Научная статья на тему 'Возможные направления интеграции возобновляемых источников энергии в энергетическое хозяйство Мурманской области'

Возможные направления интеграции возобновляемых источников энергии в энергетическое хозяйство Мурманской области Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
96
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭНЕРГЕТИКА МУРМАНСКОЙ ОБЛ / ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ / ПОТЕНЦИАЛ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ / ENERGY SECTOR OF THE MURMANSK REGION / RENEWABLE ENERGY SOURCES / POTENTIAL AND PROSPECTS FOR THE USE

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Минин Валерий Андреевич, Рожкова Анастасия Александровна, Бежан Алексей Владимирович

Дана общая характеристика энергетического хозяйства Мурманской обл. Представлены основные показатели работы действующих электрических станций: Кольской АЭС, Апатитской и Мурманской ТЭЦ, семнадцати ГЭС, Кислогубской ПЭС. Дан анализ направлений возможного дальнейшего развития электроэнергетики региона, и оценены перспективы использования возобновляемых источников энергии (ветра, солнца, гидроэнергии малых рек, морских приливов) для электрои теплоснабжения различных категорий потребителей. Наибольшие перспективы связаны с сооружением крупных ветропарков, работающих в составе энергосистемы, а также автономных ветроустановок и малых ГЭС, способных обеспечить значительную экономию дорогостоящего топлива на энергообъектах удаленных потребителей Севера.

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

Possible directions for the integration of renewable energy sources in the energy sector of the Murmansk region

The general characterization of the power system economy of the Murmansk region is given. The main performance indicators of the power stations (Kola nuclear power station, Apatity and Murmansk TPPs, 17 hydroelectric power stations, Kislogubskaya tidal electrical station) are shown. An analysis of the directions of possible further development of the region’s power industry is given. The prospects for using renewable energy sources (wind, sun, hydropower of small rivers, sea tides) for electricity and heat supply of various categories of consumers are estimated. The greatest prospects are associated with the construction of the large wind farms operating as part of the power grid, as well as autonomous wind turbines and small hydropower plants capable of providing significant savings for expensive fuel at power facilities of remote consumers in the North.

Текст научной работы на тему «Возможные направления интеграции возобновляемых источников энергии в энергетическое хозяйство Мурманской области»

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

DOI: 10.25702/KSC.2307-5228.2019.11.3.124-133 УДК 621.548 (470.21)

ВОЗМОЖНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИНТЕГРАЦИИ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ХОЗЯЙСТВО МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ

В. А. Минин, А. А. Рожкова, А. В. Бежан

Центр физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН

Аннотация

Дана общая характеристика энергетического хозяйства Мурманской обл. Представлены основные показатели работы действующих электрических станций: Кольской АЭС, Апатитской и Мурманской ТЭЦ, семнадцати ГЭС, Кислогубской ПЭС. Дан анализ направлений возможного дальнейшего развития электроэнергетики региона, и оценены перспективы использования возобновляемых источников энергии (ветра, солнца, гидроэнергии малых рек, морских приливов) для электро- и теплоснабжения различных категорий потребителей. Наибольшие перспективы связаны с сооружением крупных ветропарков, работающих в составе энергосистемы, а также автономных ветроустановок и малых ГЭС, способных обеспечить значительную экономию дорогостоящего топлива на энергообъектах удаленных потребителей Севера. Ключевые слова:

энергетика Мурманской обл., возобновляемые источники энергии, потенциал и перспективы использования.

