Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Настоящая глава посвящена предпроектному исследованию перспек­тив использования ВИЭ для повышения эффективности энергоснабже­ния Астраханской области. Целями и результатами проведенного иссле­дования явились:

— анализ ресурсов ВИЭ разных видов в Астраханской области и коли­чественная оценка их запасов;

— сравнительный анализ ресурсных и энергетических возможностей использования ВИЭ разных видов и выявление наиболее перспективных из них для энергоснабжения области;

— оценка возможного суммарного годового энергетического и эконо­мического эффекта от масштабного внедрения ВИЭ в Астраханской об­ласти;

— определение, сравнение и обоснование на основе результатов ресур­сного анализа целесообразных для Астраханской области вариантов дол­госрочных (до 2020 г.) региональных целей развития ВИЭ разных ви­дов;

— анализ опыта развития ВИЭ в Астраханской области и перспектив­ных для области энергетических проектах на базе ВИЭ;

— подготовка рекомендаций по разработке регионального плана раз­вития ВИЭ в Астраханской области.

Результаты анализа ресурсных запасов и энергетических показателей ВИЭ разных видов получены с использованием как традиционных мето­дик, актуализированных в настоящей работе с учетом современных (на 2006 г.) данных, так и развитых авторами в процессе работы над проек­том новых методических подходов, описанных в Главах 2 и 3.

В работе собраны и представлены данные о разрабатываемых и рассмат­риваемых в качестве перспективных для Астраханской области проектах ВИЭ и их ожидаемой энергетической и экономической эффективности.

На основе проведенного в работе анализа, предложен проект долго­срочных (до 2020 г.) региональных целей развития ВИЭ разных видов, и дано их обоснование с учетом планируемых федеральных целей раз­вития ВИЭ в России до 2020 г., региональной обеспеченности возобнов­ляемых и топливных ресурсов.

Суммарный энергетический и экономический эффекты от их реали­зации могут составить до 1 млн. т у. т. в год.

Предложенный вариант целевых показателей внедрения ВИЭ в Аст­раханской области с учетом значительного ожидаемого экономическо­го эффекта может составить основу разрабатываемого в рамках проекта TACIS проекта региональной программы перспективного развития ВИЭ.

9.1. Структура, проблемы и возможности энергоснабжения Астраханс­кой области на базе традиционных топливных и возобновляемых энер­гоисточников

Выработка электроэнергии в Астраханской области по годам по дан­ным Федеральной службы Государственной статистики [62], приведена в табл. 9.1.

Таблица 9.1

Выработка электроэнергии в Астраханской области Г оды 1995 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Млрд. кВт*ч 3,1 3.4 3,2 3,2 3,1 3,1 3,2 3,2

Потребляемая электрическая мощность и энергия в Астраханской области по годам, по данным Департамента ТЭК Правительства Астра­ханской области, дана в табл. 9.2.

Таблица 9.2

Потребление электроэнергии в Астраханской области Г оды 2006 2007 2008 2009 2010 2012 2014 2016 МВт 724 700 800 840 910 1020 1090 1140 Млрд. кВт*ч 6,3 6,1 7,0 7,4 7,9 8,9 9,6 9,9

Таким образом, Астраханская область относится к энергодефицит­ным субъектам РФ, энергопотребление которой будет нарастать вы­сокими темпами в связи с ростом производства на территории облас­ти (главным образом, за счет нефтегазовой отрасли). Государствен­ных бюджетных дотаций для покрытия фактического прогнозируе­мого роста тарифов на электроэнергию и тепло Астраханская область в настоящее время не получает и имеет слабые перспективы получе­ния таких дотаций из Федерального бюджета в дальнейшем.

В табл. 9.3 — 9.6 приведены данные Департамента ТЭК Правительства Астраханской области о росте в последние годы и ожидаемой динамике роста тарифов на электрическую и тепловую энергии в Астраханской обла-

Динамика тарифов на электрическую энергию
по Астраханской области за 2000 — 2008 гг.

