CC BY
29УДК 621.311+621.22 (4/5)
Л.С. Беляев, Н.И. Воропай, О.В. Марченко, С.В. Подковальников, В.А. Савельев, С.В. Соломин, Л.Ю. Чудинова1
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ИНТЕГРАЦИЯ РОССИИ В ЕВРАЗИЙСКОЕ ПРОСТРАНСТВО: УСЛОВИЯ И РОЛЬ ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ
Анализируются перспективы формирования межгосударственных энергообъединений в мире и Евразии. Рассматриваются направления электроэнергетической интеграции России в евразийское пространство. Оценивается возможный потенциал экспорта российской электроэнергии в сопредельные страны Евразии. Приводятся результаты исследований формирования межгосударственного энергообъединения в Северо-Восточной Азии, в том числе с рассмотрением роли российских гидроэнергетических ресурсов в создании экспортного потенциала и реализации интеграционных эффектов объединения национальных энергосистем.
Ключевые слова: межгосударственные электроэнергетические объединения, электрические связи, Евразия, интеграция, электропотребление, установленная мощность, гидроэнергетические ресурсы.
Формирование межгосударственных электрических связей и объединений (МГЭС и МГЭО) является глобальным интеграционным процессом, который протекает в различных регионах мира. В Северной Америке и Европе созданы многочисленные МГЭС и мощные МГЭО. В Южной Америке, в отдельных регионах Африки и Юго-Восточной Азии происходит активное формирование, а в Южной и Северо-Восточной Азии (СВА) исследуются возможности расширения МГЭС и создания МГЭО.
Движущими силами данного процесса являются достигаемые в результате электроэнергетической интеграции эффекты, такие как:
а) снижение потребности в установленных генерирующих мощностях за счет разновременности максимумов нагрузки (как в суточном, так и в годовом разрезе) в разных странах и регионах;
б) повышение надежности объединяемых электроэнергетических систем (ЭЭС);
в) вовлечение в энергобалансы разных стран источников возобновляемой (гидравлической, ветровой, солнечной) энергии;
г) получение доходов от торговли электроэнергией;
д) интенсификация торговли электроэнергией между странами и др.
России, занимающей значительную часть Евразии, геополитически предопределено взаимодействовать как с западными, так и с южными и восточными соседями по всему периметру ее протяженных границ. Это касается также топливно-энергетического и электроэнергетического взаимодействия и интеграции, не только с близлежащими странами бывшего СССР, но и с так называемыми странами дальнего зарубежья. В результате, как представляется, на территории Евразии сформируется континентальное межгосударственное энергообъединение.
Высказываются предложения о формировании в долгосрочной перспективе Глобального (мирового) суперэнергообъединения на основе уже сформированных и формирующихся региональных энергообъединений, в том числе Евразийского. России, в силу ее территориального расположения и весьма значительного энергоресурсного потенциала, в том числе в части ги-
1 Лев Спиридонович Беляев - главный научный сотрудник Института систем энергетики им. Л.А. Мелентьева (ИСЭМ) СО РАН, д.т.н., профессор, e-mail: belyaev@isem.irk.ru;
Николай Иванович Воропай - директор ИСЭМ СО РАН, чл.-корр. РАН, д.т. н., профессор, e-mail: voropai@isem.irk.ru; Олег Владимирович Марченко - ведущий научный сотрудник ИСЭМ СО РАН, к.т.н., e-mail: marchenko@isem.irk.ru; Сергей Викторович Подковальников - заведующий лабораторией ИСЭМ СО РАН, к.т.н., e-mail: spodkovalnikov@isem.irk.ru; Владимир Александрович Савельев - старший научный сотрудник ИСЭМ СО РАН, тел.: +7(3952) 500-646 доп. 438; Сергей Владимирович Соломин - старший научный сотрудник ИСЭМ СО РАН, к.т.н., e-mail: solomin@isem.irk.ru; Людмила Юрьевна Чудинова - старший научный сотрудник ИСЭМ СО РАН, к.т.н., e-mail: chudinova@isem.irk.ru
дроэнергетических ресурсов, предстоит сыграть немаловажную роль, как в Евразийском, так и Глобальном энергообъединениях.
Глобальное и Евразийское МГЭО
Обсуждение вопросов формирования Глобального МГЭО ведется уже не одно десятилетие. Еще в 1971 г. подразделение природных ресурсов ООН предложило создать электрические связи в направлении север-юг, чтобы уменьшить потребление органического топлива в развитых странах за счет использования гидроэнергетических ресурсов Африки и Латинской Америки [1]. В 1986 г. в США был создан институт Глобальной энергосети, продвигающий идею создания глобальной электрической сети для вовлечения в энергобалансы стран мира возобновляемых энергетических ресурсов [1].
