Научная статья на тему 'Малая возобновляемая энергетика на северо-западе Арктики'

Малая возобновляемая энергетика на северо-западе Арктики Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
1179
491
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ ВЕТРА / СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ / ГИДРОЭНЕРГИИ И БИОЭНЕРГЕТИКИ / МАЛАЯ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ / ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ / ВЕТРО-СОЛНЕЧНАЯ СТАНЦИЯ / ГИБРИДНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИЯ / КАПИТАЛЬНЫЕ ВЛОЖЕНИЯ / СЕБЕСТОИМОСТЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ / РOTENTIAL WIND RESOURCES / SOLAR ENERGY / HYDROPOWER AND BIOENERGY / SMALL HYDRO POWER PLANT / WIND POWER STATION / WIND POWER AND SOLAR STATION / HYBRID POWER PLANT / CAPITAL INVESTMENT / COST OF ELECTRICITY

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Коновалова О.Е., Никифорова Г.В.

Дана оценка потенциальных ресурсов возобновляемой энергетики Мурманской и Архангельской областей, Республик Карелии и Коми. Приведены примеры реализации проектов малой возобновляемой энергетики и планы дальнейшего развития.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Коновалова О.Е., Никифорова Г.В.

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

SMALL RENEWABLE ENERGY IN NORTHWEST ARCTIC

The paper deals with the potential of renewable energy resources of the Murmansk and Arkhangelsk regions as well as of the Karelia and Komi Republics. The examples of realization projects of small renewable energy and plans for further development are given.

Текст научной работы на тему «Малая возобновляемая энергетика на северо-западе Арктики»

Выводы

1. В Архангельской области наибольшим потенциалом ветровой энергии располагают прибрежные районы Белого и Баренцева морей, а также территории архипелагов Новая Земля и Земля Франца-Иосифа. Здесь среднегодовые скорости ветра на высоте 10 м составляют 5-8 м/с.

2. В выделенных районах зимний максимум интенсивности ветра совпадает с зимним максимумом потребления электрической и тепловой энергии, что является важной предпосылкой эффективного использования энергии ветра.

3. Повторяемость скоростей ветра в рассмотренных районах с высокой степенью сходимости аппроксимируется двухпараметрическим уравнением Вейбулла - Гудрича.

4. Технические ресурсы ветра районов Архангельской области со среднегодовыми скоростями ветра выше 4 м/с оцениваются примерно в 1900 млрд кВтч. Это на порядок выше сегодняшнего уровня электропотребления региона (около 10 млрд кВтч). Использование наиболее доступной и выгодной части этих ресурсов представляет большой народнохозяйственный интерес.

Литература

1. Справочник по климату СССР. Вып. 1, ч. 3. Ветер. Л.: Гидрометеоиздат, 1965.306 с.

2. Зубарев В. В., Минин В. А., Степанов И. Р. Использование энергии ветра в районах Севера. Л.: Наука, 1989. 208 с.

3. Рекомендации по определению климатических характеристик ветроэнергетических ресурсов. Л.: Гидрометеоиздат,1989. 80 с.

Сведения об авторе Минин Валерий Андреевич,

заведующий лабораторией энергосбережения и возобновляемых источников энергии Центра физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН, к. т. н. Россия, 184209, Мурманская область, г. Апатиты, мкр. Академгородок, д. 21А, эл. почта: minin@ien.kolasc.net.ru

УДК 629.9(470.21)

О. Е. Коновалова, Г. В. Никифорова

МАЛАЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА НА СЕВЕРО-ЗАПАДЕ АРКТИКИ Аннотация

Дана оценка потенциальных ресурсов возобновляемой энергетики Мурманской и Архангельской областей, Республик Карелии и Коми. Приведены примеры реализации проектов малой возобновляемой энергетики и планы дальнейшего развития.

Ключевые слова:

потенциальные ресурсы ветра, солнечной энергии, гидроэнергии и биоэнергетики, малая гидроэлектростанция, ветроэлектрическая станция, ветро-солнечная станция, гибридная электростанциия, капитальные вложения, себестоимость электроэнергии.

O. E. Konovalova, G. V. Nikiforova

SMALL RENEWABLE ENERGY IN NORTHWEST ARCTIC

Abstract

The paper deals with the potential of renewable energy resources of the Murmansk and Arkhangelsk regions as well as of the Karelia and Komi Republics. The examples of realization projects of small renewable energy and plans for further development are given.