Таблица 9.3 Наименование показателя Ед. нзм. 2000 г. 2002 г. 2004 г. 2006 г. 2007 г. 2008 г. Тарифы для населения ж приравненных к нему потребителей (с НДС) копУкВт-ч 41 64 90 135 152 173 Средние тарифы для промышленных потре — бигелей (б/НДС) коп У кВт-ч 30 66 103 125 134 154

Таблица 9.4 Динамика тарифов на тепловую энергию по Астраханской области, в руб./Гкал (без НДС) Наименование 2005 г. 2006 г. 2007 г. МО г. Астрахань 380,6 387,8 441,5 МО Икрянинский район 418,4 398,8 427,5 МО Ахтубинский район 740,0 919,8 685.1 МО г. Знаменск 404,0 455,3 490,7 МО Харабалинский район 822,7 993,9 1168,2 МО Енотаевский район 488,9 639,8 599,4 МО Приволжский район 551,7 555,7 559,7 МО Наримановский район 419,7 406,9 543,3 МО Красноярский район 596,8 766,4 620,1 МО Черноярский район 886,2 1163,8 1355,1 МО Камызякский район 406,4 646,0 702,7 МО Володаровский район 390,6 465,5 521,3 МО Лимане кий район 362,4 396,2 441,2 Средние тарифы на тепловую і энергию по Астраханской обл. 455,4 497,8 542,7

сти до 2020 г. Данные о тарифах необходимы и используются в отчете для определения экономических показателей энергетических источников (оку­паемости, рентабельности, пр.). Ввиду отсутствия надежных данных об изменении в регионе в долгосрочном плане цен на органическое топливо, при оценке экономической эффективности проектов ВИЭ используются вариантные параметрические модели многолетней динамики стоимости топлива, а также возможной многолетней динамики инфляции.

Таким образом, до 2020 г. тарифы на электрическую и тепловую энер­гии в Астраханской области по прогнозам Департамента ТЭК Правитель­ства Астраханской области вырастут более чем в 3 раза по сравнению с

Таблица 9.5 Прогноз тарифов на электрическую энергию по Астраханской области на 2009 — 2020 гг.* Наименование показателя ШГ CJ ы £ и © о о ГЛ 2010 г. 2011 г. гл о сл 2013 г. 2014 г. 2015 г. 2016 г. 2017 г. ос о гл O’ О сл 2020 г. Тарифы для насе­ления (с НДС) коп./кВтч 199 235 282 329 378 424 470 517 561 604 643 677 Средние тарифы для промышленных потребителей (б/НДС)** коп./кВтч 179 206

Примечание. * Исходные условия для формирования вариантов развития эко­номики определены Минэкономразвития России только до 2020 года (по состо­янию на 21.12.2007).

** В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 7.04.2007 г. № 205 «О внесении изменений в некоторые акты Правительства РФ по вопросу опре­деления объемов продажи электрической энергии по свободным (нерегулируе­мым) ценам», с 1.01. 2011 г. электрическая энергия в полном объеме поставля­ется по свободным (нерегулируемым) ценам

Таблица 9.6

Прогноз тарифов на тепловую энергию по Астраханской области
на 2009 — 2020 гг.

Наименование	Ед. нзмер.	Тарифы 2008 г.	2009 г.	2010 г.	о гл	2012 г.	2014 г.	V) ГЛ	2016 г.	ас о гл	сЛ ГЛ
Средние тарифы на тепло по Астрахан­ской области	руб./ кал	632,5	in Г"	ON ос	1057	1189	1434	1546	1648	1833	2000

их уровнем в 2008 г. и достигнут уровня современных тарифов в разви­тых европейских странах.

Основной причиной роста тарифов в области, как и в России в целом является рост цен на основные традиционные энергоносители, и, преж­де всего, на органическое топливо.

При таком прогнозируемом уровне тарифов, как следует из мирового опыта, использование ВИЭ становится весьма энергетически и эконо­мически эффективным.

9.2. Ресурсная и технико-экономическая оценка ветроэнергетического потенциала Астраханской области

9.2.1. Валовой, технический, экономический и производственный вет­роэнергетические потенциалы Астраханской области

В соответствии с данными, полученными в предшествующих иссле­дованиях [9] в работе по проекту TACIS получены следующие оценки валового, технического, экономического и технологического ветроэнер­гетических потенциалов Астраханской области (табл. 9.7).