В начале 1990-х годов появились публикации российских специалистов, в которых ставились первоочередные задачи по формированию Мирового энергообъединения [2-4]. К ним относились создание электрических связей СССР
- Восточная Европа - Западная Европа, СССР
- США, СССР - КНР, СССР - Япония; дальнейшее совершенствование и развитие технологии и техники передачи больших объемов электроэнергии постоянным током на дальние расстояния; разработка концепции формирования Глобального суперэнергообъединения и др. Единая энергосистема (ЕЭС) России рассматривалась как важный элемент этого МГЭО. При этом отмечалось, что существенную роль в формировании как Евразийского, так и Глобально -го МГЭО могут сыграть гидроэнергетические ресурсы восточной части России. В 2006 г. выполнялось исследование эффективности и надежности Глобального энергообъединения [5]. Расчетный мощностной эффект от создания Глобального МГЭО составил 730 ГВт на уровне 2050 года.
В статье [6], опубликованной в 2015 г., вновь поднимается проблема формирования Глобального суперэнергообъединения (рис. 1) и рассматриваются перспективные электроэнергетические мегапроекты, которые составят важные его элементы. Среди них проекты «Дезертэк» и «Медгрид», предназначенные для преобразо-
вания солнечной энергии в электрическую и ее транспортировки из Северной Африки к центрам нагрузки в Средиземноморье и Европе посредством линий электропередачи постоянного тока. Проект «Гобитэк» предполагает использование ветровой и солнечной энергии в пустыне Гоби и передачу выработанной электроэнергии в Россию, Китай, Южную Корею и Японию. Данный проект будет способствовать созданию регионального энергообъединения в Северо-Восточной Азии. Проект создания МГЭО в Юго-Восточной Азии предполагает создание системы подводных кабелей постоянного тока для передачи электроэнергии, выработанной возобновляемыми источниками энергии (солнечными установками) в Северной Австралии, в направлении Индонезийского архипелага, Филиппин, Малайзии, Индокитая, достигая территории Китая. На основе указанных региональных азиатских МГЭО с присоединением южно-азиатского энергообъединения в перспективе может быть создано Азиатское суперэнер-гообъединение.
Хотя Скандинавское энергообъединение уже существует, в перспективе до 2030 г. в его зоне действия предполагается значительное развитие возобновляемой энергетики (преимущественно ветровой и гидравлической). Вследствие этого требуется существенное усиление электросетевой инфраструктуры энергообъединения, в том числе для связи его с ЭЭС других стран для экспорта и/или обмена электроэнергией с ними. В результате Скандинавское МГЭО существенно нарастит свои мощности и изменит их структуру в пользу возобновляемых источников, а также изменится топология системообразующей электрической сети. Энергообъединение Северного моря схоже со Скандинавским объединением в том, что в нем также предполагается значительное использование возобновляемых ресурсов ветровой энергии акватории Северного и Балтийского морей. Однако, в отличие от предыдущего, Североморское энергообъединение является новым проектом.
Проект объединения Исландии с Европой через Британские острова имеет 60-летнюю историю. Рост цен на электроэнергию на европейских рынках в сочетании с амбициозными
Рис. 1. Глобальное суперэнергообъединение [6]
целями по вовлечению в энергобалансы Европы возобновляемых источников энергии (в том числе территориально удаленных от нее) подогревает интерес к данному проекту.
Проект энергообъединения Атлантический ветер предполагает масштабное развитие офшорной ветровой генерации вдоль восточного побережья США от штата Нью-Джерси до Виргинии (Средне-Атлантический регион) с соответствующим развитием электрической сети для сбора вырабатываемой ветроустановками электроэнергии и передачи ее на берег потребителям.
Развитие проектов «Гобитэк», энергообъединений в Северо-Восточной и Юго-Восточной Азии, а также Азии в целом, Скандинавского и Североморского объединения, Исландско-британского континентально-европейского энергообъединения в итоге приведет к формированию Евразийского МГЭО.
Концепция формирования Евразийского су-перэнергообъединения, как элемента глобального МГЭО, предлагалась в работе [7]. Предполагалось, что это объединение также будет создаваться поэтапно путем усиления общеевропейского МГЭО и развития новых интеграционных проектов. Структурно оно будет состоять из нескольких международных энергообъединений и отдельных крупных национальных энер-
госистем, между которыми будут установлены достаточно мощные электрические связи, как правило на постоянном токе, обеспечивающие обмены и передачу энергии между ними [7]. В статье [8] такая концепция подтверждается (рис. 2).
