievna Ivanova - Candidate of Economics, Head of the Laboratory of Energy Supply to Off-grid Consumers, Leading Researcher. Melentiev Energy Systems Institute of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 130 Lermontov str., Irkutsk, Russia, 664033. E-mail: [email protected]. ORCID: 0000-0001-8206-8049

Tatyana Fedorovna Tuguzova - Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher of the Laboratory of Energy Supply to Off-grid Consumers. Melentiev Energy Systems Institute of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 130 Lermontov str., Irkutsk, Russia, 664033. E-mail: [email protected]. ORCID: 0000-0001-5225-9979

Alexander Konstantinovich Izhbuldin - Lead Engineer of the Laboratory of Energy Supply to Off-grid Consumers. Melentiev Energy Systems Institute of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 130 Lermontov str., Irkutsk, Russia, 664033. E-mail: izhbuldin@isem. irk.ru.

ORCID: 0000-0001-7909-7615

Abstract. The paper presents the current state of autonomous energy sources in the north of the Far East. Consideration is given to the capacity structures with a focus on industrial and residential autonomous energy sources. One of the main problems facing power supply to residential consumers in the north of the Far East is the insufficiently developed transport infrastructure, which causes complicated fuel delivery patterns, fuel price rise, and hence high electricity generation cost. The changes in the installed capacity of renewable energy sources (RES) in the north of the Far East are demonstrated for the period

between 2011 and 2015. The research shows the main directions of power production diversification in the north of the Far East. The directions include the use of local fuel types, the development of cogeneration, the involvement of renewable energy sources and small-scale nuclear power plants. The paper presents a forecast for the renewable energy development in the north of the Far East up to 2035, made by the authors. The priority RES projects in the off-grid power supply in the north of the Far East are wind and solar power plants.

Keywords: off-grid power systems, autonomous power sources, cogeneration, small-scale power plants, wind farms, solar plants, efficiency, northern regions, the Far East of Russia

JEL: Q41, Q42, Q47, R12

REFERENCES

Voropaj N.I., Saneev B.G., Ivanova I.Yu., Izhbuldin A.K. Comparative Efficiency of Use of Low-Power Nuclear Power Plants in Local Power Systems in the East of Russia. Nuclear Power Plants of Low Power: A New Direction of Nuclear Power Development. Vol. 2 Edited by A.A. Sarkisov. Moscow, 2015, pp. 59-71. (In Russian).

Annual Reports of JSC 'Sakhaenergo'. Yakutsk, 2011-2016. Available at: http://sakhae-nergo.ru/index.php?option=com_content&task=blogcategory&id=0&Itemid=33 (accessed November 2017). (In Russian).

Ivanova I.Yu., Tuguzova T.F. Substantiation of Efficient Options Energy and Fuel Supply of Decentralised Consumers in the Region: Methodological Approach, Results of Investigations. Energeticheskaya Politika [Energy Policy], 2011, no. 4, pp. 42-49. (In Russian).

Ivanova I.Yu., Tuguzova T.F. Possibility and Efficiency of Helioresources Using for Energy Supply to Consumers in Eastern Regions. Proceedings of the First International Forum 'Renewable Energy, Ways to Improve Energy and Economic Efficiency' (Moscow, October 22-23, 2013). Moscow: Joint Institute for High Temperatures of the RAS,

2013, pp. 196-199. (In Russian).

Ivanova I.Yu., Tuguzova T.F., Nogovitsin D.D., Pavlov N.V. Republic of Sakha (Yakutia) as a Ground for the Development of Small-Scale Energy in the Far East. Proceedings of the Eurasian Symposium on Reliability of Materials and Machines for Cold Climate Regions: Plenary Reports (Saint Petersburg, 1-3 December 2014). Saint Petersburg,

2014, pp. 372-377. (In Russian).

Ivanova I.Yu., Tuguzova T.F. Small Power Engineering of Isolated Power Systems of the Far East: Priority Directions of Development. Proceedings of the V International Conference 'Development of Renewable Energy in the Far East' (Yakutsk, 22-24 June 2017). Available at: http://www.eastrenewable.ru/media/presentations/2017/ (accessed November 2017). (In Russian).

Russia's 'NOVATEK' to Build LNG Transshipment Hub at Kamchatka. Arctic-Info, 2017, 23 October. Availlable at: http://www.arctic-info.ru/news/novatek—postroit-na-kamchatke-terminal-po-perevalke-spg/ (accessed November 2017). (In Russian).

'NOVATEK' Plans to Build LNG Transshipment Hub at Kamchatka. NeftKapital [Oil Capital], 2017, 03 August. Available at: https://oilcapital.ru/news/companies/03-08-2017/ novatek-planiruet-postroit-terminal-perevalki-spg-na-kamchatke (accessed November 2017). (In Russian).

Petrov N.A., Zakharov V.E., Saneev B.G., Ivanova I.Yu., Izbuldin A.K., Startsev V.N., Grakhovskiy E.V. Strategy of Development of Power Industry of the Republic of Sakha (Yakutia). Proceedings of the Eurasian Symposium on Reliability of Materials and

ПЭ Б.Г. Санеев, И.Ю. Иванова, Т.Ф. Тугузова, А.К. ИЖбулдин

№ 1 2018

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Machines for Cold Climate Regions: Plenary Reports (Saint Petersburg, 1-3 December 2014). Saint Petersburg, 2014, pp. 288-292. (In Russian).

Plakitkina L.S. Analysis and Prospects of Coal Production Development in Chukotka Autonomous Okrug in the Period up to 2035. Gornaya Promyshlennost = Mining Industry Journal, 2016, no. 5 (129), pp. 27-36. (In Russian).

Saneev B.G., Ivanova I.Yu., Tuguzova T.F., Khalgaeva N.A. Influence of Natural and Cost Factors on the Choice of Optimal Wind Power Plant Capacity as Part of a Wind-Diesel System in the East of Russia Alternativnaya Energetika i Ekologiya = International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology, 2016a, no. 19-20, pp. 21-28. DOI: 10.15518/isjaee.2016.19-20.021-028 (In Russian).

Saneev B.G., Ivanova I.Yu., Tuguzova T.F. Development of Renewable Energy Sector in the Russian East over the First Half of the 21st Century Amidst National Trends. Energe-ticheskayaPolitika [Energy Policy], 20166, no. 3, pp. 66-73. (In Russian).

Fuel and Energy Complex of the Sakhalin Region: Current State and Prospects of Development. Edited B.G. Saneev, V.N. Tikhonkikh. Moscow, 2010, 240 p. (In Russian).

Chaika L.V. Features of the Power Industry Technological Structure in Russia's Northern Regions. Prostranstvennaya Ekonomika = Spatial Economics, 2010, no. 2, pp. 134152. (In Russian).

Chaika L.V. The Electric Power Market Structure in the Northern Regions of Russian Federation. EnergeticheskayaPolitika [Energy Policy], 2012, no. 4, pp. 82-91. (In Russian).

Energy Strategy of the Republic of Sakha (Yakutia) for the Period up to 2030. The Government of the Republic of Sakha (Yakutia). Yakutia; Irkutsk, 2010, 328 p. (In Russian).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.