Таблица 9.7

Ветроэнергетический потенциал Астраханской области Параметр Астраханская область Россия в целом Валовой потенциал, млрд. кВт«ч 2911 2606635 Валовой потенциал, млн. т у. т. 989,6 886256 Технический потенциал, млрд. кВт»ч 58.30 6516,6 Технический потенциал, млн. ту. т. 19,99 2215,6 Экономический потенциал, млрд. кВт*ч 0,292 32,60 Экономический потенциал, млн. т у. т. 0,100 11,08 Производственный потенциал, млрд. кВт«ч 1,251 147.17 Производственный потенциал, млн. т у. т. 0,425 50,04

Занимая территорию в 0,25%’от общей территории России, Астра­ханская область обладает при этом техническим и экономическим вет­ропотенциалом, составляющим = 0,85% от общероссийского.

Анализ территориального распределения ветровых ресурсов показы­вает, что мощность ВЭП растет по мере приближения к побережью Кас­пийского моря. В прибрежных районах удельная мощность ветра на высоте 100 м составляет до 1000 Вт/м2 и более, что является перспек­тивным для развития крупномасштабной ветроэнергетики по всем меж­дународным критериям.

Технический потенциал ветроэнергетики Астраханской области бо­лее чем в б раз превышает ожидаемое электропотребление в ней в 2020 г., что позволяет рассматривать ветровые ресурсы региона как один из его основных энергоресурсов.

Реализация производственного ветроэнергетического потенциала Ас­траханской области в полном объеме могла бы обеспечить покрытие по­требления области в электроэнергии в 2007 г. (6,1 млрд. кВт*ч) на 20,5%, а ожидаемого потребления электроэнергии в области на 2020 г. (= 10,5 млрд. кВт • ч) — примерно на 11,9%.

9.2.2. Существующие и перспективные региональные проекты

Выбор на территории Астраханской области перспективных пунктов для возможного возведения крупных ВЭС (пос. Харабали, пос. Аксарайск

и порт Оля) обусловлен тем, что в последние годы в районе этих пунктов рассматривались проекты крупных ВЭС разной мощности.

В районе рассмотренных пунктов имеется достаточно развитая элек­тросетевая структура с ЛЭП с напряжением 110 — 220 кВ, а также раз­витая дорожно-транспортная структура (автомобильная и железнодо­рожная), способная обеспечить достаточно быструю и недорогую достав­ку ветроэнергетического оборудования к месту монтажа ВЭУ.

В районе пос. Харабали и Аксарайск заинтересованность в возведении ВЭС исходили от ОАО «Лукойл» в качестве возможной их альтернативы энергоснабжения нефтегазовых объектов компании. Интересующие ОАО «Лукойл» мощности электрогенерации составляют от 10 до 30 МВт.

Реализация проектов такой мощности на базе ВЭУ требует с учетом расчетных коэффициентов использования номинальной мощности ВЭУ (#инм> 30%) ВЭС суммарной номинальной мощности от 30 до 100 МВт. В качестве базовых ВЭУ для таких ВЭС должны быть использованы ВЭУ номинальной мощности 1-3 МВт.

Проект ВЭС в районе порта Оля инициирован Проектом TACIS с уче­том уже существующего дефицита энергоснабжения порта в объеме око­ло 10 МВт средней потребляемой мощности и нарастанием данного дефи­цита с развитием порта в ближайшие годы и в отдаленной перспективе, обусловленным стратегическим его положением в водно-транспортной системе стран Каспийского региона. Суммарная номинальная мощность ВЭС, обеспечивающая реальную среднюю мощность 10-20 МВт, должна составлять = 30-60 МВт с учетом полученных ранее расчетных коэффи­циентов использования номинальной мощности ВЭУ подходящего мега­ваттного класса мощности (Кинм> 30%).

Таким образом, проведенный в проекте TACIS предварительный ана­лиз, позволяет рассматривать Астраханскую область как один из основ­ных пилотных регионов для развития отечественной ветроэнергетики. Основанием для такого вывода является наличие многих обеспеченных ветровыми ресурсами мест возможного размещения ВЭС общей установ­ленной мощности до 500 МВт при наличии достаточно развитой элект­росетевой и дорожной инфраструктуры, а также достаточно развитой производственной и профессионально-кадровой базы.