При создании Евразийского энергообъединения особая роль отводится ЕЭС России, благодаря ее огромным территориальным масштабам и особому географическому положению (с охватом двух континентов). Фактически ЕЭС России выступает своеобразным мостом, связывающим электроэнергетические системы и объединения стран Европы и Азии. Важную роль в Евразийском МГЭО могут сыграть российские гидроэнергетические ресурсы [9].
В зоне влияния ЕЭС России и МГЭО ЕЭС/ ОЭС (охватывающего страны бывшего СССР) реализуются различные межгосударственные электроэнергетические проекты, которые фактически предопределяют направления интеграции России в электроэнергетическое пространство Евразии. Среди них «Балтийское кольцо», проекты электрических связей с Восточной и Западной Европой, «Черноморское кольцо», проект МГЭС между странами Центральной и Южной Азии, проект формирования МГЭО в Северо-Восточной Азии (СВА), энергомост из России в Японию и др.
Рис. 2. МГЭО Евразийского континента [8]
Интеграция ЕЭС России в Глобальное энергообъединение потребует создания в долгосрочной перспективе МГЭС Россия - США через Берингов пролив с реализацией гигантского проекта Пенжинской ПЭС в северной части Охотского моря, с присоединением к указанной межгосударственной электрической связи и выдачей мощности и энергии этой приливной станции в Россию, США и страны Восточной Азии.
Современное состояние и перспективы
развития электроэнергетики сопредельных с Россией стран
Для изучения условий электроэнергетической интеграции России в Евразийское пространство был проведен анализ электроэнергетики сопредельных стран, расположенных в следующих регионах:
1) Скандинавия и Прибалтика (Финляндия, Норвегия, Швеция, Латвия, Литва, Эстония);
2) Восточная Европа (Беларусь, Украина, Молдова, Польша, Чехия, Словакия, Венгрия, Румыния, Болгария);
3) Кавказ и Малая Азия (Азербайджан, Армения, Грузия, Турция);
4) Центральная и Южная Азия (Афганистан, Иран, Казахстан, Кыргызстан, Пакистан, Таджикистан, Туркменистан, Узбекистан);
5) Восточная (Северо-Восточная) Азия (Китай, Япония, Республика Корея, Корейская Народно-Демократическая Республика, Монголия).
Приводимый ниже прогноз электропотребления и установленных мощностей электростанций указанных стран и регионов базировался на исследованиях [10-14]. Наряду с указанными прогнозами (базовый сценарий) рассматривался также сценарий более медленного роста потребления электрической энергии (минимальный сценарий), соответствующий замедлению экономического роста ряда стран мира в связи с происходящими в настоящее время негативными политическими и экономическими процессами. В дальнейшем описывается в основном базовый сценарий (если не оговорено иное). Прогноз электропотребления по пяти указанным выше регионам приведен в табл. 1 для минимального и базового сценариев.
В перспективе до 2030-2050 гг. в странах Европы и Азии, граничащих с Россией, ожидается существенный рост электропотребления. Согласно базовому сценарию к 2030 г. спрос на электроэнергию может превысить 16,5 трлн кВт.ч, а к 2050 г. - достигнуть уровня 22,6 трлн кВт.ч, то есть рост составит 1,9 и 2,6 раза соответственно по сравнению с уровнем 2013 года. При этом ситуация существенно различается в разных регионах Евразии.
Таблица 1
Прогноз электропотребления сопредельных с Россией стран до 2050 года, ТВт-ч/год
Регионы Факт Сценарии
Минимальный сценарий Базовый сценарий
2013 г. 2030 г. 2050 г. 2030 г. 2050 г.
СП 381 358 335 384 437
ВЕ 612 706 777 795 956
КМА 286 572 712 664 924
ЦЮА 528 647 871 843 1278
ВА 6822 12034 14812 13871 19049
Всего 8629 14317 17507 16557 22644
Примечание: СП - Скандинавия и Прибалтика; ВЕ - Восточная Европа; КМА - Кавказ и Малая Азия; ЦЮА - Центральная и Южная Азия; ВА - Восточная Азия; НВИЭ - нетрадиционные возобновляемые источники энергии.