Keywords:

potential wind resources, solar energy, hydropower and bioenergy, small hydro power plant, wind power station, wind power and solar station, hybrid power plant, capital investment, cost of electricity.

Энергетическая система северо-запада Европейского Севера и Арктики включает в себя 4 региональные энергосистемы - Кольскую, Карельскую, Архангельскую и Коми, которые объединены попарно (западная Карело-Кольская и восточная Двино-Печорская), но не связаны напрямую между собой рис.1 [ 1].

Западная часть представляет собой объединение региональных энергосистем Мурманской области и Республики Карелия, имеющих единую системообразующую сеть, с напряжением 330 кВ (Кольская АЭС - Княжегубская ГЭС - Лоухи - Петрозаводск), с предельной передаваемой мощностью около 600 МВт. Она имеет также внешние межсистемные связи с Ленинградской ЭЭС и с Вологодской энергосистемой и осуществляет небольшие экспортные поставки электроэнергии в Норвегию и Финляндию (около 0.7 млрд кВт-ч).

Восточная часть - это протяженная сетевая структура, включающая электродефицитные системы Архангельской области и Республики Коми, объединенные ЛЭП 220 кВ Микунь - Урдома (на границе регионов предельная передаваемая мощность не превышает 200 МВт). Имеются внешние перетоки из энергосистемы Вологодской области по ЛЭП 220 кВ (Коноша - Харовск, Явенга), но ограниченные по пропускной способности и из Кировской области по ЛЭП 110 кВ.

Генерирующие мощности западной части представлены всеми видами электростанций (АЭС, ГЭС, ТЭЦ). А в восточной части преобладают только ТЭЦ.

Системной энергетикой охвачены, в основном, крупные энергопотребители, города и поселки. Но северные регионы Арктики характеризуются наличием множества обособленных, децентрализованных потребителей (северо- и юго-восток Кольского полуострова, северо-восточные районы Архангельской области, Ненецкий АО), жизнеспособность которых напрямую зависит от обеспеченности дизельным и котельным топливом. Северный завоз органического топлива стал одной из основных проблем как для населения, так и для администраций арктических регионов.

Одним из путей решения этой проблемы является внедрение малой возобновляемой энергетики на местах. Тем более что потенциальные ресурсы ветра, солнечной энергии, гидроэнергии и биоэнергетики имеются.

Мурманская область располагает большим потенциалом возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра, солнечная энергия и гидроэнергия. Технические ветроэнергоресурсы составляют около 360 млрд кВт-ч и распределены по территории области неравномерно, наибольшая интенсивность ветра отмечена в прибрежных и горных районах, где среднегодовая скорость ветра на высоте 10 м достигает 6-8 м/с [2]. Здесь благодаря зимнему максимуму интенсивности ветра, благоприятной повторяемости скоростей ветра и наличию

устойчивых господствующих ветров создаются уникальные условия для установки ветроэнергетических установок. Технический потенциал солнечной энергии на Кольском полуострове также достаточно велик и составляет 11000 млрд кВт-ч. Максимум поступления солнечной энергии приходится на летнее время, а минимум на декабрь, когда на территории области наступает полярная ночь. Годовая продолжительность солнечного сияния изменяется от 1200 ч на севере области до 1600 ч на юге. [3]. Технический потенциал малых и средних рек Кольского полуострова составляет 4.4 млрд кВт-ч. Технические ресурсы биомассы оцениваются в 0.09 млрд кВт-ч в год.

Рис. 1. Схема основных электроэнергетических объектов северо-запада Арктики [1]

Ветровой технический потенциал Республики Карелия, по оценкам специалистов, составляет 60-150 млрд кВт-ч в год, а экономический потенциал ветровой энергии оценивается в 0.76-0.97 млрд кВт-ч в год. Скорости ветра в Карелии меняются от 4 до 5 м/с. Причем наиболее благоприятными являются прибрежные районы Белого моря, Онежского и Ладожского озер. Именно в этих районах и было запланировано строительство нескольких ВЭС. Валовый потенциал гидроэнергетических ресурсов рек Карелии равен 14.2 млрд кВт-ч в год, а экономический потенциал малых рек региона составляет 5.0-5.8 млрд кВт-ч в год [4].

