Проблемы энергетического обеспечения в современных условиях
Б последнее время проблемы энергетики стали привлекать внимание не только специалистов, но и представителей других областей науки и техники. Этот интерес обусловлен исключительным значением энергетики для развития экономики любой страны мира. Проблемы обеспечения энергией, возникшие в настоящее время, объясняются, в основном, ростом потребления первичной энергии на душу населения, ограниченными запасами наиболее качественного и удобного органического топлива — нефти и природного газа, неравномерностью его
распределения, ухудшением природно-географических условий их добычи, глубокой диспропорцией в мировой системе добычи, распределения и потребления энергии. проблемы, связанные с производством, экономичностью, техническим освоением и способами использования различных источников энергии, были и будут неотъемлемой частью жизни на нашей планете. прямо или косвенно с ними сталкивается каждый житель земли. понимание принципов производства и потребления энергии оставляет необходимую предпосылку для успешного решения приобретающих все большую остроту проблем современности и, в еще большей степени, ближайшего будущего. одно из необходимых условий охранения жизни на земле является обеспечение ее достаточным количеством энергии.
особое значение имеет электроэнергия в силу универсальности использования, возможности передачи ее на значительные расстояния, дробления и концентрации в любых практически необходимых пределах. применение электричества привело к появлению принципиально новых, прогрессивных технологических процессов, созданию высокоэффективных машин и механизмов, широкой механизации и автоматизации производства, увеличению энерговооруженности народного хозяйства.
производство электрической энергии в мире неуклонно увеличивается, в среднем оно удваивается каждое десятилетие. однако в республике Беларусь после распада ссср имеет место снижение потребления и повышение потерь электроэнергии при ее передаче (табл. 6) [русан, в. и., короткевич, М. А., 2004].
Таблица 6
Потребление электроэнергии в Республике Беларусь
|
потребление тепла, не связанного непосредственно с производством, в республике Беларусь составляет около 0,5 т условного топлива
(т у. т.) в год на одного жителя. Для того, чтобы увеличить в несколько раз производство валового национального продукта (внп) на душу населения, не достигая при этом порогового показателя в 10-12 тыс. долларов США (характерного для перехода в разряд экономически развитых стран), можно (по примеру таких стран, как венгрия, польша, Эстония и др.) пойти по пути повышения эффективности использования энергии без значительного возрастания энергопотребления. В табл. 7 показаны макроэкономические и энергетические показатели различных стран со сходными климатическими условиями.
Таблица 7
Экономические и энергетические показатели некоторых стран в 2000 г.
(в скобках — в 1994 г)
Страна |
Валовый национальный продукт на душу населения, тыс. долл. |
Потребление энергоресурсов на душу населения, т н. э.* |
Эффективность использования энергии, дол. ВНП/ кг н. э. |
Потребление электроэнергии на душу населения, тыс. кВт-ч |
Литва |
1,97 (1,35) |
2,14 (2,19) |
0,92 (0,623) |
2,57 (2,67) |
Украина |
0,84 (1,91) |
2,97 (3,29) |
0,64 (0,58) |
2,77 (3,85) |
Беларусь |
2,54 (2,16) |
2,38 (2,69) |
1,07 (0,80) |
3,0 (3,38) |
Латвия |
2,35 (2,32) |
1,57 (1,76) |
1,49 (1,32) |
2,04 (2,50) |
Польша |
4,06 (2,41) |
2,42 (2,56) |
1,69 (0,94) |
3,17 (2,54) |
Россия |
2,21 (2,65) |
4,12 (4,04) |
0,53 (0,66) |
5,03 (5,78) |
Эстония |
3,96 (2,82) |
3,16 (3,55) |
1,25 (0,79) |
4,30 (5,14) |
Чехия |
5,10 (3,20) |
3,75 (3,90) |
1,35 (0,82) |
5,48 (5,87) |
Венгрия |
5,15 (3,84) |
2,51 (2,46) |
2,04 (1,56) |
3,31 (3,02) |
Ирландия |
25,2 (13,5) |
3,73 (3,14) |
6,67 (4,30) |
5,46 (4,44) |
Финляндия |
30,3 (18,8) |
6,46 (5,95) |
4,76 (3,32) |
15,1 (12,9) |
Канада |
21,8 (19,5) |
7,93 (7,80) |
3,23 (2,50) |
16,6 (19,8) |
Франция |
28,2 (23,4) |
4,23 (3,84) |
6,67 (6,09) |
7,14 (8,29) |
Швеция |
30,2 (23,5) |
5,77 (5,60) |
5,23 (4,20) |
15,4 (16,3) |
Германия |
31,7 (25,6) |
4,11 (4,10) |
7,69 (6,24) |
6,48 (5,62) |
США |
31,5 (25,9) |
8,32 (7,91) |
3,85 (3,27) |
13,5 (11,7) |
Дания |
37,5 (28,0) |
3,77 (4,0) |
10,0 (7,0) |
6,49 (5,97) |
Швейцария |
45,6 (37,9) |
3,74 (3,60) |
12,2 (10,53) |
7,76 (9,58) |
*Примечание: где т н. э. — тонн в нефтяном эквиваленте, равном 1,38 т условного топлива.
