CC BY
101УДК 332
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ НА ДАЛЬНЕМ ВОСТОКЕ
Р.С. Беляков
Аннотация. В данной статье совершена попытка дать краткий анализ современного состояния и перспектив развития энергетических объектов на Дальнем Востоке. Особый акцент сделан на возобновляемых источниках энергии как одном из наиболее перспективных направлений развития энергосистем в развитых странах.
Ключевые слова: энергетика, энергосистема, энергетические объекты, энергетический потенциал, зеленая энергетика, возобновляемые ресурсы.
CURRENT STATE AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT OF ENERGY FACILITIES IN THE FAR EAST
R.S. Belyakov
Abstract. This article attempts to give a brief analysis of the current state and prospects of development of energy facilities in the far East. Particular emphasis is placed on renewable energy as one of the most promising directions of development of energy systems in developed countries.
Key words: energy, energy system, energy facilities, energy, green power, renewable resources.
В период существования СССР развитие энергетики Дальнего Востока осуществлялось в следующей парадигме: обеспечивать нужды создаваемой в рамках индустриализации промышленности, а также многочисленных военных объектов. Эффективность, экология, интересы населения - все это оставалось на втором плане, в приоритете были задачи государственного масштаба - конечно, в том смысле, как их понимали во времена советских пятилеток.
В постсоветский период структура потребления сильно изменилась; сегодня в некоторых регионах, к примеру на Сахалине, основными покупателями электроэнергии стало население и коммунальный сектор, а не промышленность. При этом в наследство от «оборонки» остались станции, работающие на флотском мазуте (Майская ГРЭС в Советской Гавани) [4].
Огромные расстояния между регионами, а внутри них - между городами и поселками, породили другую ключевую особенность дальневосточной энергетики: изолированность территорий. Единой энергосистемы, как в Европейской части страны и даже в соседней Сибири, на Дальнем Востоке создано не было. Только генерация в южных регионах (Хабаровский и Приморский край, Амурская область, Еврейская автономная область, а также юг Якутии) работает в рамках объединенной энергосистемы (далее - ОЭС) Востока, на остальных же территориях действует пять изолированных энергосистем. В том числе две - в той же Якутии. При этом ОЭС Востока сама по себе изолирована от ОЭС Сибири и, соответственно, от всей страны (межсистемные перетоки электроэнергии обеспечиваются маломощными линиями электропередачи напряжением 220 кВ); а внутри нее действуют отличные друг от друга как по техническим параметрам (преобладание ЛЭП того или иного класса напряжения, разные типы генерации и т.п.), так и по подходам к работе с потребителями системы.
По оценке специалистов, с 2020 г. в Дальневосточном федеральном округе (далее - ДФО) начнется лавинообразный вывод из эксплуатации устаревших мощностей общим объемом свыше 2 ГВт. Нормативный срок эксплуатации критичен, здесь отработало уже более 80 % генерирующего оборудования электростанций; прямо сейчас требуется замена 20 % турбоагрегатов суммарной мощностью 1600 МВт и 21 % котлоагрегатов (паропроизводительностью 7400 т/ч). Срочная замена требуется и для более чем 80 % сетей. За этими цифрами скрываются настоящие драмы, а местами - и потенциальные трагедии: в большинстве случаев состояние объектов генерации и сетей - вопрос выживания для населения и тех немногочисленных промышленных потребителей, которые ведут свою деятельность в регионах с изолированным энергоснабжением. К примеру, до запуска первых двух гидроагрегатов Усть-Среднеканской ГЭС в зоне повышенного риска жила Магаданская область. Единственным объектом генерации здесь до 2013 г. оставалась Колымская ГЭС, и если бы с ней что-то случилось, пришлось бы в экстренном порядке организовывать спецоперацию по вывозу 150-тысячного населения региона на «большую землю» (чтобы нивелировать этот риск, до запуска второй в каскаде на реке Колыма ГЭС энергетикам
приходилось держать в холодном резерве давно устаревшую Арка-галинскую ГРЭС) [4].
Вместе с тем, на Дальнем Востоке сконцентрирован огромный энергетический потенциал. Прежде всего в гидроэнергетике - освоенность водных ресурсов сегодня не превышает 4 %.
Крайне высок потенциал развития и других возобновляемых источников энергии - ветра, солнца, биоресурсов, даже морских приливов и т.п. Настоящим полигоном использования энергии вулканов еще в советские годы стала Камчатка, где работает несколько геотермальных станций. Кстати, в случае с Дальним Востоком генерация на основе возобновляемых источников энергии (далее - ВИЭ) может стать весомым подспорьем для решения «топливной проблемы»: установка ветряков и солнечных батарей на действующих в изолированных поселках дизельных станциях помогает снижать потребление завозного топлива. А значит, реально экономить на топливной составляющей.
Это уникальное достижение российской энергетики станет возможным после реализации планов дочерней организации ПАО «Рус-Гидро» ПАО «РАО ЭС Востока» возвести 178 объектов ВИЭ общей мощностью 146 МВт. [2; 3].