В Архангельской области наиболее благоприятные зоны для использования ветроэнергетических установок (ВЭУ) расположены на северо-восточном побережье, где скорости ветра достигают 7-8 м/с. В Коми - в районе Воркуты (5.7 м/с), а также в северо-таежных и лесотундровых зонах, где фоновые среднегодовые скорости ветра не многим более 4 м/с. Считается, что сооружение ветровой установки мощностью до 5-6 кВт экономически оправдано при скорости ветра 3.5-4.0 м/с. Для больших установок требуется скорость ветра равная 5.5-6.0 м/с.

Суммарные потенциальные ресурсы малой гидроэнергетики Коми составляют 20.3 млрд кВт-ч, технические - приблизительно 6.5 млрд кВт-ч. Распределение технического потенциала по бассейнам главных рек - Печеры, Вычегды и Мезени - составляет соответственно 87, 9, 4 %. Поэтому именно эти реки в первую очередь должны рассматриваться на предмет сооружения на них малых ГЭС.

На основе многолетних наблюдений за режимом ветра и солнечной радиации специалистами НАСА была рассчитана себестоимость электроэнергии, получаемой от комбинированных ветро-солнечных электростанций (рис.2) [5]. Из расчетов видно, что для Мурманской области себестоимость электроэнергии колеблется от 7 до 14 руб/кВт-ч (при стоимости 1 долл. США = 70 руб.) на северном побережье и до 21-35 руб/кВт-ч на южном. В Карелии на побережье Белого моря себестоимость электроэнергии составит 14-21 руб/кВт-ч, в Архангельской области - 35-70 руб/кВт-ч, на побережье Ненецкого автономного округа - 7-14 руб/ кВт-ч и в Коми в районе Воркуты - 14-21 руб/кВт-ч. Показатели довольно высокие. Это говорит о не очень высокой экономической эффективности ВЭУ и солнечных установок. Но, принимая во внимание, что сегодня себестоимость местной электроэнергии в удаленных поселках на порядок выше тарифа на электроэнергию для централизованных потребителей (для населения Мурманской области на второе полугодие 2015 г. - 2.53 руб/кВт-ч, Карелии - 2.93 руб/кВт-ч, Архангельской области - 3.46 руб/кВт-ч, Коми - 3.99 руб/кВт-ч), такие комбинированные станции имеют право на существование, так как позволяют экономить на привозном топливе начиная с первого дня работы. Но для их внедрения необходимы дополнительные стимулы со стороны государства.

Рис. 2. Себестоимость электроэнергии от комбинированных солнечно-ветровых

установок на территории России

По опыту западных стран, где имеется большая практика использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ), наиболее эффективными признаны следующие формы стимулирования:

- субсидирование инвестиций в возобновляемые источники энергии;

- освобождение от уплаты налогов и снижение ставок налогов для владельцев ВИЭ;

- финансирование научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР), ведущих к снижению стоимости ВИЭ;

- пропаганда ВИЭ;

- реализация специальных программ и демонстрационных проектов;

- льготные ссуды на инвестиции в ВИЭ для потребителей;

- ускоренная амортизация оборудования для ВИЭ;

- принятие законов, регламентирующих условия подключения к энергосистемам для установок на ВИЭ;

- политика поддержки со стороны правительства;

- установление налога на ископаемые топлива с учетом эмиссии С02.

Но кроме государственной поддержки нужна поддержка и на местах. Пока немногие региональные органы управления готовы пойти на это, так как местные администрации в удаленных регионах получают бюджетные дотации на завоз дизельного топлива для электростанций и не заинтересованы во внедрении ВИЭ. Для изменения такой ситуации, по мнению ведущего специалиста в области возобновляемой энергетики Безруких П. П., необходимо утвердить "порядок", по которому средства на закупку топлива в объеме замещения за счет ВИЭ оставались бы в регионах, но использовались только на расширение производства энергии на базе ВИЭ.

Несмотря на трудности, возобновляемая энергетика все же внедряется, и вот реальные тому примеры.

Мурманская область. Первый опыт комплексного использования ВИЭ на Кольском полуострове уже есть. Так ветро-солнечная установка работает в п. Молочном на страусиной ферме (ООО «Северное сияние»), использующей современные экологически чистые технологии производства сельскохозяйственных продуктов.