Чтобы перейти в категорию стран с уровнем производства ВНП в десятки тысяч долларов сША на душу населения, необходимо не только значительно повысить энергоэффективность, но и существенно увеличить энергопотребление, при этом с опережающим темпом — электроэнергии.
на каждого жителя планеты добывается за год около 20 т исходного сырья, которое перерабатывается примерно в 2 т полезной продукции, что составляет лишь 10 % от первоначального веса. остальное количество добытого превращается в твердые, газообразные или жидкие отходы. истощение сырьевых и энергетических ресурсов значительно увеличивает их стоимость, а загрязнение окружающей среды приобретает все более острый характер, поэтому замещение ископаемых источников энергии нетрадиционными, возобновляемыми, создание и использование высокоэффективных, экологически безопасных технологий переработки отходов производства и потребления в продукцию, энергию или новое сырье являются важнейшим направлением научнотехнического прогресса.
возможности замещения импорта тэр возобновляемыми источниками энергии и некоторыми видами вторичных энергоресурсов в республике Беларусь представлены в табл. 8.
Таблица 8
Возможности замещения импорта ТЭР возобновляемыми источниками
энергии и некоторыми видами вторичных энергоресурсов
возобновляемые источники энергии |
экономия (замещение) топлива, |
и вторичные энергоресурсы |
млн т у. т./год |
1. энергия ветра |
1,9-2,0 |
2.1. горячее водоснабжение |
2,5-3,0 |
2.2. производство электроэнергии |
2,0-2,5 |
3. энергия биомассы |
|
3.1. Древесные отходы и растительная биомасса |
10-13 (2020 г.) |
3.2. сельскохозяйственные отходы для произ- |
2,5-3,0 |
водства биогаза |
2,2-3,8 |
3.3. торф |
0,11-0,15 |
4. энергия малых рек |
1,5-2,0 |
5. Ыизкопотенциальное тепло земли и техноло- |
|
гические выбросы |
0,32 |
6. энергия пара котельных |
0,25 |
7. энергия давления природного газа |
|
Итого |
19 (2000 г.) |
27 (2020 г.) |
|
8. Собственная добыча (для справки) |
|
нефти |
2,6 |
попутного нефтяного газа |
0,65 |
в последние годы в республике Беларусь уделяется существенное значение развитию оборудования и технологий возобновляемой энергетики. При этом во внедрении новых технологий в народное хозяйство участвуют как отечественные, так и зарубежные компании. в области использования древесного топлива и торфа реализованы следующие проекты:
• мини-тэц в г. осиповичи (электрическая мощность 1,2 Мвт);
• мини-тэц в г. вилейка (электрическая мощность 2,4 Мвт);
• мини-тэц в г. Мосты (электрическая мощность 2,4 Мвт);
• мини-тэц в г. пинск (электрическая мощность 2,7 Мвт);
• мини-тэц в г. ореховск (электрическая мощность 1,5 Мвт);
• котельная «Боровляны» (тепловая мощность 5 Мвт).
в стадии реализации сегодня находятся другие крупные проекты:
• мини-тэц в г. пружаны (электрическая мощность 2,7 Мвт);
• мини-тэц на оАо «фандок» (электрическая мощность 1,6 Мвт);
• мини-тэц в г. речица (электрическая мощность 1,5 Мвт);
• мини-тэц в г. петриков (электрическая мощность 1,2 Мвт). планируются к реализации в ближайшие годы следующие крупные
проекты:
• кэс с использованием местного топлива в г. зельва (электрическая мощность до 800 Мвт);
• энергетический комплекс в г. п. октябрьский (тепл. мощность 9 Мвт);
• энергетический комплекс на оАо «светлогорский цкк» (тепл. мощность 21 Мвт);
• энергетический комплекс на оАо «Борисовдрев» (тепл. мощность 12 Мвт);
• энергетический комплекс на оАо «гомельдрев» (тепл. мощность 12 Мвт);
• энергетический комплекс на оАо «речицадрев» (тепл. мощность 12 Мвт).