POSSIBLE DIRECTIONS FOR THE INTEGRATION

OF RENEWABLE ENERGY SOURCES IN THE ENERGY SECTOR OF THE MURMANSK REGION

Valery A. Minin, Anastasia A. Rozhkova, Alexey V. Bezhan

Northern Energetics Research Centre of KSC RAS

Abstract

The general characterization of the power system economy of the Murmansk region is given. The main performance indicators of the power stations (Kola nuclear power station, Apatity and Murmansk TPPs, 17 hydroelectric power stations, Kislogubskaya tidal electrical station) are shown. An analysis of the directions of possible further development of the region's power industry is given. The prospects for using renewable energy sources (wind, sun, hydropower of small rivers, sea tides) for electricity and heat supply of various categories of consumers are estimated. The greatest prospects are associated with the construction of the large wind farms operating as part of the power grid, as well as autonomous wind turbines and small hydropower plants capable of providing significant savings for expensive fuel at power facilities of remote consumers in the North.

Keywords:

energy sector of the Murmansk region, renewable energy sources, potential and prospects for the use.

Мурманская обл. располагает крупными месторождениями различных видов минерального сырья: медно-никелевых, железных, апатит-нефелиновых руд, руд редкоземельных металлов. Для их добычи и переработки созданы соответствующие горнопромышленные предприятия. Получили развитие цветная металлургия

и химическая промышленность. Для обеспечения работы большого числа энергоемких промышленных предприятий последовательно вводились в эксплуатацию значительные электрические мощности. На сегодняшний день Кольская энергосистема имеет мощность около 3600 МВт. Энергосистема уникальна, в ее составе 17 гидроэлектростанций, 2 ТЭЦ на органическом топливе, Кольская атомная электростанция и Кислогубская приливная электростанция. Высоковольтная сеть (рис. 1) обеспечивает работу всех электростанций под единым диспетчерским управлением.

Уже ряд десятилетий основным производителем электроэнергии в Мурманской обл. является Кольская АЭС, входящая в состав в ОАО «Концерн Росэнергоатом». Мощность станции составляет 1760 МВт. В настоящее время (2019 г.) после проведения большого объема работ,

направленных на повышение энергобезопасности, продлены сроки эксплуатации действующих блоков Кольской АЭС: первый энергоблок — до 2033 г., второй — до 2034 г., третий — до 2036 г., четвертый — до 2039 г. [1]. Производство, потребление и экспорт энергии в Мурманском регионе за последние годы сохраняются довольно стабильными (табл. 1).

Таблица 1 Table 1

Производство и потребление электроэнергии в Мурманской обл. и ее экспорт за пределы региона, млрд кВтч Indicators of production and consumption of electricity in the Murmansk region and its exports outside the région, billion kW-h

Показатель / Indicator 2014 г. 2015 г. 2016 г. 2017 г. 2018 г.

Производство электроэнергии Electric power generation 16,5 16,5 17,1 17,4 17,3

Потребление / Consumption 12,3 12,2 12,3 12,8 12,5

Экспорт / Export 4,2 4,3 4,8 4,6 4,8

Характеристика ТЭЦ

В Мурманской обл. в настоящее время работают две ТЭЦ (Апатитская и Мурманская), обе входят в состав филиала «Кольский» ОАО «ТГК-1». Апатитская ТЭЦ имеет электрическую мощность 230 МВт, работает на угле, тепловая мощность — 535 Гкал/ч. В 2018 г. выработка электроэнергии Апатитской ТЭЦ составила 0,439 млрд кВт-ч, отпуск тепловой энергии — 1,40 млн Гкал. Мурманская ТЭЦ работает на мазуте, она гораздо меньше по электрической мощности (12 МВт), зато по тепловой мощности значительно превосходит Апатитскую ТЭЦ. По сути, Мурманская ТЭЦ служит основным (на 2/3) источником теплоснабжения и горячего водоснабжения г. Мурманска. Ее тепловая мощность составляет 1130 Гкал/ч, отпуск тепловой энергии в 2018 г. — 2,1 млн Гкал. Основные показатели работы всех действующих тепловых электростанций Мурманской обл. сведены в табл. 2.