9.2.3. Эффективность ветроэнергетики на территории Астраханской области

Представление об эффективности проектов ВЭС на базе ВЭУ Vestas V90 суммарной номинальной мощности 24 МВт, выбранных в качестве базовых при определении технологического ВЭП Астраханской облас­ти, дает рис. 9.1.

Суммарная установленная мощность ВЭС выбрана из соображений экономичности и ограничения на компенсацию из бюджета затрат на

Рис. 9.1. Оценка экономической эффективности ВЭС мощности 24 МВт на базе ВЭУ Vestas 90 номинальной мощности 3 МВт высотой башни 80 м

присоединение к сети ВИЭ мощностью более 25 МВт, заложенного в про­ект Постановления Правительства.

Оценки интегральных показателей эффективности приведенного на рис. 9.1 проекта ВЭС номинальной мощности 24 МВт на базе ВЭУ Vestas 90 номинальной мощности 3 МВт с высотой башни 80 м, приве­дены в табл. 9.8.

Интегральные показатели проекта ВЭС в порте Оля

Таблица 9.8 Суммарная номинальная мощность, МВт 24,0 Коэффициент использования номинальной мощности ВИЭ, % 31,3 Годовая выработка ВИЭ, млн. кВт»ч 65,8 Капитальные затраты на возведение ВИЭ, млн. EURO 32,1 Замещение органического топлива (природного газа), тыс. т 13,2 Стоимость замещенного органического топлива в России, тыс. EURO 1062 Сокращение выбросов парниковых газов, тыс. т 36,1 Стоимость предотвращенных выбросов, тыс. EURO 723 Себестоимость энергии ВЭС, Е1ЖО/кВт*ч 0,043 Срок окупаемости ВИЭ по оптовой цене рынка, лет •> ТрЕСУРС Срок окупаемости ВИЭ по оптовой цене + надбавки, лет 4,9 Срок окупаемости ВИЭ по оптовой цене + топливный бонус, лет 9,1 Трудоемкость реализации проекта ВИЭ, чел.«час / млн. кВт*ч 0,274

Таким образом, по критерию себестоимости электроэнергии исполь­зование ВЭС в Прикаспийских районах Астраханской области являет­ся более экономически эффективным, чем ЭС на природном газе, себес­тоимость которых с учетом роста цен на газ составляет > б EURO-цен­тов/кВт • ч. Однако приемлемый период окупаемости проектов ВЭС мо­жет быть обеспечен лишь при принятии в стране ценовых надбавок не менее топливного бонуса.

9.3. Оценка водных энергоресурсов и технико-экономическая оценка эффективности использования малых ГЭС в Астраханской области

9.3.1. Валовой, технический и экономический гидравлический потен­циалы Астраханской области

Со времен СССР и по настоящее время гидроэнергетика, в том числе малая, в Астраханской области не развивалась. Оценка энергетическо­го потенциала малых рек проведена в соответствии с теоретическим под­ходом, описанным в разделе 3.3.

Данные о величинах валового, технического и экономического гидрав­лических потенциалов Астраханской области приведены табл. 9.9. [9].

Согласно проведенным оценкам, Астраханская область обладает незна­чительным техническим и экономическим потенциалом малой гидроэнер­гетики, составляющим « 0,25% от общероссийского. Технический потен­циал малой гидроэнергетики Астраханской области примерно в 12 — 13 раз меньше ожидаемого электропотребления в ней в 2020 г.

Оцененный в проекте TACIS производственный потенциал малой гид­роэнергетики Астраханской области составляет лишь около 2% от ожи­даемого электропотребления в ней в 2020 г.

Таблица 9.9

Потенциал малой гидроэнергетики Астраханской области

№	Параметр	Астраханская область	Россия в целом
	Валовой потенциал, млрд. кВт*ч	4,70	1180,3
	Валовой потенциал, млн. т у. т.	1,60	401,6
	Технический потенциал, млрд. кВт*ч	1,40	•371,8
2	Технический потенциал, млн. т у. т.	0,48	126,5
	Экономический потенциал, млрд. кВт»ч	0,80	205,1
	Экономический потенциал, млн. т у. т.	0,27	69.7
	Производственный потенциал, млрд. кВт*ч	0,20	205,1
	Производственный потенциал, млн. т у. т.	0,068	69,7

Малость потенциала малых рек региона, несмотря на большой рас­ход в них водных масс, обусловлена низконапорным (равнинная терри­тория) и низкоскоростным (= 0,3 — 0,5 м/с ) течением Волги и ее прито­ков и протоков в дельте Волги.