в области использования энергии ветра в республике Беларусь реализованы следующие проекты:
• вэу «нордекс 29/250» Мядельский район;
• вэу «якобс 48/600» Мядельский район;
• вэс-200 (3х77 кБт) кореличский район;
• вэУ-250 (250 квт) Дзержинский район.
планируются к реализации в ближайшие годы следующие крупные проекты:
• ветропарк в Лиозненском районе витебской области (электрическая мощность 60 Мвт);
• ветропарк в Дзержинском районе Минской области (электрическая мощность 60 Мвт);
• ветропарк в Новогрудском районе Гродненской области (электрическая мощность 25 Мвт);
• ветропарк в ошмянском районе гродненской области (электрическая мощность 15 Мвт);
• ветропарк в сморгонском районе гродненской области (электрическая мощность 15 Мвт).
в области использования энергии воды в республике Беларусь установленная мощность существующих 30 гэс составляет около 13 МВт. На них ежегодно вырабатывается 28 млн кВт-ч электроэнергии.
в настоящее время реализуется проект по строительству гродненской ГЭС на реке Неман (электрическая мощность 17 МВт).
в ближайшей перспективе планируется возведение следующих ГЭС:
• каскад из 4 ГЭС на р. Западная Двина (электрическая мощность 120-140 МВт);
• каскад из 2 ГЭС на р. Днепр (электрическая мощность 2030 Мвт);
• строительство Немновской ГЭС на р. Неман (электрическая мощность 20 Мвт);
• строительство малых — и микро-ГЭС (всего 7 ГЭС, электрическая мощность до 1,8 Мвт);
• восстановление малых — и микро-ГЭС (всего 5 ГЭС, электрическая мощность до 1,4 МВт).
в области использования биогаза существуют хорошие перспективы: в Беларуси действует свыше 6300 комплексов КРС и 100 свиноводческих комплексов, а также 48 птицеводческих комплексов. До сегодняшнего дня реализованы следующие крупные проекты:
• РУСН СГЦ «Западный» (электрическая мощность 0,5 МВт);
• ОАО «Гомельская птицефабрика» (электрическая мощность 0,33 МВт);
• племптицезавод «Белорусский» (электрическая мощность 0,33 МВт).
В ближайшей перспективе планируется возведение следующих биогазовых комплексов:
• ОАО «Г астелловское» (электрическая мощность 3,0 МВт);
• СПК «Агрокомбинат «Снов» (электрическая мощность 2,0 МВт);
• СПК «Лань-Несвиж» (электрическая мощность 1,0 МВт);
• ОАО «Совхоз-комбинат «Сож» (электрическая мощность 1,0 МВт);
• ЗАО «Липовцы 2» (электрическая мощность 1,0 МВт);
• СПК «Маяк коммуны» (электрическая мощность 1,0 МВт);
• РУСП «Свинокомплекс «Борисовский» (электрическая мощность 1,0 Мвт);
• рсуп «совхоз «слуцк» (электрическая мощность 1,0 Мвт);
• спк «вишневецкий» (электрическая мощность 1,0 Мвт).
Планируются также к реализации следующие крупные инвестиционные проекты:
• строительство биогазового комплекса на очистных сооружениях кУП «Минскводоканал» (инвестиции около 20 млн долларов сША);
• строительство энергетического комплекса по сжиганию иловых осадков очистных сооружений кУП «Минскводоканал» (инвестиции около 15 млн долларов США);
• строительство 3-5 биогазовых комплексов на спиртзаводах концерна «Белгоспищепром» (инвестиции около 15 млн долларов сША);
• строительство биогазового комплекса на очистных сооружениях кУП «Бобруйскводоканал» (инвестиции около 5 млн долларов сША);
• строительство биогазового комплекса на очистных сооружениях КУП «Барановичиводоканал» (инвестиции около 4 млн долларов сША);
• строительство биогазового комплекса на очистных сооружениях КУП «Слонимводоканал» (инвестиции около 3 млн долларов сША).
Несмотря на то, что Республика Беларусь относится к категории стран, которые не обладают значительными собственными топливноэнергетическими ресурсами, пример целого ряда стран (например, таких государств, как Швейцария, Бельгия, Дания, Польша и др.) показывает, что это обстоятельство не является непреодолимым препятствием для достижения высокого уровня экономического развития. Для этого необходимо решение ряда насущных проблем, связанных с энергетикой страны, одной из которых является использование местных ресурсов и ВИЭ [Тарасенко. В. В., 2005].
Глава 3