Рис. 1. Схема электрических сетей Кольской энергосистемы Fig. 1. Scheme of electric networks of the Kola power system

Основные технико-экономические показатели работы тепловых электростанций Мурманской обл. в 2018 г. The main technical and economic indicators of thermal power plants of the Murmansk region in 2018

Показатель Indicator Апатитская ТЭЦ Apatity TPP Мурманская ТЭЦ Murmansk TPP Кольская АЭС Kola nuclear power station Всего Overall

Год ввода в эксплуатацию Year of commissioning 1959-1964 1934 1973-1984

Установленная мощность, МВт Established capacity, MW 230 12 1760 2002

Среднегодовая выработка электроэнергии, млн кВтч Average annual electricity generation, million kWh 439 17 10234 10690

Число часов использования установленной мощности Established capacity hours of use amount 1909 1400 5814

Характеристика гидроэлектростанций

Начиная с середины 1930-х и по конец 1980-х гг. в Кольской энергосистеме было построено 17 гидроэлектростанций (табл. 3). Они расположены на реках Нива, Паз, Ковда (Кума, Иова), Тулома, Воронья, Териберка и объединены в каскады. Все ГЭС в основном низко-и средненапорные. Только три из них имеют напор выше 70 м, это Нива-Ш, Серебрянская-1 и Верхне-Териберская. Их суммарная установленная мощность составляет 1600 МВт. Это около 44 % от всей установленной мощности энергосистемы. Годовая выработка ГЭС в среднем по водности году составляет около 35-40 % от всей выработки Кольской энергосистемы.

Перспективы развития электроэнергетики региона

До начала 1960-х гг. развитие Кольской энергосистемы в основном шло за счет строительства ГЭС на реках Кольского п-ова. Однако экономическое развитие региона в то время шло столь высокими темпами, что в какой-то момент в регионе стал ощущаться дефицит электроэнергии. Именно тогда было принято решение о строительстве Кировской ГРЭС (ныне Апатитская ТЭЦ) мощностью 500 МВт, а чуть позже и Кольской АЭС мощностью 1760 МВт. Благодаря этим двум крупным энергетическим объектам Мурманская обл. на долгие годы превратилась из энергодефицитного в энергоизбыточный регион.

В настоящее время специалисты связывают перспективы развития электроэнергетики региона, прежде всего, с продолжением успешной работы объектов атомной и гидроэнергетики. Однако очевидно, что после двух продлений сроки работы Кольской АЭС исчерпываются ее 60-летним сроком эксплуатации и уже в 2025-2027 гг. придется принимать кардинальное решение о дальнейшем развитии электроэнергетики региона, возможно, о сооружении Кольской АЭС-2 и освоении возобновляемых источников энергии. Исходя из того, что в последние годы во всем мире все больше внимания уделяется возможностям развития нетрадиционной возобновляемой энергетики (солнечной, ветровой и приливной энергетики, малой гидроэнергетики), представляется целесообразным обратиться к этой проблеме и применительно к рассматриваемому региону. Потенциал некоторых из перечисленных источников на Кольском п-ове повышенный, и имеются благоприятные предпосылки для их эффективного использования.

Таблица 2 Table 2

0 й

й §

1

о-

о «

С

(\) С

-с ï с

(\) С

-г: то ï S

а

S ï!

Ьо С)

Таблица 3 Table 3

Основные показатели действующих гидроэлектростанций Кольской энергосистемы / Main indicators of operating hydroelectric power stations of the Kola energy system

ГЭС Hydroelectric power station Река River Год пуска Year of commissioning Установленная мощность, МВт Established capacity. MW Расчетный напор, м Design pressure, m Число часов использования установленной мощности Established capacity hours of use amount Среднегодовая выработка, млн кВт-ч Average annual generation, million kWh