Наименьшие приросты электропотребления в рассматриваемой перспективе прогнозируются для европейского направления, причем, если для Восточной Европы прирост за весь период составит 50%, то для Скандинавии и Прибалтики - только 15%. В минимальном варианте в последних регионах вероятно снижение спроса на электроэнергию в рассматриваемой перспективе.
Хотя в странах Кавказа (Азербайджан, Армения, Грузия) прирост электропотребления за рассматриваемый период более чем трехкратный, абсолютная величина спроса весьма умеренна. Она составляет около 118 ТВтч к 2050 г. (в минимальном варианте спрос почти в полтора раза ниже). При этом высокий прирост электропотребления характерен для Турции (более 630 ТВтч по сравнению с современным уровнем).
Весьма существенный рост электропотребления ожидается также в Центральной и Южной Азии, особенно в Пакистане и Иране. Совокупное электропотребление указанных двух стран, согласно базовому сценарию, достигнет 0,8 трлн кВт.ч к 2050 г., а прирост за весь рассматриваемый период составит почти 0,5 трлн кВт.ч. Среди остальных стран этого региона значительными приростами электропотребления в рассматриваемый период отличаются Казахстан (рост почти в 2,3раза) и Узбекистан (почти трехкратный рост).
Наибольший прирост электропотребления ожидается в Восточной Азии - более 12 трлн кВт.ч к 2050 году. Особенно велик он в Китае. Доля последнего в общем электропотреблении
рассматриваемого евразийского пространства в настоящее время составляет примерно две трети, а в перспективе до 2050 г. может возрасти до трех четвертей. Эта страна до последнего времени имела очень высокие темпы роста электропотребления и в настоящее время является мировым лидером по производству и потреблению электроэнергии. Это лидерство, как ожидается, КНР сохранит и на рассматриваемую перспективу.
Значительной потребностью в электроэнергии характеризуются и такие восточно-азиатские страны, как Япония и Республика Корея, причем, если в первой из них спрос на электроэнергию будет стагнировать в течение всей расчетной перспективы, то во второй он возрастет к 2050 г. в два раза и приблизится к японскому уровню.
Все сопредельные с Россией страны планируют развитие собственных источников электроэнергии. В табл. 2 представлены современная и прогнозная структуры установленных мощностей для рассматриваемых регионов для 2013 и 2050 гг. соответственно.
Скандинавские страны ориентируются на дальнейшее использование гидроэнергоресурсов, в Финляндии и Швеции дополнительно используются ТЭС на органическом топливе и развиваются АЭС. Литва собирается развивать атомную энергетику, в остальных странах Прибалтики используются тепловые и гидравлические станции.
Страны Восточной Европы, имея ограниченные запасы энергоресурсов (кроме Поль-
Таблица 2
Установленные мощности, ГВт
Регион 2013 г. 2050 г.
ТЭС АЭС ГЭС НВИЭ ТЭС АЭС ГЭС НВИЭ
СП 22 12 53 9 25 19 67 31
ВЕ 119 25 22 14 129 43 24 83
КМА 47 0 27 4 104 25 49 63
ЦЮА 110 2 30 1 221 20 82 27
ВА 1161 85 362 135 2138 476 774 1188
Всего 1458 125 495 162 2617 582 996 1391
ши, обладающей запасами угля, и Украины, также имеющей угольные запасы и определенный гидропотенциал), расширяют использование атомной энергии, в том числе упомянутые Польша и Украина. Только одна страна в регионе, Молдова, не рассматривает в перспективе развитие атомной энергетики.
Страны Центральной, Южной и Малой Азии, особенно лидеры в области электроэнергетики (Иран, Пакистан и Турция), диверсифицировано развивают свои отрасли, ориентируясь на источники на органическом и ядерном топливе, а также на гидроэнергоресурсы. В Центральной Азии имеются запасы органического топлива и гидроэнергоресурсы, но они распределены между странами неравномерно. В странах Кавказа ситуация различна. В Грузии энергосистема использует преимущественно гидравлическую энергию, что сохранится и в перспективе. Армения использует гидропотенциал, развивая при этом атомную энергетику. Азербайджан, имея значительные запасы органического топлива, развивает тепловую энергетику.
В Восточной Азии Китай в наибольшей степени обеспечен угольными ресурсами и, соответственно, ориентируется в своем развитии на тепловую угольную энергетику. Однако в рассматриваемой перспективе быстрыми темпами в этой стране будут развиваться атомные станции, и особенно возобновляемые источники энергии, внося значительный вклад не только в покрытие электроэнергетического баланса, но и в снижение вредных выбросов в атмосферу. Дефицитные по энергоресурсам Япония и Южная Корея ориентируются на использование ядерной энергии и развитие тепловой энергетики на импортном углеводородном топливе. Нужно от-
метить, что после аварии на АЭС «Фукусима» дальнейшее развитие японской ядерной энергетики будет весьма ограничено.