В с. Пялица в 2014 г. осуществлен пуск комбинированной электростанции, включающей в себя 4 ВЭУ по 5 кВт, 2 дизель-генератора по 30 кВт и 60 солнечных панелей общей мощностью 15 кВт, что позволяет сэкономить 60 т дизельного топлива стоимостью 63 тыс. руб. за тонну в год и круглосуточно обеспечивает электроэнергией местное население. В 2015 г. в поселках Тетрино, Чапома и Чаваньга были смонтированы 2 комбинированные установки на 30 кВт и 2 по 100 кВт, 5 ВЭУ по 10 и 5 кВт, 120 солнечных панелей. Общий объем инвестиций составил более 100 млн руб., большая часть которых - средства федерального и местного бюджета.

В рамках российско-норвежского проекта на маяках Мурманской области были установлены солнечные батареи, а радиоизотопные термоэлектрические генераторы были утилизированы.

На очистных сооружениях Мончегорска с сентября 2014 г. введена в строй тепловая насосная станция, работающая на канализационных стоках, позволяющая обогревать семь производственных зданий площадью более 1500 м2. Это привело к экономии в 600 тыс. руб.

В схему территориального развития региона включены два ветропарка на севере Мурманской области «Лодейный» и «Кольский». Ветропарк в п. Лодейное установленной мощностью 300 МВт планируется построить в 2025 г., Кольский ветропарк установленной мощностью 500 МВт - в 2030 г.

В рамках реализации программы ЗАО «Норд Гидро» по развитию малой гидроэнергетики Мурманской области выбран пилотный проект по строительству малой ГЭС (МГЭС) «Пиренга», но соглашение с правительством области пока не подписано.

Карелия. Республика Карелия относится к энергодеффицитным регионам. В 2007 г. в Карелии было зарегистрировано ЗАО «Норд Гидро», занимающееся реконструкцией и строительством малых ГЭС (МГЭС). В последнее десятилетие общество по соглашению с правительством Республики Карелия ведет активное строительство малых ГЭС. Им были построены ГЭС «Ляскеля» в 2011 г., ГЭС «Рюмякоски» в 2013 г., ГЭС «Каллиокоски» в 2014 г. Все станции находились в полуразрушенном состоянии, пока не были выкуплены и восстановлены «Норд Гидро». Технические характеристики МГЭС приводятся в табл. 1 . Схема расположения недавно построенных малых ГЭС Карелии представлена на рис.3 [6]. В 2011 г. ООО «Эвс» (деревообрабатывающее предприятие в Питкярантском районе) приобрело микроГЭС мощностью 10 кВт.

В ближайшие годы «Норд Гидро» вместе с Российским фондом прямых инвестиций (РФПИ) и китайскими компаниями собирается построить Белопорожские ГЭС-1 и ГЭС-2 мощностью 24.9 МВт каждая и ряд других малых ГЭС (табл.2).

Также ветро-солнечными энергокомплексами на территории Карелии оснащены остановки, пешеходные переходы, комплексные посты дорожного контроля метеосистемы (КПДКМ) на автодорогах Р-21 «Кола» и А-119 «Вологда - Медвежьегорск». Общее количество комплексов - 13. В их состав входят: солнечная батарея (500 и 600 Вт), ветрогенератор (1.4 или 1.5 кВт) и аккумуляторные батареи (100 ЛЬ).

Около 180 котельных в населенных пунктах работают на местных видах топлива - дровах, щепе, торфе - и за счет этого уходят от дорогостоящего мазута.

Архангельская область. С 1996 по 2010 гг. в рамках норвежско-российского проекта в этом регионе, как и в Мурманской области, на 24 маяках было установлено новое оборудование на основе возобновляемых источников энергии, а именно: финские фонари, японские солнечные батареи, на 7 маяках финские ветрогенераторы, французские аккумуляторные батареи и российские блоки управления.

На территории рыболовно-туристического комплекса «Железные ворота» на о. Мудьюг построена ВЭУ. Она дает энергию на освещение комплекса в зимнее время. Установленная мощность - 1.5 кВт, дата ввода в эксплуатацию - 2014 г.

Комбинированная (гибридная) ветро-солнечная установка в национальном парке «Русская Арктика» на мысе Желания о. Северный архипелага Новая Земля служит для электроснабжения жилого дома. Установленная мощность - 6.8 кВт, построена в 2015 г. на средства ОАО «НК Роснефть».