Нива-I Niva-I Нива Niva 1952 26,0 11,5 4961 129

Нива-П Niva-П 1934 60,0 36,0 6833 410

Нива-Ш Niva-Ш 1949 155,5 74,0 5466 850

Кайтакоски Kaitakoski Паз Paatsjoki 1959 11,2 7,0 6250 68

Янискоски Janiskoski 1950 30,5 21,5 6885 210

Раякоски Rayakoski 1955 43,2 20,5 5116 220

Хеваскоски Hevoskoski 1970 47,0 16,9 4532 213

Борисоглебская Borisoalebskaya 1964 56,0 19,3 4910 275

Кумекая Kuma Кума Kuma 1962 80,0 32,0 4325 346

Иовская Iovskaya Иова lova 1960 96,0 36,0 5585 536

Княжегубская Kny azhe aubskaya Ковда Kovda 1955 152,0 34,0 4645 706

В.-Туломская Verkhnetulomskaya Тулома Tuloma 1965 268,0 58,5 2985 800

Н.-Туломская Nizlmetulomskaya 1937 57,2 17,5 4371 250

Серебрянская-I Serebryanskaya-I Воронья Voronya 1970 204,9 75,0 2684 550

Серебрянская-II Serebryanskaya-II 1972 156,0 62,5 3460 519

В.-Териберская Verchneteriberskaya Териберка Teriberka 1984 130,0 111,0 1815 236

Н.-Териберская Nizhneteriberskaya 1987 26,5 21,4 2037 54

Всего / Overall 1600 6372

td

о

w

CD

X

§ CD

S X H CD Tl

ъ

в

s

S (Я

0

в

01 g

eu

S g

S

о

s

-9

a

M I

-9 3

CD

О g

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

CD

Потенциал возобновляемых источников энергии региона

В Мурманской обл. можно в больших объемах использовать солнечную, ветровую, гидроэнергию, а также энергию морских приливов и волн [2, 3]. Годовой приход солнечной радиации на территории региона составляет 650-850 кВт-ч/м2. По этому показателю Кольский п-ов уступает районам средней полосы и юга страны в 1,3-1,7 раза, поэтому солнечные энергетические установки находят здесь ограниченное применение.

Оценка многолетних рядов наблюдений на метеорологических станциях Кольского п-ова показала [4-6], что наибольшим потенциалом ветра располагают прибрежные районы Баренцева моря (рис. 2), где среднегодовая скорость ветра составляет 7-8 м/с на высоте 10 м от поверхности земли. На Беломорском побережье этот показатель гораздо ниже — 5-6 м/с. Повсеместно по мере удаления от береговой линии интенсивность ветра падает.

Рис. 2. Средние многолетние скорости ветра (м/с) на высоте 10 м от поверхности земли в условиях открытой ровной местности

Fig. 2. Average perennial wind speeds (m/s) at a height of 10 m from the surface of the earth

in conditions of open flat terrain

Благоприятной предпосылкой для эффективного использования энергии ветра является зимний максимум скоростей ветра, потому что именно в зимнее время отмечается сезонный пик потребления тепловой и электрической энергии.

Ветроэнергетические ресурсы прибрежных районов Кольского п-ова, где среднегодовая скорость ветра на высоте 10 м превышает 5 м/с, оцениваются в 250 млрд кВтч. При расположении ветроустановок на расстоянии 10 диаметров ветроколеса друг от друга их суммарная установленная мощность может составить около 80 млн кВт. Данная информация свидетельствует о том, что указанные ресурсы ветровой энергии почти в 20 раз превосходят сегодняшний уровень электропотребления области.

Мурманская обл. располагает большим числом средних и малых рек, пригодных для гидроэнергетического использования. Всего таких рек насчитывается более 40, их суммарный энергетический потенциал оценивается в 790 МВт среднегодовой мощности и 6,9 млрд кВтч среднегодовой энергии, технические ресурсы составляют 516 МВт и 4,4 млрд кВтч/год соответственно [7].

Кольский п-ов имеет 1000-километровую береговую линию, вдоль которой имеют место морские приливы. Приливная энергия представляет собой довольно мощный энергетический источник. Поступление этой энергии переменно в течение суток, но оно постоянно в среднемесячном

и годовом разрезах. Приливные электростанции могут эффективно использоваться при их совместной работе с гидроэлектростанциями, имеющими водохранилища. Переменные потоки приливной энергии, выровненные за счет энергии ГЭС, способны обеспечить участие ПЭС в покрытии графика электрической нагрузки.