Практически во всех странах предполагается существенное развитие нетрадиционных возобновляемых источников энергии, особенно ветровых и солнечных.
Страны с высокими темпами прироста электропотребления могут рассматриваться как первоочередные рынки сбыта для российской электроэнергии (особенно в случаях, когда рост спроса на электроэнергию опережает развитие собственной электроэнергетической базы). Такие центры роста расположены в азиатской части Евразии. Прежде всего это Китай, Южная Корея, страны Южной Азии, Турция. Высоким потенциалом для экспорта электроэнергии из России будут отличаться также страны, характеризующиеся дефицитом собственных природных энергоресурсов. Из азиатских стран это, прежде всего, Япония и упоминаемые выше Южная Корея и Турция. В целом восточно-азиатское направление электроэнергетической кооперации может рассматриваться для России как перспективное, учитывая при этом мощный российский восточно-азиатской гидроэнергетический потенциал.
Центрально-, южно- и малоазиатское направления электроэнергетической кооперации также могут представлять интерес для России, особенно с учетом российских электроэнергетических (в том числе гидроэнергетических) активов, размещенных (а также ожидаемых в перспективе) за пределами России, и вхождения в межгосударственные электроэнергетические проекты третьих стран в указанных азиатских регионах. Наличие ГЭС во всех странах регио-
на является фактором, способствующим объединению их энергосистем для совместной работы. Как следствие, все они имеют развитые межгосударственные электрические связи и активно участвуют в обмене электроэнергией между собой и с другими странами, в частности с Россией и Ираном.
Вследствие того, что европейские страны характеризуются в основном незначительными приростами электропотребления, то для выхода российской электроэнергии на электроэнергетические рынки этих стран имеется меньше возможностей. Кроме того, политические отношения между Россией и многими европейскими странами в настоящее время не способствует развитию энергетического сотрудничества.
Возможный потенциал для экспортируемой российской электроэнергии можно предварительно оценить в следующих объемах: в европейском направлении - 150-350 ТВтч/год электроэнергии и 25-58 ГВт мощности, в кавказско-малоазиатском - 350-500 ТВтч/год и 55-80 ГВт, в центрально-южноазиатском - 350-600 ТВтч/ год и 70-125 ГВт, наконец, в восточно-азиатском - 5000-9500 ТВтч/год и 900-1700 ГВт. В последнем случае не учитывались южные провинции Китая в качестве потенциальных рынков сбыта для российской электроэнергии. Указанные значения превышают возможные объемы поставок энергии не только от ГЭС, но и других российских источников. Конкурентоспособные объемы экспорта российской электроэнергии можно определить путем оптимизации Евразийского энергообъединения в целом на рассматриваемый расчетный период.
Российские гидроэнергоресурсы в Евразийском МГЭО
По запасам гидроэнергии Российская Федерация занимает второе место в мире после Китая. Однако по уровню их практического использования она отстает от многих стран мира. В наименьшей мере использованы гидроэнергоресурсы восточных регионов страны.
Состав возможных объектов гидроэнерго-строительства во многом предопределен ранее разработанными стратегиями и программами развития генерирующих мощностей в России, в
частности - [15]. В случае реализации всех входящих в нее проектов установленная мощность гидроэлектростанций в стране может быть увеличена на 12,2 ГВт, в том числе за счет строительства новых ГЭС общей мощностью 6,8 и ГАЭС мощностью 4,7 ГВт [16].
Вместе с тем в отечественной гидроэнергетике на современном этапе существует ряд серьезных проблем. Они связаны с общей экономической и политической ситуацией, сложившейся в России (и в мире в целом) в настоящее время.
В последние годы значительно снизились темпы роста потребности в электроэнергии и новых генерирующих мощностях. Более того, сейчас в стране возник избыток этих мощно -стей. Экономический кризис, наблюдающийся в России, значительно ограничивает инвестиционные возможности государства. Это затрудняет выполнение принятых им обязательств по созданию энергетической, транспортной, строительной и коммунально-бытовой инфраструктуры для новых ГЭС в районах нового освоения, в том числе на территориях опережающего развития.
На перспективах развития гидроэнергетики, несомненно, скажется и изменение Энергетической стратегии России, и роли электроэнергетики в экономике России на период до 2035 года. Вместо «локомотива экономического развития» ей предлагается отвести, наряду с транспортной, водохозяйственной, коммуникационной и информационной, инфраструктурную роль.