Гибридная мини-электростанция в молодежной экологической организации «Этас» мощностью 1.6 кВт запущена в июле 2015 г. Она служит для электроснабжения офиса, использует энергию солнца и ветра. В 2014-2015 гг. построены несколько комплексных ветро-солнечных автономных осветительных установок на дорогах области и г. Архангельск (табл.3)

Рис. 3. Схема расположения малых ГЭС Карелии [6]

Таблица 1

Современные малые ГЭС Карелии*

Наименование «Ляскеля» «Рюмякоски» «Каллиокоски» «Юшкозерская» «Киви-Койву»

генерирующего объекта ВИЭ

Месторасположение Питкярантский р-н, п. Ляскеля Сортавальский р-н, п. Рускеала Сортавальский р-н, п. Хелюля Калевальский р-н, д. Юшкозеро Муезерский р-н, турбаза «Киви-Койву»

Установленная мощность, кВт 4800 630 975 18000 60

Владелец (оператор) ЗАО «Норд Гидро» ЗАО «Норд Гидро» ЗАО «Норд Гидро» Филиал «Карельский» ОАО «ТГК-1» Нет данных

Дата ввода 05.09.2011 17.06.2013 15.12.2014 1980 г. 1995 г.

Среднегодовая выработка, млрд, кВт-ч 28 2.5 3.7 85.28** Нет данных

Краткая тех. характеристика

кол-во гидроагрегатов, шт. 6 1 1 2 3

тип гидротурбины Пропеллерная Полноуправляемая Полноуправляемая Вертикальные, МикроГЭС 20ПрД

ГА-8М поворотно-лопастная «Каплан»: «Каплан-1150» поворотно-лопастная «Каплан»; тип 5 - 18.0/SR6A поворотно-лопастные

максимальный напор, м 13.6 8.8 9.5 12.5 14

максимальный расход, м3/с 43.5 7.5 7.5 242 0.65

частота вращения, об/мин 375 375 230.8 93.7 1000

номинал. напряжение, кВ 6.3 0.4 0.4 6.3 0.4

номинал. частота тока, Гц 50 50 50 50 50

* Вид возобновляемого источника - гидравлическая энергия. Среднемноголетняя выработка.

12 и)

2 4

Таблица 2

Планируемые к строительству малые ГЭС

Наименование Месторасположение Планируемая установленная мощность, кВт Планируемая среднегодовая выработка, ГВтч Планируемый год ввода в эксплуатацию

«Белопорожская ГЭС-1» Р. Кемь, Кемский МР 24900 105 2017

«Белопорожская ГЭС-2» То же 24900 105 2018

МГЭС «Реболы» Р. Мельничная, п. Реболы, Муезерский МР 500 1.8 2017

МГЭС «Хаапакоски» Р. Китенйоки, п. Туокслахти, Сортавальский МР 700 2.5 2017

МГЭС «Вяртсиля» Р. Юуванйоки. Вяртсиля,Сортавальский МР 400 1.5 2018

МГЭС «Лескинен» Р. Уксунйоки, Питкяранский МР 400 1.752 2019

МГЭС «Сурьякоски» Р. Кокколанйоки, Лахденпохский МР 600 2.5 2019

МГЭС «Хивенкюльманкоски» Р. Уксунйоки, Питкярантский МР 500 2.19 2019

МГЭС «Нокки» То же 900 3.942 2019

МГЭС «Мойланен» Р. Савайнйоки, п. Хаапалампи, Сортавальский МР 300 1.725 2019

МГЭС «Коворинкоски» Р. Тохмайоки, Сортавальский МР 300 1.725 2020

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

МГЭС «Койриноя» Р. Койриноя, п. Койриноя, Питкярантский МР 150 0.657 2200

МГЭС «Ниимякоски» Р. Китенйоки, п. Туокслахти, Сортавальский МР 220 0.965 2020

ПРИМЕЧАНИЕ. Владелец объектов - ЗАО «Норд Гидро».

Ненецкий автономный округ (НАО), входящий в состав Архангельской области, расположен за полярным кругом и не имеет своей единой энергосистемы. Крупнейший источник электроэнергии в округе - Нарьян-Марская ГТЭС мощностью 30 МВт, которая работает на природном газе Василковского месторождения и снабжает электроэнергией Нарьян-Мар, п. Искателей и с. Тельвиска. Электроснабжение остальных поселков осуществляется, в основном, дизель-электрическими станциями. В рамках Программы приграничного сотрудничества Российской Федерации и Европейского сообщества Ко1агсйс в НАО планируется строительство ветро-дизельных электростанций. Пилотный проект по установке ветроизмерительного комплекса в п. Амдерма был запущен в 2013 г. Для его создания было привлечено более 4 млн 250 тыс. евро из внебюджетных источников. Планируется, что в долгосрочную целевую программу будут включены населенные пункты Усть-Кара, Каратайка, Несь, Индига, расположенные на побережье. Программа предусматривает инвестиции в строительство ветродизельных электростанций в НАО в размере 80 млн руб. из окружного бюджета и около 740 млн руб. из внебюджетных источников.