В Мурманской обл. уже более 40 лет работает опытная Кислогубская ПЭС мощностью

1.1 МВт. В перспективе заслуживает внимания Лумбовский залив на крайнем северо-востоке Кольского п-ова. Акватория залива имеет площадь около 90 км2, средняя величина прилива составляет

4.2 м. Указанные показатели делают возможным сооружение здесь ПЭС мощностью до 670 МВт с годовой выработкой до 2 млрд кВт-ч/год. На сегодняшний день в качестве промежуточного этапа специалистами предлагается строительство опытно-промышленной Северной ПЭС мощностью 12 МВт в губе Долгой (в 6 км западнее Териберки).

Приоритеты использования возобновляемых источников энергии

Представленные выше сведения позволяют сделать вывод о том, что хотя ресурсы солнечной, приливной и волновой энергии велики, в ближайшей перспективе они смогут найти в Мурманской обл. ограниченное применение. Причиной тому являются неблагоприятные северные природно-климатические условия (короткий световой день зимой, низкие температуры, гололедные явления и др.). Очевидными предпосылками для широкого использования располагают ветровая энергия и гидроэнергия.

Особенно перспективным представляется развитие системной ветроэнергетики, предусматривающее работу крупных ветропарков в составе энергосистемы. Значительный эффект также может принести участие ветроэнергетических установок в электроснабжении автономных потребителей (совместная работа ДЭС и ВЭУ). Наконец, в северных условиях заслуживает внимания участие ветроэнергетических установок в теплоснабжении потребителей (совместная работа котельных и ВЭУ) [8].

Развитие системной ветроэнергетики на Кольском п-ове вполне может быть начато в районе Серебрянских и Териберских ГЭС, суммарная мощность которых составляет около 500 МВт [9]. На рис. 3 представлено четыре площадки для сооружения ветропарков.

Рис. 3. Первоочередные ветропарки вблизи Серебрянских и Териберских ГЭС Fag. 3. Priority wind farms near the Serebryansky and Teribersky hydroelectric power stations

Площадка 1 вблизи пос. Лодейное располагается к северу от поселка на открытой местности с высотными отметками около 20 м над уровнем моря. Здесь может быть сооружен ветропарк мощностью около 10 МВт. Площадка находится в 8 км от Нижне-Териберской ГЭС мощностью 26 МВт.

Площадка 2 на берегу Верхне-Териберского водохранилища расположена на открытой местности с высотными отметками 150-170 м над уровнем моря, вблизи благоустроенной автомобильной дороги и станционных сооружений Верхне-Териберской ГЭС (130 МВт). Предлагаемая мощность ветропарка — 15-20 МВт.

Площадка 3 в районе пос. Туманный находится вблизи Нижне-Серебрянской ГЭС (156 МВт). Здесь на открытой местности может быть сооружен ветропарк мощностью 50 МВт. Близкое расположение к подстанции ГЭС делает удобной выдачу мощности парка в энергосистему.

Площадка 4 в районе 81-го км автодороги Мурманск — Териберка (рис. 4). Эта площадка удалена от Баренцева моря на 30 км [10], имеет высотные отметки 200-240 м над уровнем моря. Мощность ветропарка может составить около 200 МВт. Энергия может выдаваться на подстанцию Верхней Серебрянской ГЭС (205 МВт).