Все сказанное привело к значительному сокращению объемов гидроэнергостроитель-ства на ближайшую перспективу. Наряду с уже сооружаемыми Нижнебурейской, Усть-Среднеканской, Гоцатлинской и Зарамагски-ми ГЭС общей мощностью 1075 МВт, а также Загорской ГАЭС-2 мощностью 840 МВт могут быть построены 4 противопаводковых ГЭС (Нижнезейская, Гилюйская, Селемджинская и Нижнениманская) на Дальнем Востоке, Белопо-рожская на Северо-Западе, Теучежская и Танта-рийская - в ОЭС Юга, Нижне-Суянская - на-Урале и Канкунская - в Южной Якутии. Общая мощность этих ГЭС равна 1760 МВт.
При ограниченных потребностях в новых гидроэнергетических проектах внутри страны важным фактором в развитии российской ги-
дроэнергетики в видимой перспективе может стать расширение электрических связей с сопредельными странами Евразии. При этом может возрасти роль российских ГЭС не только как экспортеров электроэнергии, но и как объектов, обеспечивающих реализацию системных эффектов от сооружения МГЭС, способствующих формированию межгосударственных электрических объединений. При этом состав потенциальных гидроэнергетических объектов, которые могут быть построены до 2050 г. (по оценкам «Гидропроекта»), включает 58 ГЭС мощностью 37,12 ГАЭС мощностью 12,3 и две приливные электростанции (ПЭС): Мезенскую - 15,2 и Ту-гурскую - 6,8 ГВт (предполагалось, что последние две станции вводятся на полную мощность после 2050 года).
Рис. 3. Суточный режим работы ОЭС Сибири (лето, рабочий день)
Анализ состояния и перспектив развития электроэнергетических секторов сопредельных стран до 2050 г. показал, что следующие направления электроэнергетической интеграции представляют основной интерес с точки зрения влияния на функционирование и развитие российской гидроэнергетики. Это - создание электрических связей с Европейским энергообъединением и скандинавскими энергосистемами, а также развитие МГЭС со странами Восточной Азии.
Усиление электрических связей в европейско-скандинавском направлении может способствовать улучшению использования мощности ГЭС Северо-Запада (Йовской, Кумской, Хева-скоски и др.) и сооружению в отдаленной перспективе супермощной Мезенской ПЭС.
Рис. 4. Суточный режим работы ОЭС Северного Китая (лето, рабочий день)
Значительно более широкие возможности развития гидроэнергетики в России открываются при расширении межгосударственной кооперации электроэнергетических секторов России и восточно-азиатских стран. Анализ ранее выполненных исследований данной проблемы [17, 18] показал особую роль сибирских и дальневосточных ГЭС в развитии этой кооперации. Так, использование невостребованной маневренной мощности и регулирующих способностей сибирских и дальневосточных ГЭС может повышать эффективность создания МГЭС из Сибири и Дальнего Востока в Китай и Республику Корея, что связано с реализацией интеграционных эффектов разновременности наступления годовых максимумов нагрузки в этих странах, а также выравниванием неравномерной энергоотдачи нетрадиционных возобновляемых источников (солнечных и ветровых), масштабно развиваемых в странах Восточной Азии, особенно в Китае [17-19]. Возможности сооружения гидроэнергетического комплекса в Южной Якутии [20] и Тугурской ПЭС в Хабаровском крае [21] позволяют организовать масштабный экспорт экологически чистой электроэнергии в Японию [22].
Реализация интеграционных эффектов, особенно выравнивание энергоотдачи НВИЭ за счет водохранилищ ГЭС Сибири и Дальнего Востока, существенно влияет на режимы МГЭО. Это наглядно иллюстрируется рис. 3 и 4, на которых представлены суточные режимы в ОЭС Сибири и Северного Китая [19]. Прежде всего, балансы этих энергообъединений в разные часы суток оказываются связанными условиями использования НВИЭ и ГЭС. Так, избыточная мощность ветровых электростанций в часы провала нагрузки в Китае будет вынуждено выдаваться (через Монголию) в Россию. При этом вытесняется энергоотдача сибирских ГЭС, а сэкономленные на них гидроэнергоресурсы используются для выработки электроэнергии, передаваемой назад в Китай (также через Монголию) при повышении его нагрузки.