Также в перспективе в Архангельской области планируется построить мини-ветроэлектростанции (миниВЭС): Соловецкую, Золотицкую, Койдинскую, Мезенскую.

В области биоэнергетики в рамках программы «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности в Архангельской области на 2010-2020 годы» идет строительство автоматизированных современных котельных на кородревесных отходах (КДО), на отходах деревопереработки низкосортной древесины, на древесных брикетах и топливных гранулах. Первые такие котельные были построены в 2004-2007 гг.: котельная ОАО «Онега-Энергия» мощностью 36.98 Гкал/ч (пример государственно-частного партнерства); котельная ЦРБ в г. Онега мощностью 6.88 Гкал/ч, раньше работала на угле, сейчас на КДО (экономия угля составляет 5230 т/год); биотопливная котельная «Североонежская» мощностью 17 Гкал/ч обеспечивает теплом п. Североонежск, работает на щепе. В 2011- 2015 гг. были введены в строй еще 10 современных котельных, среди них крупнейшая в Восточной Европе котельная в п. Октябрьский Устьяновского района мощностью 38.68 Гкал/ч (табл.4).

По данным Госкомстата, на 2014 г. из 717 котельных области более 400 работают на дровах, щепе, древесно-топливных гранулах [7].

Малая гидроэнергетика в Архангельской области развита слабо, но подписано соглашение «Норд Гидро» с правительством области о строительстве в качестве пилотного проекта Соловецкой ГЭС на Большом Соловецком острове. Ранее существовавшая там Соловецкая ГЭС (сегодня от нее остались руины) была запущена в 1909 г., заброшена в 1940-х гг. На рис.4 представлены основные электростанции на возобновляемых источниках энергии.

Республика Коми. В настоящее время на территории Республики реализуется проект по восстановлению МГЭС «Кажим» в Кайгородском районе. Ввод станции в эксплуатацию планируется в 2016 г. Проектируемая мощность ГЭС составит 0.5 МВт.

Условные обозначения: О - ВЭС ф- гибридная станция Д- биостанция Рис. 4. Схема расположения объектов ВИЭ в Архангельской области

В то же время совместно с организацией ОАО «НИПИИ «Комимелиоводхозпроект» ведутся работы по поиску новых мест возможного строительства гидроэлектростанций на территории Республики Коми. Фирма «ИНСЭТ» (производитель гидротехнического оборудования) располагает данными о 22 створах для строительства малых ГЭС установленной мощностью 14.4 МВт на территории Республики.

В рамках программы «Использование низкосортной древесины и отходов лесопереработки в качестве топлива для производства горячей воды, тепловой и электрической энергии» руководством области начата реализация пилотных проектов по реконструкции коммунальных котельных с переводом на биотопливо. На первом этапе ставится задача произвести частичную замену угля на топливные брикеты.

В 2015 г. ООО «Биоэнергетическая компания» построила электростанцию мощностью 4.3 МВт, работающую на древесных отходах ОАО «Сыктывкарского ЛДК».

Таблица 3

Использование комбинированных энергокомплексов на основе ВИЭ в Архангельской области

Наименование Гибридная мини-электростанция Гибридная мини-электростанция в молодежной экологической организации «Этас»

Месторасположение Архангельская обл., Городской округ Новая Земля, мыс Желания г. Архангельск, ул. Смольный Буян 18, корп. 3, строение 1

Установленная мощность, кВт 6.8 1.6

Владелец (оператор) ФГБУ Национальный парк «Русская Арктика» АРМЭОО «Этас»

Дата ввода в эксплуатацию 23 августа 2015 г. Июль 2015 г.