Рис. 4. Ветропарк мощностью 200 МВт в районе 81-го км автодороги Мурманск — Териберка Fig. 4. Wind park with a capacity of 200 MW in the area of 81 km of the road Murmansk — Teriberka

К последней площадке проявила интерес компания ПАО «Энел Россия», которая в 2017 г. выиграла тендер на сооружение здесь Кольской ВЭС мощностью 201 МВт. Объем инвестиций, необходимых для реализации проекта, составит около 270 млн евро. Выработка электроэнергии ветропарка — 750 млн кВт-ч в год, срок окупаемости — около 10-14 лет. Правительство Мурманской обл. и ПАО «Энел Россия» 12 ноября 2018 г. заключили Соглашение о сотрудничестве в реализации этого инвестиционного проекта в 2019-2021 гг.

В Мурманской обл. наряду с системной ветроэнергетикой повсеместно может получить развитие автономная ветроэнергетика, предусматривающая участие ветроэнергетических установок в электроснабжении удаленных децентрализованных потребителей (маяков, метеостанций, пограничных застав, объектов Северного флота, и др.). Необходимость в функционировании таких потребителей сохраняется на далекую перспективу.

Анализ состояния топливоснабжения удаленных потребителей Мурманской обл. позволил установить, что стоимость топлива при его перевозке местным автомобильным и бездорожным транспортом может возрастать в 1,5-2,0 раза по сравнению с отпускной ценой на опорных пунктах топливоснабжения. При сложившихся во II квартале 2019 г. ценах на дизельное топливо в размере 48-50 тыс. руб. за 1 т его стоимость после доставки потребителю с учетом транспортных расходов

Ветропарк 200 МВт

может достигать 70-80 тыс. руб/т и более. В результате себестоимость энергии, вырабатываемой местными дизельными электростанциями (ДЭС), достигает 30-35 руб/кВтч, что в 8-10 раз выше, чем при централизованном электроснабжении. Одним из направлений возможной экономии дорогостоящего топлива может быть использование энергии ветра. Однако нужно иметь в виду, что за внедрением ветроэнергетических установок стоят немалые капиталовложения. В условиях Севера стоимость одного установленного киловатта ВЭУ составит около 1500 евро, при курсе 73 рубля за 1 евро (апрель 2019 г.) каждый киловатт обойдется почти в 110 тыс. руб.

При внедрении ветроустановки естественным является желание сэкономить больше топлива, применить более мощную ВЭУ. Но такой подход целесообразен до определенного предела, после которого дальнейшее наращивание ее мощности может привести к снижению дохода из-за чрезмерного роста капиталовложений. Результаты оптимизационных расчетов (рис. 5) показали, что максимум отдачи на каждый вложенный рубль инвестиций, равный 2,8, имеет место при соотношении мощностей ВЭУ и ДЭС около 0,4. Достаточно высокое значение отдачи сохраняется в довольно широком диапазоне изменения соотношения мощностей ВЭУ и ДЭС — от 0,25 до 0,70. Именно на этот диапазон следует ориентироваться в дальнейшем, так как он обеспечивает наибольшую экономию дорогостоящего топлива, с одной стороны, и скорейший возврат инвестиций, вложенных в создание комплексов «ДЭС + ВЭУ», с другой.

Результаты технико-экономических расчетов, определяющих эффективность совместной работы ДЭС и ВЭУ в характерных прибрежных населенных пунктах Мурманской обл., показали, что доля возможного участия ВЭУ в покрытии графика электрической нагрузки колеблется в пределах 32-51 %. За счет применения ВЭУ экономится значительная часть топлива и себестоимость вырабатываемой электроэнергии снижается на 24-28 % [11].

В северных районах, располагающих повышенным потенциалом ветровой энергии, заслуживает внимания рассмотрение вопроса об участии ветроэнергетических установок в покрытии графика отопительной нагрузки (совместная работа котельных и ВЭУ). Основной предпосылкой для такого использования ВЭУ является тот факт, что ветер является климатическим фактором, определяющим повышенные теплопотери. Но он же, с другой стороны, является полноценным источником энергии, обеспечивающим именно в ветреные периоды активное поступление энергии ветра на нужды отопления. При этом не критичным становится основной недостаток ветра — его непостоянство, так как кратковременные секундные и минутные изменения мощности ВЭУ могут сглаживаться за счет аккумулирующей способности системы теплоснабжения, более продолжительные колебания — за счет аккумулирующей способности отапливаемых зданий, а во время длительных затиший в работу могут на необходимую мощность включаться штатные источники тепла на органическом топливе (котлы котельной).

