CC BY
66ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ
Малая возобновляемая энергетика - решение больших проблем. На примере Чукотского автономного округа Панин С. В.1, Прохоров В. Н.2, Смирнова О. О.3
'Панин Сергей Владимирович /Panin Sergey Vladimirovich — ведущий специалист, Государственное казённое учреждение Управление капитального строительства Чукотского автономного округа, г. Анадырь; 2Прохоров Владимир Николаевич /Prokhorov Vladimir Nikolaevich — руководитель региональных проектов, Некоммерческое партнёрство Центр инноваций муниципальных образований; 3Смирнова Ольга Олеговна / Olga Smirnova Olegovna - доктор экономических наук, руководитель отделения, SPIN-код: 9858-3813, отделение макроэкономического прогнозирования, стратегического планирования и пространственного развития, Федеральное государственное бюджетное научно-исследовательское учреждение Совет по изучению производительных сил Минэкономразвития России, г. Москва
Аннотация: в статье анализируются проблемы модернизации морально устаревших автономных энергетических систем в условиях интенсивно развивающейся Арктической зоны Российской Федерации и предлагаются решения на примере Чукотского автономного округа. Abstract: the article analyzes the problems of modernization of obsolete self-contained power systems in the conditions of rapidly developing Russian Arctic. We offer solutions on the example of Chukotka.
Ключевые слова: ВИЭ, ветроэнергетика, автономные энергетические системы, муниципальная энергетика, комплексные энергетические системы, малая энергетика. Keywords: renewable energy, wind power, autonomous energy systems, municipal power, integrated power systems, small power.
Приступая к обсуждению вопроса энергетики в Чукотском автономном округе, в первую очередь необходимо отметить особенности ведения экономической деятельности на этой территории. Первая особенность - это огромные размеры территории и недостаток коммуникаций. Вторая особенность - это природные условия. Округ расположен на крайней северо-восточной оконечности материка Евразия, врезаясь клином между Тихим и Северным Ледовитым океанами, половина его территории расположена за Полярным кругом. Рассчитанные параметры сейсмологического режима от 5 до 7 баллов. Зимний сезон 9 месяцев. Основная часть рек полностью промерзают в зимний период. На фоне указанного важно отметить, что энергетика населенных пунктов Чукотки представляет собой в основном изолированные энергосистемы.
Территория богата энергетическими ресурсами:
- нефть и газ. Округ - один из крупных российских регионов по количеству шельфовых месторождений. Перспективы нефтегазоносности связываются с Беринговым и Охотским морями, содержащими около 70 перспективных зон нефтегазонакопления. Месторождения нефти и газа в округе открыты пока в двух нефтегазоносных бассейнах: Анадырском и Хатырском. Ресурсы углеводородов в этих месторождениях составляют всего 8,3% от суммарных ресурсов Анадырского и Хатырского бассейнов;
- уголь. Угленосные отложения на территории Чукотского автономного округа известны в 13 угленосных районах. Общий ресурсный потенциал углей территории оценивается в 57,5 млрд т, из них прогнозные ресурсы составляют 56,8 млрд т (в т. ч. каменный уголь - 86%, бурый - 145);
- ветроэнергетические ресурсы. Расчетные ветровые энергоресурсы округа достигают более 1,0 трлн. кВт*ч/год и отличаются высокой стабильностью. Среднегодовая удельная мощность превышает 500 Вт/кв. м;
- термальные источники. В восточной части Чукотского полуострова известно более 10 групп термоминеральных источников. Наиболее перспективны Лоринские и Чаплинские источники;
- гидроресурсы. Территория Чукотки богата водными ресурсами. В связи с этим имеется потенциальная возможность строительства малых и средних ГЭС на реках Чукотки: Омолон, Амгуэма, Анадырь, Тавловка, Белая. Однако климатические особенности Чукотки требуют детальной проработке возможности сооружения плотин, в том числе каменно-земляных, в условиях вечной мерзлоты и длительных морозах;
- энергия приливов. Высота приливов Восточно-Сибирского и Чукотского морей составляет менее 25 см и не представляет интереса для энергетики. Высота приливов Берингова моря составляет 2,4 м, а в заливе Креста - 3 м. Вопрос сооружения приливной электростанции в районе Берингова моря требует проработке.
Сегодня состояние энергетических систем Чукотского АО оценивается следующим образом:
- суммарная электрическая мощность энергосистемы Чукотского АО составляет без учета мощности ведомственных источников 257 МВт;
- суммарная тепловая мощность теплоисточников Чукотского АО (за исключением ведомственных источников) составляет 784 Гкал/ч.