Данный эффект может играть важную роль в обеспечении эффективности формирования МГЭО в СВА и ускорении развития гидроэнергетики в России на уровне 2050 года. Как показали расчеты на модели ОРИРЭС [17], его
реализация совместно с созданием экспортного гидроэнергетического потенциала может способствовать строительству до 2050 г. новых ГЭС суммарной мощностью в Сибири 8,4 и на Дальнем Востоке - 14,2 ГВт. Для решения вопроса о строительстве каждого из них необходимо найти инвесторов и обосновать индивидуальную эффективность.
Заключение
В настоящее время активно обсуждаются вопросы создания межгосударственных энергообъединений в разных регионах мира, включая Евразийское, а также Глобальное. Россия, принимая во внимание ее уникальное географическое положение, территорию и обеспеченность энергоресурсами, особенно гидроэнергетическими, может сыграть весьма важную роль в указанных МГЭО. Возможный потенциал для экспортируемой российской электроэнергии предварительно оценивается в следующих объемах: в европейском направлении - 150-350 ТВтч/ год электроэнергии и 25-58 ГВт мощности, в кавказско-малоазиатском - 350-500 ТВт.ч/год и 55-80 ГВт, в центрально-южноазиатском - 350600 ТВт.ч/год и 70-125 ГВт, наконец, в восточно-азиатском - 5000-9500 ТВт.ч/год и 900-1700 ГВт. Указанные значения превышают возможные объемы поставок энергии не только от ГЭС, но и других российских источников энергии. Конкурентоспособные объемы экспорта российской электроэнергии можно определить путем оптимизации Евразийского энергообъединения в целом на рассматриваемый расчетный период.
Электроэнергетическая интеграция в евразийское пространство и Глобальное МГЭО, как представляется, обеспечит существенные системные эффекты для России. Прежде всего, это энергоэкономические интеграционные эффекты, достигаемые в ходе объединения ЭЭС. Имеются значительные возможности для экспорта российской электроэнергии, в том числе от гидроэлектростанций.
Электроэнергетическая интеграция России в скандинавско-европейском направлении предусматривает создание ряда относительно мелких энергомостов для приграничной торговли, а также мощных межгосударственных линий
электропередач постоянного тока высокого напряжения. При этом определенную роль в загрузке указанных линий могут сыграть перспективные объекты гидроэнергетики, такие как ГЭС Северо-Запада России и Мезенская ПЭС.
Что касается восточно-азиатского направления электроэнергетической интеграции, то в ОЭС Востока к расчетному 2050 г. может быть сформирован значительный экспортный потенциал, в основном за счет ГЭС, который реализуется в японском направлении. Использование
водохранилищ гидроэлектростанций ОЭС Сибири и Востока дает возможность реализовать системный эффект регулирования неравномерной энергоотдачи возобновляемых источников в Китае, Монголии и Республике Корея. С учетом эффекта разновременности наступления максимумов нагрузки в разных странах, имеющего место в данном регионе, в целом эффективность формирования МГЭО в СВА может быть весьма высока для его участников, в том числе и для России.
ЛИТЕРАТУРА
1. Global Energy Network Institute - GENI. URL: http://www.geni. org/index.html.
2. Ершевич В.В. К созданию Единой электроэнергетической системы мира // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. 1991. № 1. С. 3-10.
3. Rudenko Yu., Yershevich V. Is it possible and expedient to create a global energy network? // International Journal Global Energy Issues. 1991. Vol. 3. pp. 159-165.
4. Воропай Н.И., Ершевич B.B., Руденко Ю.Н. Развитие межнациональных энергообъединений - путь к созданию мировой электроэнергетической системы. Иркутск, 1995. 28 с.
5. Ковалев Г.Ф., Лебедева Л.М. Планетарная электроэнергетическая система //Энергия: экономика, техника, экология. 2006. № 9. С. 27-34.
6. Clark W. Gellings. Let's Build a Global Power Grid // IEEE Spectrum. 2015. July. URL: http:// spectrum.ieee.org/energy/the-smarter-grid/lets-build-a-global-power-grid.
7. Беляев Л.С., Воропай Н.И., Кощеев Л.А. Перспективы развития межгосударственных энергообъединений на Евразийском суперконтиненте // Известия РАН. Энергетика. 2000. № 2. С. 27-35.
8. Баринов В.А., Бушуев В.В., Самородов Г.И. Структурно-технологический форсайт развития ЕНЭС России как инфраструктуры Евразии // Энергетическая политика. 2014. № 3. С. 43-49.