Низкая удельная мощность водных потоков на территории Астра­ханской области затрудняет эффективную утилизацию гидравличес­кого потенциала. Строительство подпорных плотин для малых ГЭС в регионе с равнинным рельефом, подверженном затоплением во время паводков Волги и ее притоков, практически невозможно. Наплавные малые ГЭС в гидравлических условиях рек Астраханской области мо­гут работать со значениями Кинм не более 10 — 12% , что недостаточно для экономически эффективного использования энергии малых рек и протоков.

Указанные причины обусловливают низкую технико-экономичес — каую эффективность малой гидроэнергетики на территории Астраханс­кой области и не позволяют рассматривать малые ГЭС в качестве перс­пективных энергоисточников для региона.

Представление об экономической эффективности малых ГЭС в гид­равлических условиях рек Астраханской области дает рис. 9.2.

Рис. 9.2. Баланс расходов и доходов МГЭС наплавного типа мощностью 1,0 МВт в гидравлических условиях Астраханской области (#инм = 12%)при разных вариантах оплаты ее электроэнергии

При всех возможных вариантах оплаты электроэнергии малых ГЭС в условиях Астраханской области их использование оказывается эконо­мически неоправдано, что не позволяет рассматривать малые ГЭС в ка­честве перспективных энергоисточников для региона.

Проекты малых ГЭС на территории Астраханской области по имею­щимся данным в настоящее время не разрабатываются.

9.4. Оценка возобновляемых биоэнергетических ресурсов Астраханс­кой области и технико-экономический анализ целесообразности их ис­пользования

9.4.1. Энергетический потенциал лесной биомассы Астраханской области

Собственная лесосека на территории Астраханской области, как сле­дует из табл. 9.10, составленной по данным работы [9], отсутствует из — за практического отсутствия там промышленно значимого леса как та­кового.

Таблица 9.10 Технический и экономический энергопотенциал отходов лесозаготовок № Параметр Астраханская область Россия в целом 1 Расчетная лесосека, тыс. м1 0,00 627605 2 Технический потенциал отходов лесных заготовок при рубке расчетной лесосеки: млн. Г кал 0,00 266,2 млн, т у. т. 0.00 38,4 3 Экономический потенциал отходов лесо­заготовок, млн. т у. т. 0,00 5,13

В соответствии с этим, технический, экономический и производствен­ный энергетические потенциалы отходов лесозаготовок в Астраханской области равны нулю.

Однако благодаря расположению Астраханской области на пересече­нии речных, железнодорожных и автомобильных транспортных арте­рий Южного Федерального округа России, через нее проходит значитель­ное количество лесо — и пило — материалов, часть из которых обрабатыва­ется на предприятиях области. Данные об экономическом потенциале отходов деревопереработки приведены в табл. 9.11, составленной по дан­ным работы [9].

Таблица 9.11

Экономический потенциал отходов деревопереработки № Параметр Астраханская область Россия в целом 1 Пиломатериалы, тыс. т у. т. 14,50 5785,00 2 Производство целлюлозы, тыс. т у. т. 39,00 2729.00 3 Производство бумаги, тыс. т у. т. 0,00 366,00 4 Производство ДСП, тыс. т у. т. 0,00 21,50 5 Производство ДВП, тыс. т . т. 20,00 102,00 6 Производство клееной фанеры, тыс. т у. т. 0,00 1053,СЮ Всего, тыс. т у. т. 73,50 10056,50

Энергетические проекты на базе отходов лесопользования в процессе работы над проектом TACIS установить не удалось.

9.4.2. Оценка ресурсов и экономической эффективности биоэнергетичес­кого потенциала отходов сельского хозяйства Астраханской области Рассчитанные по методике, описанной в Главе 3, значения валового, технического, экономического и производственного энергетических по­тенциалов отходов агропромышленного комплекса Астраханской обла­сти приведены в табл. 9.12.