Таблица 1. Структура ТЭК Чукотского АО
Технологии Электричество в МВт Тепло в Гкал/ч
Наиболее крупные энергетические автономные узлы ОАО «Чукотэнерго»
Билибинская АЭС 48,0
Анадырская ТЭЦ 56,0 140,0
Эгвекинотская ГРЭС 34,0 92,0
Чаунская ТЭЦ 34,5 152,0
Анадырская газомоторная ТЭЦ 28,7 73,4
Общая мощность 153,2 404,4
Автономная энергетика сельских поселений ГП ЧАО «Чукоткоммунхоз», МП ЖКХ Билибинского муниципального района, МП «Чаунское районное коммунальное хозяйство» и МУП «Иультинское ЖКХ»
43 ДЭС 55,0
48 котельных 310,0
Ветровая электростанция 2,5
Ежегодно поставляется в Республику Саха (Якутия) 16 млн. кВт^ч
Всего ежегодно производится 650 млн. кВт^ч 1200 тыс. Гкал
Необходимое развитие энергетики Чукотского АО связано с предстоящими выводами из эксплуатации действующих Билибинской АЭС и Чаунской ТЭЦ и реализацией проектов по добычи полезных ископаемых и их первичной переработкой. Т. е. рост экономики Чукотского АО в первую очередь определится надежным и устойчивым энергоснабжением по приемлемым тарифам на электрическую энергию.
Для повышения надежности и экономической эффективности электро- и теплоснабжения поселений Чукотского АО необходимо поэтапное замещение существующих морально и физически устаревших дизельных электростанций и котельных на современную комплексную генерацию традиционной энергетики с использованием угля и дизельного топлива, но с максимально возможным переходом на природный газ и использованием ветровой энергетики, а также включая возможного строительства малых ГЭС (до 20 МВт) на реках Омолон, Амгуэма, Анадырь, Тавловка, Белая и термальной энергетике в Провиденском районе.
Использование ветроэнергетики создает предпосылки для широкого внедрения гибридных ветро-дизельных электростанций для обеспечения надежного автономного энергоснабжения поселений Чукотского АО. Параллельная работа ВЭС и ДЭС позволяет оптимизировать режимы их работы, обеспечивая сокращение потребления дизельного топлива на 40-50%, повышая срок службы дизель-генераторов в 2-3 раза.
В соответствии с принятой 28.01.2016 г. Правительством Чукотского АО Государственной программой «Энергоэффективность и развитие энергетики Чукотского автономного округа на 2016-2020 годы» предполагается в Анадырском энергоузле максимально задействовать мощности экономичной Анадырской ГМ ТЭЦ, а также перевести на газ Анадырскую ТЭЦ и объединить Анадырский узел с Эгвекинотским с целью вывода из работы угольной генерации Эгвекинотской ГРЭС. Суммарный отпуск с шин Анадырской ТЭЦ увеличится почти в 2,5 раза. Таким образом, за счет газификации
Анадырской ТЭЦ и объединения Эгвекинотского и Анадырского энергоузлов можно достичь снижения расходов на топливо в год более чем на 100 млн рублей.
Билибинская АЭС является системообразующей в автономной Чаун-Билибинской энергосистеме. «Концерн Росэнергоатом» разработал комплексный план мероприятий по подготовке Билибинской АЭС к выводу из эксплуатации с 2019 г. и полной остановкой энергоблоков к 2021 году. При остановке всех энергоблоков станции потребуется замещение выбывающих мощностей Билибинской АЭС. Таким образом, к этому времени должна быть сформирована обновленная энергосистема Чаун-Билибинского энергорайона с учётом перспективы развития и многократного увеличения электропотребления за счет разработки новых месторождений драгоценных и цветных металлов, месторождения "Песчанка". Ожидается рост электропотребления к 2035 году более чем в 10 раз. Основной прирост потребности в электроэнергии будет происходить за счет развития добывающих производств на перспективной Баимской площади (130 -205 МВт), в том числе Баимский ГОК, Кекура (12-15 МВт), Бургахчан (30-60 МВт), Пыркакайский ГОК (20-25 МВт) (месторождение «Штокверковое»), предприятия на месторождении «Майское» (17 МВт), Утэвеемский участок (10 МВт).