ВИЭ пока трудно конкурировать с традиционной крупной генерацией, но они востребованы на Дальнем Востоке, изолированном от Единой энергосистемы РФ. Природные условия и высокие затраты на привозное дизельное топливо позволяют отбить вложения в современные энергоустановки за счет уже действующего тарифа, а в перспективе 10-15 лет сдерживать себестоимость электроэнергии за счет экономии дизельного топлива. Регионы Дальнего Востока России обладают колоссальным природным потенциалом для внедрения технологий на базе возобновляемых источников энергии [1].
Самым солнечным регионом России является Приморский край, где показатель DNI (уровень солнечной иррадиации), по данным NASA, составляет около 1,7 тыс. кВт-ч на квадратный метр в год, или 4,5 кВт-ч на квадратный метр в день. Для сравнения: в Краснодарском крае этот показатель составляет менее 1,5 тыс. кВт-ч на квадратный метр в год.
В большинстве изолированных населенных пунктов Якутии уровень солнечной активности колеблется от 700 до 1,2 тыс. кВт-ч
на квадратный метр в год, что может показаться весьма скромным показателем. Однако в Германии, которая является мировым лидером по установленной мощности солнечных электростанций (далее -СЭС), DNI в течение года составляет 0,9-1,1 тыс. кВт-ч на квадратный метр в год [1].
Что касается ветроэнергетики, то в прибрежных поселках Дальнего Востока среднегодовая скорость ветра 6-7 м/с. А средний показатель для Дании - мирового лидера в области использования ветроэнергетики - составляет чуть больше 5 м/с.
Так что ресурсов солнца и ветра в ДФО достаточно для их эффективного использования в изолированных энергорайонах.
Публичное акционерное общество «РАО Энергетические системы Востока» курирует электроснабжение регионов ДФО с низкой плотностью населения и слабыми сетевыми связями. Сотни поселков, окруженных тундрой и тайгой, и вовсе изолированы от энергосистемы Востока [5]. Они получают электроэнергию от 500 дизельных электростанций (далее - ДЭС) разных собственников общей мощностью 670 МВт. Себестоимость производства у них может доходить до 100 руб. за 1 кВт-ч. В год ДЭС потребляют более 140 тыс. тонн дизельного топлива суммарной стоимостью около 6,3 млрд руб. в год. Привозное топливо стоит примерно 45 тыс. руб. за тонну и продолжает дорожать, что требует постоянных тарифных субсидий от регионов. ПАО «РАО ЭС Востока» пытается сократить расходы на привозное топливо за счет развития ВИЭ-генерации.
Наиболее перспективными на Дальнем Востоке считаются солнечные и ветровые комплексы, но для отдельных районов рассматриваются такие экзотические источники энергии, как, например, геотермальные. Географически проекты СЭС сосредоточены в Якутии, доказан потенциал по солнцу и ветру в Приморье, на Камчатке рассматриваются проекты ветряков, а также мини-ГЭС и геотермальных станций (ими занимается материнская компания ПАО «РусГи-дро»), на Сахалине и Чукотке преобладает ветрогенерация.
Публичное акционерное общество «Передвижная энергетика», дочерняя организация ПАО «РАО ЭС Востока», выступающая оператором проектов ветроэнергетики, сообщает, что наиболее перспективные районы для установки ВЭС на Дальнем Востоке -это энергоизолированные прибрежные поселки Камчатского края,
Сахалинской области, Хабаровского края, Чукотки и Якутии. Для того, чтобы найти точки, где можно эффективно устанавливать ве-троустановки, ПАО «Передвижная энергетика» много лет проводила ветроизмерения. Для этого на месте потенциального строительства устанавливаются 40-метровые мачты с приборами, измеряющими скорость и направление ветра, температуру, влажность воздуха, атмосферное давление и солнечную активность на разных высотах.
Выбирать оптимальные площадки для будущих ВЭС «Передвижной энергетики» помогает International Finance Corporation (далее - IFC) - международный финансовый институт, входящий в группу Всемирного банка: стороны подписали соглашение о разработке обоснования инвестиций в строительство шести ветродизель-ных комплексов на Дальнем Востоке. Оно предусматривает расчет основных технико-экономических показателей ветроустановок, оценку возможности строительства комплекса с учетом географических, инфраструктурных и транспортных показателей изолированных территорий. Сокращение расхода топлива, а соответственно, и выбросов парниковых газов соответствует целям программы IFC по развитию проектов в области снижения воздействия на климат в Европе и Центральной Азии, поясняет руководитель программы IFC по развитию возобновляемых источников энергии в России Патрик Виллемс.