В ходе выполнения технико-экономических расчетов было установлено, что участие ВЭУ в работе котельных на северном побережье Кольского п-ова может способствовать уменьшению расхода топлива на 50-70 % и снижению себестоимости тепловой энергии на 41-48 % [12].

Перспективы развития малой гидроэнергетики

Выше отмечалось, что Мурманская обл. располагает значительными запасами гидроэнергии малых рек. Целесообразность развития малой гидроэнергетики ограничивается сооружением

ЧДД/10

---

оптимальная

зона

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

Рис. 5. Зависимость дохода, получаемого на каждый рубль инвестиций, от соотношения мощностей ВЭУ

и ДЭС (РЭ = Nb3y/^3g) Fig. 5. The dependence of the income received for each ruble of investment, the ratio of wind turbines and diesel power plants (РЭ = Nwt/Ndpp)

небольшого числа так называемых системных малых ГЭС в пределах зоны, охватываемой Кольской энергосистемой, а также нескольких малых ГЭС в зоне децентрализованного энергоснабжения вблизи существующих населенных пунктов.

Исследования показали, что в Мурманской обл. за счет сооружения 14 системных малых ГЭС на реках Пиренга, Тумча, Умба, Ура, Рында, Титовка и Б. Оленка установленная мощность гидроэлектростанций Кольской энергосистемы может быть увеличена на 122 МВт, а выработка — на 409 млн кВт-ч. За счет строительства малых автономных ГЭС на Ельреке (для села Краснощелья) и Чаваньге (для одноименного села) эти показатели могут быть дополнительно увеличены на 1,7 МВт и 8 млн кВт-ч соответственно.

Выводы

1. Кольская электроэнергетическая система за последние 30 лет не претерпела существенных структурных изменений. Основную долю выработки электроэнергии в энергосистеме обеспечивает Кольская АЭС мощностью 1760 МВт, вырабатывающая около 60 % энергии. Сроки эксплуатации блоков АЭС продлены до 60 лет.

2. Покрытие переменной части графика нагрузки энергосистемы осуществляют 17 ГЭС суммарной мощностью 1600 МВт.

3. В перспективе в прибрежных районах Мурманской обл. может получить развитие нетрадиционная возобновляемая энергетика, в первую очередь системная ветроэнергетика (сооружение крупных ветропарков, работающих в составе Кольской энергосистемы). Компанией ПАО «Энел Россия» уже начато строительство Кольской ВЭС мощностью 201 МВт в районе Верхне-Серебрянской ГЭС, которое должно завершиться в 2021 г.

4. В удаленных районах Севера может получить развитие автономная ветроэнергетика (совместная работа ВЭУ с дизельными электростанциями и котельными установками в целях экономии дорогостоящего привозного органического топлива). В условиях повышенного потенциала ветра экономия может достигать 30-60 % и более.

5. В прибрежных районах Кольского п-ова и соседних районов на некоторых малых реках выявлены створы, подходящие для сооружения малых ГЭС, способных обеспечить энергетические потребности имеющихся вблизи этих рек децентрализованных потребителей энергии.