Для замещения выбывающих электрических мощностей Билибинской АЭС «Концерн Росэнергоатом» осуществляет строительство ПАТЭС в г. Певек на 70 МВт электрической мощности и 50 МВт тепловой мощности. Данный объект позволит заместить существующие потребности в электрической энергии и мощности Чаун-Билибинского энергоузла, а также обеспечит замещение выработки тепловой энергии Чаунской ТЭЦ для г. Певек. Для объединения электрических сетей г. Певек и г. Билибино необходимо строительство двух ВЛ 110 кВ протяженностью около 500 км, также строительство двух ВЛ 110 кВ 235 км Билино -Кекура - Песчанка: этап 1-Первая линия ВЛ 110 кВ Билибино - Кекура, этап 2 - Первая линия ВЛ 110 кВ Кекура - Песчанка. Цель проекта - развитие горнорудных месторождений Чаун-Билибинского промышленного района Чукотского автономного округа. Реализация проекта позволит снизить тариф на 24% с 13,39 руб. до 10,2 руб./кВт*ч Строительство первой цепи двухцепной ВЛ 220 кВ «Песчанка-ПП-Омсукчан» 850 км. Цель - обеспечение развития месторождений Баимской рудной зоны Чукотского автономного округа и перспективных месторождений севера Магаданской области. Строительство Энергоисточника в г. Билибино с внеплощадочной инфраструктурой (не менее 20 МВт.)
В результате реализации всех вышеуказанных мероприятий энергетический комплекс Чукотского автономного округа претерпит качественные изменения и станет современным, высокотехнологичным, эффективным и устойчиво развивающимся комплексом, при этом будут обеспечены:
1) гарантированная энергетическая безопасность округа и социально-экономическое развитие Чукотского автономного округа;
2) рост финансово-экономической устойчивости и бюджетной эффективности хозяйствующих субъектов топливно-энергетического комплекса, достижение их стабильной инвестиционной обеспеченности;
3) инновационное обновление производственных фондов и энергетической инфраструктуры, экологическая безопасность и эффективность развития и функционирования топливно-энергетического комплекса.
В соответствии с постановлением Правительства РФ № 876 от 21.08.2015 «О создании территории опережающего социально-экономического развития «Беринговский» в 2015 году создана ТОР «Беринговский», целью, которой является реализация комплексного проекта по освоению Беринговского каменноугольного бассейна с объемом добычи до 12 млн тонн в год. Для реализации инвестиционного проекта потребуется строительство воздушной линии электропередачи (110 кВ) «Анадырь-Беринговский». Планируется освоение месторождений нефти и газа Анадырского и Хатырского нефтегазоносных бассейнов. Основной целью проекта является обеспечение потребностей округа в нефтепродуктах и энергоресурсах, что позволит значительно сократить бюджетные расходы на северный завоз нефтепродуктов и снизить тариф на электроэнергию. Для этого в г. Анадыре намечено строительство нефтеперерабатывающего завода мощностью 350 тыс. т/год.
Реализуя данный подход к модернизации систем энергообеспечения будут полностью оптимизированы затраты на генерацию, используя традиционные технологии за счёт использования природного газа и атомной энергетики. Дальнейшее снижение затрат на генерацию электроэнергии, которая нужна на Чукотке для производства конкурентоспособной
на мировом рынке продукции после переработки полезных ископаемых возможно только за счёт использования ВИЭ.
Планируемый объём инвестиций в различные сектора ВИЭ на период до 2035 года оценивается в сумму около 3 трлн. рублей
млрд. $
торф до 10 млн. т в год
геотермальнная энергия (до 150 МВт)
биогаз (до 30 МВт)
газ, выделяемые на свалках отходов
(до 100 МВт) газ угольных разработок (до 50 МВт) энергия приливов (до 20 МВт) биомасса (до 1200 МВт) энергия вод, в т.ч. сточных (до 1200 МВт) энергия солнца (до 3 ГВт) энергия ветра (до 16 ГВт) ТБО (до 10 млн. тонн/год)
12 10 8 6 4 2 0
Рис. 1. Прогноз инвестиционной привлекательности [1]
Из которого видно, что максимальное использование из ВИЭ будет биогаза от ТБО, но учитывая количество населения для Чукотки наиболее актуально использование ветроэнергетических ресурсов [5].
Рис. 2. Энергоресурсы России, ветровой потенциал
Рассмотрим экономику использования энергию ветра более подробно, т. к. её потенциал на Чукотке более 1,0 трлн кВт*ч в год, что значительно превышает необходимость в электроэнергии.