9. Соловьев Д.А. Проблемы и перспективы интеграции гидроэнергетических ресурсов России в глобальные электроэнергетические рынки Евразии // Энергетическая политика. 2014. № 3. С. 63-69.
10. Беляев Л.С., Марченко О.В., Соломин С.В. Исследование долгосрочных тенденций развития энергетики России и мира // Известия РАН. Энергетика. 2011, № 2. С. 3-11.
11. EU Energy, Transport and GHG Emissions Trends to 2050. European Commission, 2013.
12. Energy Outlook for and the Pacific. Asian Development Bank, 2013.
13. APERC. URL: http://aperc.ieej.or.jp/ publications/reports/outlook.php.
14. Волкова Е.Д., Подковальников С.В., Чуди-нова Л.Ю. Кооперация национальных электроэнергетических систем на постсоветском пространстве: реальные и потенциальные системные эффекты // Евразийская экономическая интеграция. 2013. № 1 (18). С. 97-119.
15. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года. М.: Минэнерго, 2009. 296 с.
16. Обоснование развития электроэнергетических систем: методология, модели, методы, их использование / Н.И. Воропай, С.В. Подковальников, В.В. Труфанов и др. Отв. ред. Н.И. Воропай. Новосибирск: Наука, 2015. 448 с.
17. Эффективность межгосударственных электрических связей / Беляев Л.С., Подковаль-ников С.В., Савельев В.А., Чудинова Л.Ю. Новосибирск: Наука, 2008. 239 с.
18. Подковальников С.В., Савельев В.А., Чудинова Л.Ю. Перспективы кооперации и интеграции электроэнергетики России и стран Северо-Восточной Азии // Проблемы прогнозирования, 2015, № 4. С. 118-130.
19. Подковальников С.В., Савельев В.А., Чудинова Л.Ю. Исследование системной эффек-
тивности формирования межгосударственного энергообъединения Северо-Восточной Азии // Изв. РАН. Энергетика, 2015, № 5. С. 16-32.
20. Южно-Якутский гидроэнергетический комплекс / Регионы и Федерация. Вопросы регулирования ТЭК, 2002. С. 63-75.
21. Подковальников С.В., Савельев В.А. Перспективы и эффективность использования при-
ливной энергии на Российском Дальнем Востоке // Энергия: экономика, техника, экология. 2008. № 8. С. 8-14.
22. Восточный вектор энергетической стратегии России. Современное состояние, взгляд в будущее / под ред. Н.И. Воропая и Б.Г. Санеева. Новосибирск: Гео, 2011. 368 с.
Поступила в редакцию 11.02.2016 г.
L. Belyayev, N. Voropai, О. Marchenko, S. Podkovalnikov, V. Saveliev, S. Solomin, L. Chudinova2
ELECTRICITY RUSSIA'S INTEGRATION IN THE EURASIAN SPACE: CONDITIONS AND ROLE OF THE HYDRO RESOURCES
Analyzes the prospects for the formation of interstate power interconnections in the world and Eurasia. Considers the direction of power of Russia's integration in the Eurasian space. Estimated potential export of electricity to neighbouring countries of Eurasia. The results of studies of the formation of an interstate interconnection in northeast Asia, including an examination of the role of the Russian hydropower resources in the creation of export potential and realization of integration effects of the integration of national power systems.
Key words: interstate electric power Association, telecommunications, Eurasia, integration, power consumption, installed capacity, hydropower resources.
2Lev S. Belyayev - chief researcher, the L.A. Melentyev's Institute of Energy Systems (ISEM) SB RAS, Doctor of Engeenering, professor, e-mail: belyaev@isem.irk.ru;
Nikolai I.Voropai - director of the L.A. Melentyev's Institute of Energy Systems (ISEM) SB RAS, corresponding member of RAS, Doctor of Engeenering, professor, e-mail: voropai@isem.irk.ru
Oleg V. Marchenko - chief researcher, ISEM SB RAS, PhD in Engeenering, e-mail: marchenko@isem.irk.ru;
Sergey V. Podkovalnikov - chief of laboratory, ISEM SB RAS, PhD in Engeenering, e-mail: spodkovalnikov@isem.irk.ru;
Vladimir A. Savelyev - chief researcher, ISEM SB RAS, tel.: +7(3952) 500-646 exp. 438;
Sergey V. Solomin - chief researcher, ISEM SB RAS, PhD in Engeenering, e-mail: solomin@isem.irk.ru;
LyudmilaYu. Chudinova - chief researcher, ISEM SB RAS, PhD in Engeenering, e-mail: chudinova@isem.irk.ru