ЛИТЕРАТУРА

1. Фуртаев А. И., Минин В. А., Якимов М. Ю. Кольская АЭС, ее роль в энергетике Кольско-Карельского региона, перспективы развития // Вестник Кольского научного центра РАН. 2017. № 2 (9). С. 95-105. 2. Минин В. А., Дмитриев Г. С. Перспективы освоения нетрадиционных и возобновляемых источников энергии на Кольском полуострове. Мурманск: Беллона, 2007. 92 с. 3. Минин В. А. Ресурсы нетрадиционных и возобновляемых источников энергии Мурманской области и приоритеты их использования // Вестник Кольского научного центра РАН. 2010. № 1. С. 94-101. 4. Зубарев В. В., Минин В. А., Степанов И. Р. Использование энергии ветра в районах Севера. Л.: Наука, 1989. 208 с. 5. Энергия ветра — перспективный возобновляемый энергоресурс Мурманской области: препр. Апатиты: КНЦ РАН, 2006. 73 с. 6. Минин В. А., Дмитриев Г. С., Минин И. В. Перспективы освоения ресурсов ветровой энергии Кольского полуострова // Известия РАН. Энергетика. 2001. № 1. С. 45-53. 7. Минин В. А., Дмитриев Г. С. Перспективы использования энергии ветра и малых ГЭС в удаленных районах Мурманской области. Апатиты: КНЦ РАН, 2007. 97 с. 8. Бежан А. В., Минин В. А. Оценка эффективности системы теплоснабжения на основе котельной и ветроустановки в условиях Севера // Теплоэнергетика. 2017. № 3. С. 51-60. 9. Первоочередные площадки для ветропарков на Кольском полуострове / В. А. Минин [и др.]. Апатиты: КНЦ РАН, 2004. 24 с. 10. Абросимова А. А. Ветропарк в районе восемьдесят первого километра автодороги Мурманск — Териберка // Научно-технические проблемы развития энергетики Севера. Апатиты: кНц РАН, 2009. С. 30-34. 11. Минин В. А., Рожкова А. А. Перспективы работы ветродизельных электростанций в прибрежных районах Мурманской области // Труды КНЦ РАН. Серия «Энергетика». 2017. № 8 (8), вып. 15. С. 41-49. 12. Минин В. А., Фуртаев А. И. Перспективы внедрения ветроэнергетических установок в береговые системы энергоснабжения удаленных потребителей Арктики // Арктические берега: путь к устойчивости: материалы XXVII Междунар. береговой конф. Мурманск: МАГУ, 2018. С. 390-393.

Сведения об авторах

Минин Валерий Андреевич — кандидат технических наук, заведующий лабораторией энергосбережения и возобновляемых источников энергии Центра физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН E-mail: minin@ien.kolasc.net.ru

Рожкова Анастасия Александровна — младший научный сотрудник лаборатории энергосбережения и возобновляемых источников энергии Центра физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН E-mail: nastasya_rozhkova@bk.ru

Бежан Алексей Владимирович — научный сотрудник лаборатории энергосбережения и возобновляемых источников энергии Центра физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН E-mail: abezh@rambler.ru

Author Affiliation

Valery A. Minin — PhD (Engineering), Head of Energy Saving and Renewable Energy Sources Laboratory of the Northern Energetics Research Centre of KSC RAS E-mail: minin@ien.kolasc.net.ru

Anastasia A. Rozhkova — Junior Researcher of Energy Saving and Renewable Energy Sources Laboratory of the Northern Energetics Research Centre of KSC RAS E-mail: nastasya_rozhkova@bk.ru

Alexey V. Bezhan — Researcher of Energy Saving and Renewable Energy Sources Laboratory of the Northern Energetics Research Centre of KSC RAS E-mail: abezh@rambler.ru

Библиографическое описание статьи

Минин, В. А. Возможные направления интеграции возобновляемых источников энергии в энергетическое хозяйство Мурманской области / В. А. Минин, А. А. Рожкова, А. В. Бежан // Вестник Кольского научного центра РАН. — 2019. — № 3 (11). — С. 124-133.

Reference

Minin Valery A., Rozhkova Anastasia A., Bezhan Alexey V. Possible Directions for the Integration of Renewable Energy Sources in the Energy Sector of the Murmansk Region. Herald of the Kola Science Centre of RAS, 2019, vol. 3. (11), pp. 124-133. (In Russ.).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.