Краткая техническая характеристика Аккумуляторная батарея DELTA GX12-200 - 12 шт.; инвертор/ЗУ Schneider Conect XW+8548E Xantrex - 1 шт.; системная панель управления Schneider XW-SCP+ - 1 шт.; вводной кожух к инвертору (любой модели) XCWB (оригинал SE) - 1 шт.; панельный гидромагнитный выключатель постоянного тока PNL-250-DC - 1 шт.; стеллаж для 6 АКБ - 2 шт.; солнечный модуль ФСМ-270М 1640х992х45 мм 38В 8.6А - 24 шт.; контроллер PV панелей Шнейдер Электрик XW-MPPT60-150 - 2 шт.; ветрогенератор MAGLEV 600 Вт 24В - 2 шт. Монокристаллические СП - 4 шт.; модель - Exmork ФСМ-150М; мощность - 0.15 кВт; номинальное напряжение - 12 В; рабочий диапазон - -40°C / +85°C; производитель - Sunny Energy Science and Technology (Китай) Поликристаллические СП - 2 шт.; мощность - 0.3 кВт; номинальное напряжение - 24 В; рабочий диапазон - -40°C / +85°C; производитель - Sunny Energy Science and Technology (Китай) Ветро- генератор - 1 шт.; модель - New-400; номинальная мощность - 0.4 кВт; номинальное напряжение - 12/24 В; количество лопастей - 3/5; скорость ветра для включения - 3 м/с; скорость ветра для выключения - 33 м/с; диаметр ротора - 1.17 м

ПРИМЕЧАНИЕ. Вид возобновляемого источника - энергия ветра, энергия солнца.

2 7

Таблица 4

Генерирующие объекты ВИЭ в Архангельской области_

Наименование Ветроэнергетическая установка Котельная Котельная Котельная № 2 Котельная Котельная

для рыболовно-туристического комплекса «Центральная» «Школьная» микрорайона Каргополь-2 ОАО «Онега-Энергия»

Место Архангельская обл., Виноградовский Виноградовский Каргопольский Няндомский р-н, Онежский

расположения Приморский р-н, о. Мудьюг р-н, п. Березник р-н, п. Березник р-н, д. Усачёвская г. Няндома, мкр. Каргополь-2, промплощадка № 1 район, г. Онега

Вид Энергия ветра Щепа Щепа Древесные топ- Кородревесные Кородревесные

возобновляемого ливные гранулы отходы отходы

источника

Установленная 1.5 кВт 2.58 Гкал/ч 3.86 Гкал/ч 0.029 Гкал/ч 6.68 Гкал/ч 36.98 Гкал/ч

мощность

Владелец ИП Александр Михайлов ООО ООО МУП МО ООО ОАО

(оператор) «Березниковское теплоснабжающее предприятие» «Березниковское теплоснабжающее предприятие» «Приозёрное» «Усачёво» «Соловки Электросбыт» «Онега-Энергия»

Дата ввода 2014 г. 2011 г. 15.09.2014 г. 2012 г. 2013 г. 2006 г.

в эксплуатацию

Краткая Номинальная 3 котла 3 котла FACI (Италия) 4 котла КВУ-2000 2 котла Unicon

техническая мощность - 1.5 кВт; КВУТН 1000 КВУТ 1500 модель ECO 3 (ООО «Котельный Biograte

характеристика стартовая рабочая скорость ветра - 3 м/с; предельная рабочая скорость ветра - 25 м/с; диаметр ротора - 3.2 м; количество лопастей - 3 шт. (ООО «Автоматик- Лес», г. Ковров) (ООО «Эффект ПРО», г. Ковров) завод "Автоматик-Лес"» г. Ковров) (Финляндия), модель Unicon WF по 17 МВт каждый и 1 резервный котёл на дизельном топливе 12 9 МВт

ООО «СевЛесПил» - крупнейшее лесопильное предприятие Республики Коми. Предприятие обеспечивает собственные производственные нужды в энергоресурсах и поставляет тепловую и электрическую энергию другим потребителям от собственной миниТЭЦ. Производительность миниТЭЦ с котлами для сжигания древесных отходов и турбинной установкой для выработки электроэнергии составляет 10 т пара в час. На ТЭЦ сжигается 7 т кородревесных отходов в час.

В настоящее время ряд муниципальных котельных Корткеросского района (села Позтыкерес, Усть-Лэкчим, Нившера, Додзь, Пезмег, поселки Подтыбок, Визябож) переведены на биотопливо, благодаря чему удалось снизить затраты на теплоснабжение почти в 4 раза.

В районе Воркуты с 1993 г. успешно эксплуатируется Заполярная ВЭС мощностью 1.5 МВт. Она состоит из шести установок АВЭ-250 российско-украинского производства мощностью 250 кВт каждая.