Таблица 2. Сравнение затрат на кВт *ч электроэнергии, полученной от технологий возобновляемых
источников энергии [2]
Технологии ВИЭ (возобновляемые источники энергии) Мощность, МВт Коэф. Мощности в % Годовая выработка в тыс. кВт*ч Годовые эксплуатационные затраты, тыс. руб / МВт*ч Капитальные затраты руб./кВт Амортизация, тыс. руб. в год/кВт Затраты руб./кВт*ч
Солнечные ЭС 1,0 14 1 226 2 040 109602 4,47 6,51
Ветровые ЭС 1,0 27 2 365 1 416 65630 1,86 3,27
Малые ГЭС 1,0 38 3 329 1 200 146000 4867 2,66
Примечание: цены даны без учёта удорожания для Чукотского АО
Вывод: с учётом сроков службы, капитальных затрат и эксплуатационных затрат мы получаем затраты на получение 1 кВт*ч электроэнергии у солнечной энергетике - 6,51 руб./кВт*ч при сроке службы 20 лет, у ветровой энергетике - 3,27 руб./кВт*ч при сроке службы 15 лет, и у гидроэнергетике - 2,66 руб./кВт*ч при сроке службы 30 лет.
В целях анализа цен традиционных технологий возьмем цены на произвосдво электроэнергии в США, где генерация на угле стоит $ 57/МВт*ч, атомная - $ 54/МВт*ч, на газе
- $ 50/МВт*ч, ветровая - $ 33/МВт*ч, солнечная - $ 54/МВт*ч, гидро - $ 31/МВт*ч. Если расчетный курс доллара США сегодня 1 $ = 63 руб., то получаем следующие затраты на генерацию: на угле 3,59 руб./кВт*ч, атомная - 3,4 руб./кВт*ч, на газе - 3,15 руб./кВт*ч, ветровая
- 2,08 руб./кВт*ч, солнечная - 3,4 руб./кВт*ч, гидро - 1,95 руб./кВт*ч.
Рис. 3. Себестоимость генерации на различных видах ресурсов [3]
Таким образом, мы видим, что ветровая энергетика вполне конкурентная на мировом рынке. В настоящее время США, Китай, Дания разработали программы по использования ветроэнергетики и считают, что оптимально, когда 20% от всей электроэнергии должно производится ветрогенераторами.
Таблица 3. Цены на ветрогенераторы ведущих производителей
Модель JSW J82 - 2.0 ЕПСГТОП Е-82 Sinovel SL 1500/77 Suzlon S 88-2.0 Subaru S 80
Страна Япония Германия КНР Индия Япония
Скорость ветра, м/с
Включения 3,0 2,0 3,0 4,0 4,0
Номинальная 12,0 12,0 11,0 14,0 12,0
Выключения 25,0 25,0 20,0 25.0 25.0
Предельная 70,0 59,5 59,5 59,5 70,0
Диаметр лопастей
Диаметр, м 82,6 82 77.4 88 80
Номинальная мощность, МВт 2,0 2,0 1,5 2,1 2,0
Среди новых перспективных разработок выделяются технологии Склярова В. Ф. На сегодняшний момент В. Ф. Скляровым разработаны новые технологии ветрогенераторов. Ключевое отличие от существующих установок - работа при ветре от 0,4 до 65 м/с, что особа важно при высокой ветронагрузке в районах российской Арктики. Надо отметить следующие преимущества разработок:
- самая низкая стоимость за кВт установочной мощности, реализуется за счет а) компактности машины, в связи с использованием турбины вместо лопастей; б) использования 100% площади кольцевой струи, захватываемой ВСЭМ, подаваемой на турбоколесо, снимающее кинетическую энергию по всей площади кольцевого сечения;
- оригинальные конструктивные решения (высокая удельная мощность за счет увеличения коэффициента использования энергии ветра);
- безопасность при эксплуатации (не создает помех для птиц и вредных для всего живого инфранизкочастотных звуковых колебаний).
Вывод. Использование ветровой энергетики на Чукотке в объёме электрической мощности не менее 100 МВт совместно с малой атомной станцией в г. Певек и переводом на газ Анадырского энергетического узла обеспечит устойчивое развитие всей промышленности Чукотки за счёт качественного обеспечения электроэнергией по низким ценам в условиях Крайнего Севера.