Наиболее активное внедрение ветродизельных комплексов уже идет на Камчатке, где многие населенные пункты также изолированы от крупных источников энергоснабжения. «Сегодня на Камчатке действуют одни из самых высоких на Дальнем Востоке энерготарифов, - констатирует губернатор Камчатского края Владимир Илюхин. - В первую очередь на них сказывается дороговизна дизтоплива, которое приходится завозить в районы, и, конечно, стоимость его доставки». В июле 2013 г. правительство Камчатки подписало соглашение о взаимодействии в сфере развития ВИЭ с ПАО «РАО ЭС Востока»: оно предполагает установку ВЭС в северных селах края. Суммарная мощность установок может составить до 16 МВт. Уже запущен ветродизельный комплекс на острове Беринга: здесь ветряки смогли заместить до половины дизтоплива. Аналогичные комплексы будут построены еще в семи отдаленных районах Камчатского края, рассказывает губернатор [1].
Для установки ветряков в поселке Усть-Камчатск ПАО «РАО ЭС Востока» привлекло японских партнеров. В марте 2014 г. компания и правительство Камчатского края подписали декларацию о намерениях в области разработки ВИЭ с Японской правительственной организацией по разработке новых энергетических и промышленных технологий NEDO, а также меморандум о взаимопонимании с японскими компаниями Mitsui & Co. и Komai Haltec Inc. Меморандум предполагал реализацию пилотного проекта интеграции трех ВЭС по 300 кВт в изолированную систему энергоснабжения Усть-Камчатска. Технико-экономическое обоснование проекта разработали японские Mitsui & Co. и Komai Haltec Inc., конкурсный отбор поставщиков проводила NEDO. Согласно декларации о намерениях, если пилотный проект подтвердит ожидаемую экономическую эффективность, ветрогенерирующее оборудование может быть установлено и в других изолированных районах Дальнего Востока и Крайнего Севера. В течение года с момента запуска ВЭС будет производиться сбор и изучение эксплуатационных данных оборудования.
Первая ВЭС японского производства появилась в поселке в конце 2014 г. Общая мощность ветряков в Усть-Камчатске по завершении проекта превысит 1 МВт, что позволит ежегодно экономить больше 700 т дизельного топлива. Специально для арктических условий японские партнеры усовершенствовали имеющиеся разработки Komaihaltec Inc., поэтому ветряки будут способны выдерживать большие перепады температур и морозы до 50°С. ВЭС объединят с действующим электрическим и тепловым комплексом.
Первым опытом внедрения ВИЭ на Сахалине стала ветроэнергетическая установка в селе Новиково мощностью 450 кВт. Дизельная электростанция прежде была единственным источником энергоснабжения в селе, где живут 500 чел. Ветряк позволит ежегодно экономить более 230 т дизельного топлива. Ветроустановка сможет замещать 43 % выработки. Экспериментальная установка для поселка была произведена на Тюльганском электромеханическом заводе. Другая ВЭУ, произведенная на этом же заводе, работает в Лабытнанги Ямало-Ненецкого автономного округа. На ней ПАО «Передвижная энергетика» проверяет, насколько ветряк способен выдерживать арктические условия и пригоден для тиражирова-
ния в аналогичных климатических условиях. В Новиково же важной частью проекту ВЭУ стала автоматизированная система управления (далее - АСУ) ветродизельным комплексом, обеспечивающая синхронизацию с дизельной станцией. Система способна регулировать малейшие колебания в производстве и потреблении электроэнергии. АСУ разработана на базе НИОКР ПАО «Передвижная энергетика» и ПАО «Якутскэнерго», в Новиково высокоинтеллектуальной системе предстоит пройти испытания в реальных условиях.
Таким образом, перспективы развития энергетических объектов на Дальнем Востоке, безусловно, есть - и определены они достаточно четко. Главный акцент должен быть сделан в первую очередь на возобновляемых источниках энергии. Благодаря зеленой энергетике использование привозного топлива на Дальнем Востоке можно будет сократить на 40% , что в дальнейшем позволит ежегодно экономить на закупках топлива.
Библиографический список
1. Альтернативная энергетика: специфика российского Дальнего Востока. URL: http://altenergiya.ru/apologiya/specifika-rossijskogo-severa.html (дата обращения: 03.05.2017).
2. Дальний Восток: энергетика роста. URL: http://tass.ru/rushydro-dv/ energetikadv/ (дата обращения: 03.05.2017).
3. Демина О.Н. Энергетика дальнего востока России в перспективе до 2050 г.: технологический аспект // Пространственная экономика. № 2. 2012
4. Текущее состояние и перспективы развития базовых отраслей экономики Дальнего Востока и Байкальского региона. URL: http://pandia.ru/ text/77/193/33378.php (дата обращения 03.05.2017).
5. Перспективы и эффективность использования приливной энергии на российском дальнем востоке. URL: http://naukarus.com/perspektivy-i-effektivnost-ispolzovamya-prilivnoy-energii-na-rossiyskom-dalnem-vostoke (дата обращения 03.05.2017).
Р.С. Беляков
аспирант Московского финансово-юридического университета МФЮА E-mail: 9852716006@mail.ru