В настоящее время электростанции на возобновляемых источниках энергии еще не достаточно дешевы и срок окупаемости их колеблется в больших пределах (от 3 до 15 лет). Но для тех из них, которые будут поставлять электроэнергию в энергосистему по договорам о предоставлении мощности, предусмотрена поддержка со стороны государства в виде повышенной цены на мощность в течение 15 лет. Однако правила получения государственных субсидий не так просты и прозрачны и требуют соблюдения ряда требований и согласований. При этом субсидия, предоставляемая владельцу генерирующего объекта, не превышает 50 % стоимости технологического присоединения малой электростанции к сети и составляет не более 30 млн руб. на один объект.

Выводы

1. Северо-запад Европейского Севера и Арктики богат потенциальными ресурсами ветра, солнца и энергией рек, но распределены они по территории неравномерно и освоены частично.

2. В Мурманской области сделаны первые шаги в строительстве комбинированных ветро-солнечных установок для электроснабжения удаленных поселков на юго-востоке области, малая гидроэнергетика пока не получила должного развития.

3. Республика Карелия активно занимается восстановлением старых и строительством новых малых ГЭС. Есть планы по строительству ветроэнергетических станций.

4. В Архангельской области основной упор делается на строительство автоматизированных современных котельных на отходах деревоперерабатывающей промышленности. Уже более 400 из 717 котельных работают на дровах, щепе, древесно-топливных гранулах. В Ненецком автономном округе планируются инвестиции в строительство ветродизельных электростанций в размере 80 млн руб. из окружного бюджета и около 740 млн руб. из внебюджетных источников.

5. В Республике Коми в районе г. Воркута с 1993 г. успешно эксплуатируется Заполярная ВЭС мощностью 1.5 МВт. Малая гидроэнергетика практически не развита. В 2016 г. ожидается ввод в эксплуатацию первой восстановленной малой ГЭС «Кажим» в Кайгородском районе. Имеются сведения о 22 створах для строительства малых ГЭС установленной мощностью 14.4 МВт на территории Республики. Идет реконструкция коммунальных котельных с переводом на биотопливо.

Литература

1. Чайка Л. В. Пространственное развитие электроэнергетики Европейского севера России // Развитие Севера и Арктики: проблемы и перспективы: мат-лы межрегионал. науч.-практич. конф. (Апатиты, 14-16 ноября 2012 г.). Апатиты, 2012. С. 68-70.

2. Баранник Б. Г.,. Коновалова О. Е, Минин В. А. Перспективы совершенствования энергетического хозяйства в районах Севера за счет использования возобновляемых источников энергии. Апатиты: КНЦ РАН, 2011. 154 с.

3. Минин В. А. Экономические аспекты развития возобновляемой энергетики малой мощности в удаленных поселениях на Кольском полуострове. Мурманск, 2011. 44 с.

4. Сидоренко Г. И. Основы и методы определения комплексного потенциала возобновляемых энергоресурсов региона и его использования: автореф. дис. д-ра техн. наук // Техносфера: сайт. URL: http://tekhnosfera.com/osnovy-i-metody-opredeleniya-kompleksnogo-potentsiala-vozobnovlyaemyh-energoresursov-regiona-i-ego-ispolzovaniya#ixzz3zxZgtjYE (дата обращения: 04.05.2016).

5. Энергетика, отопление. Среднегодовое распределение ветров и поступление солнечной энергии на территории России // Стрела: сайт. URL: http://www.strela.punkt.ru/site.xp/050056048.html (дата обращения: 04.05.2016).

6. Малая возобновляемая энергетика Карелии // Bellona: сайт. URL: www.bellona.ru (дата обращения: 04.05.2016).

7. Малая возобновляемая энергетика Архангельской области // Bellona: сайт. URL: www.belona.ru (дата обращения: 04.05.2016).

Сведения об авторах Коновалова Ольга Евгеньевна,

младший научный сотрудник лаборатории энергосбережения и возобновляемых источников энергии Центра физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН. Россия, 184209, Мурманская область, г. Апатиты, мкр. Академгородок, д. 21А, эл. почта: konovalova@ien.kolasc.net.ru

Никифорова Галина Викторовна,

младший научный сотрудник лаборатории энергосбережения и возобновляемых источников энергии Центра физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН. Россия, 184209, Мурманская область, г. Апатиты, мкр. Академгородок, д. 21А, эл. почта: nikiforova@ien.kolasc.net.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.