Вклад возобновляемых биоэнергетических ресурсов разного вида (в тыс. т у. т./год и в %), перспективных для Астраханской области, проиллюст-

Энергетический потенциал биомассы отходов
агропромышленного комплекса Астраханской области

Таблица 9.12 Валовой Техниче­ский тыс. т у. т./год Экономи­ ческий, тыс. т у. Т./ГОД Произ­водствен­ный, тыс. т у. т./год тыс. т /год тыс. т у. т. /год № Всего: 1737,7 341,9 329,0 92,7 30,9 в том числе: 1 Твердые бытовые отходы 435.4 43,5 35,1 28.7 10,37 2 Осадки сточных вод 94,3 6,7 2,23 2,23 0,80 3 Отходы птицеводства 248.4 17,7 17,70 7,34 2.65 Отходы животноводства 824.7 235,9 235,9 24,1 6.2 в том числе: 4 крупного рогатого скота 332,4 95,08 95,08 9,79 3,54 свиноводства 6,8 1,95 1,95 0,20 0,07 мелкого рогатого скота 485,4 138,83 138,83 14,16 2,56 Отходы растениеводства 92,5 33,6 33,6 11,1 3.99 в том числе: зерновых (солома, стебли) 33,2 16,6 16,59 8,30 5 картофелеводства 16.7 4,8 4,79 0,34 овощеводства 42,6 12,2 12,18 2,44 сахарной свеклы 0,0 0,0 0,00 0,00 подсолнечника 0,0 0,00 0,00 0,00 Отходы перерабатывающей промышленности 42,5 4,52 4,52 4,52 1,63 в том числе: 6 маслобойной 0,0 0,00 0,00 0,00 0,000 сахароварочной 0,0 0,00 0,000 0,000 0,000 мукомольно-крупяной 39,0 4,15 4.15 4,15 1.497 мясоперерабатывающей 3,46 0,37 0,37 0,37 0,134 7 Отходы деревообработки 0,0 0,0 14,70 5,31

рирован на рис. 9.3. Как видно из диаграммы, наиболее значимыми вида­ми возобновляемых биоресурсов для Астраханской области являются от­ходы животноводства (20%) и твердые бытовые отходы (33%), на долю которых приходится более половины технического биоэнергетического потенциала региона. Отходы деревопереработки, растениеводства и пти­цеводства составляют, соответственно 17%, 13% и 9%.

В целом, согласно проведенным оценкам, экономический биоэнергети­ческий потенциал отходов сельского хозяйства Астраханской области (30,9 тыс. т у. т.) составляет лишь около 1% от объемов ожидаемого элект­ропотребления в области в 2020 г. и, исходя из энергетических и экономи­ческих соображений, рассматривать его в качестве существенного энерге­тического ресурса региона, по всей видимости, нецелесообразно.

Составляющие производственного биоэнергопотенциала
бытовых, промышленных и сельскохозяйственных отходов
Астраханской области (тыс. т у. т. I %)

9.4.3.

Оценка валового, технического и экономического энергетических потенциалов отходов городов и поселений Астраханской области Результаты оценки энергетического потенциала органических отхо­дов жизнедеятельности городов и населенных пунктов Астраханской области приведены в табл. 9.13.

Таблица 9.13.

Валовой энергетический потенциал органических отходов жизнедеятельнос-
ти городов и населенных пунктов Астраханской области [9]

	Параметр	Астраханская область	Россия в целом
I	Твердые бытовые отходы тыс. т/г.	435,50	55692,60
	т у. т./год	43,50	11142,00
2	Осадки сточных вод тыс. т/ год	94,30	13567,70
	ТЫС. Т V. т./ год	6,70	977,10
Всег	э, тыс. т / год	529,90	691260,30
	тыс. т у. т./ год	50,20	12119,10

На основании проведенного анализа можно утверждать, что оценен­ные традиционными методами значения валового (529,9 тыс. т у. т.), технического (37,33 тыс. т у. т.) и экономического (30,93 тыс. т у. т.) энергетических потенциалов, а также полученное в работе значение производственного (11,17 тыс. т у. т.) потенциала органических отхо­дов жизнедеятельности городов и поселений Астраханской области пре­небрежимо малы по сравнению с объемом ожидаемого энергопотреб­ления в крае в 2020 г. и на фоне большой обеспеченности возобновляе­мыми ресурсами других видов не может, по нашему мнению, рассмат­риваться как перспективный энергетический ресурс региона.

Комментарии запрещены.