Литература
1. Доклад НП «Совет участников рынка возобновляемой энергетики»: «Барьеры развития» на III Международном форуме «Возобновляемая энергетика: пути повышения энергетической и экономической эффективности» 17-19 ноября 2015 года Республика Крым, г. Ялта.
2. Бут А. Для Программы IFC по развитию возобновляемых источников энергии в России. Новая схема поддержки возобновляемой энергетики на основе платы за мощность. International Finance Corporation, 2013.
3. Выборка из отчёта IEA за 2014. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://aftershock.news/?q=node/373483&page=1/ (дата обращения: 01.11.2016).
4. Альтернативная энергетика. Альтернативная жизнь. Материалы сайта. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.ekopower.ru/chto-nuzhno-znat-o-vetroenergetike/ (дата обращения: 01.11.2016).
5. Справочник по ресурсам возобновляемых источников энергии России и местных видов топлива показатели по территориям // под редакцией д.т.н. Безруких П.П. «ИАЦ Энергия, 2007.
6. Смирнова О. О. Энергетика роста // Регион. Экономика и социология, 2009. № 1. С. 145-157.
7. Смирнова О. О. Об управлении эффективностью функционирования систем энергоснабжения в российских регионах Арктической зоны // Арктические ведомости. № 2 (17), 2016. С. 32.
Эффективность инновационной составляющей устойчивого развития
Петросян А. А.
Петросян Арсен Арамович /Petrosyan Arsen Aramovich - кандидат экономических наук, доцент,
кафедра экономической теории, факультет регулирования экономики и международных экономических отношений, Армянский государственный экономический университет, г. Ереван, Республика Армения
Аннотация: в статье рассматриваются проблемы реализации инновационного пути развития Республики Армения. Рассматриваются трудности перехода к инновационной экономике для стран СНГ.
Abstract: the article deals with problems of implementation of the innovative way of development of the Republic of Armenia. We consider the difficulties of the transition to an innovative economy for the CIS countries.
Ключевые слова: устойчивое развитие, инновационные технологии, наукоемкость, научные исследования, разработки, научные результаты, конкурентоспособность.
Keywords: sustainable development, innovative technologies, knowledge-based, scientific research, development, scientific results, competitiveness.
В условиях развития экономики одним из наиболее актуальных вопросов является глобализация при непрерывном возрастании ее инновационной составляющей. Необходимость инноваций обусловлена обеспечением конкурентного преимущества на мировом рынке при регулярной смене технологий. Основными критериями для достижения передовых позиций становятся форсированное развитие инноваций и интеллектуальный потенциал. Многие эксперты считают базовой составляющей инновационной экономики материальное производство, но на сегодня уровень развития знаний и навыков во многом превысил уровень развития материальных благ [3, 1].
Знания, идеи, разработки, патенты позволяют формировать конкурентные рынки инновационных технологий, а инвесторам снизить риски диверсификации своих вложенных в обороты средств. На данном этапе развития рынка инновационная составляющая не стала приоритетом для большинства хозяйствующих субъектов, что влечет за собой повышенную степень инновационных рисков [5].
Постоянное изменение самого определения «Инновации» в связи с непрерывным обогащением его значения повышает его коммерческую значимость. Если в начале своего появления данный термин рассматривался исключительно в сфере продуктов и услуг, то на сегодня в его значение включаются стратегии бизнес-модели. Сущность инноваций заключается в сочетании процесса и результата, выраженного в качестве новой преобразованной системы, характеризующейся цикличностью и изменяемостью в процессе жизненного цикла. Данный процесс обусловлен взаимосвязью процессов и стадий создания новшеств - от исследований и до полного расходования потенциала продукта на рынке [4].
Необходимым условием реализации стратегии качественного роста экономики, промышленности и науки является формирование полноценной инновационной политики государства, которая предполагает осуществление серьезных преобразований всей социально-экономической сферы [2].
Таким образом, понимание важности перехода на инновационный путь развития с учетом ограничений, вытекающих из необходимости соблюдения всей суммы экологических правил и требований, ограничений и запретов, которые существуют в настоящее время и могут возникнуть в будущем - это, по-видимому, устоявшаяся на сегодняшний день точка зрения в среде интеллектуальной и властной элиты страны [1].
В настоящее время важность знаний приобретает особое значение, потому что это является основным условием инновационного развития. В прогнозированиях инновационного развития информационные технологии занимают центральное место. Это является серьезной проблемой и для правительства Республики Армения, чтобы достичь необходимого уровня экономического
