Альтернативные источники энергии

Введение 
 

       Энергетика  Алтайского края, как и энергетика России в целом, находится в глубоком кризисе, обусловленном в первую очередь неплатежами, диспаритетом цен на топливо, оборудование, услуги сторонних организаций, высокими кредитными ставками, высокой стоимостью электроэнергии от перепродавцов, общим снижением промышленного и сельского производства. Энергетическое оборудование крайне морально и физически устарело, изношено. Государственное регулирование цен на услуги энергетиков в условиях существующих неплатежей и отсутствия свободных оборотных средств обернулось неплатежами зарплаты, забастовками энергетиков, снижением качества и надежности энергоснабжения. Промышленность и сельское хозяйство снизили потребление электроэнергии, происходит реструктуризация контингента потребителей.

       В крупных городах края имеется  значительный дефицит тепла. Существующие схемы теплоснабжения требуют пересмотра в связи с намечаемой газификацией, изменением структуры теплопотребления и новыми технологиями. Энергетика края - это крупный источник вредных выбросов, особенно в атмосферу. Алтайский край является энергодефицитным регионом, получающим практически 100% используемых первичных энергетических ресурсов, поэтому экономика края в значительной степени зависит от тарифов естественных монополий. Энергосбережение в крае, как в целом и по России, организовано неудовлетворительно. В предыдущий период на Алтай проложен крупный газопровод природного газа с ресурсом в 1,7 млрд. м³/год; при строительстве газокомпрессорной станции (вне края) - 4,6 млрд. м³, с возможностью в будущем строительства более крупной нитки газопровода на ресурс в 10,7 млрд. м³/год природного газа [4]. Начаты и продолжаются работы по разведке и добыче собственных Алтайских углей и торфа. Энергетика края является угольной и централизованной. В 1997 году доля угля в топливном балансе составила около 90%, централизованное теплоснабжение в городах осуществляют 8 крупных ТЭЦ, в средних и малых городах - около 5,5 тыс. мелких котельных [2].

       Разработанная концепция декларирует своей конечной целью преодоление негативных тенденций в энергетике края, достижение стабилизации и повышения уровня жизни населения. Приоритеты отданы энергосбережению, экологически чистым технологиям на всех этапах получения, передачи и потребления энергии. 

       Целью данной работы является: Рассмотрение видов альтернативных источников энергии Алтайского края.

       Для достижения поставленной цели, необходимо было решить следующие задачи: 1) Проанализировать развитие современной энергетики Алтайского края;

       2) Выделить проблему;

       3) Рассмотреть альтернативный вариант  получения энергии в Алтайском  крае. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 1 Электроэнергетика: Анализ существующего состояния на территории Алтайского края 

1. Характеристика  энергосистемы Алтайского края

       Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) края имеет в своем  составе объекты электро- и теплоэнергетики, газоснабжения, угледобывающие предприятия. Наибольший удельный вес в общем объеме топливно-энергетической продукции края в настоящее время имеют предприятия электро - и теплоэнергетики. Доля производства и распределения электроэнергии газа и воды в объеме всей произведенной в крае промышленной продукции в 2009 году составила около 20 %. Удельный вес предприятий ТЭК Алтайского края в производстве электроэнергии в целом по Российской Федерации в 2009 году составил 0,6 %, Сибирский федеральный округ (СФО) – 3,0 %; тепловой энергии – 1,4 % и 8,7 % соответственно [7].

       На  территории Алтайского края функционирует 11 крупных и средних предприятий, занимающихся комбинированным производством электроэнергии и тепла, с общей установленной электрической мощностью 1679,2 МВт и тепловой мощностью 6866,3 Гкал/час на 01.01.2010 [8].

       Энергосистема Алтайского края входит в состав объединённой энергетической системы Сибири и имеет межсистемные связи с Республикой Казахстан, Новосибирской, Кузбасской, Красноярской энергосистемами. Алтайская энергосистема длительное время является дефицитной, поскольку производимая в крае электроэнергия не может полностью обеспечить его потребности. Разница покрывается закупками электроэнергии в соседних энергосистемах в объеме до 5 млрд. кВт./ч (около 50% от потребности) [8]. Электроснабжение осуществляется тремя электростанциями Барнаульского филиала ОАО «Кузбассэнерго», одной электростанцией ООО «Бийскэнерго», семью ведомственными электростанциями и по межсистемным линиям электропередачи.

       Основной  вид топлива на указанных электростанциях  – уголь. На Барнаульских Тепло-Электро Централях (ТЭЦ) - ТЭЦ-2 и ТЭЦ-3 имеются котлы, работающие на газе, но они подключаются к работе лишь в периоды пиковых нагрузок. На начало 2010 года суммарная установленная мощность электростанций Алтайской энергосистемы (без ТЭЦ сахарных заводов) составила 1667,7 МВт. Из них 785,2 МВт приходится на три барнаульские ТЭЦ (ТЭЦ-1, ТЭЦ-2, ТЭЦ-3) Барнаульского филиала ОАО «Кузбассэнерго», что составляет 47,1 % суммарной мощности энергосистемы [8].

       Электрические сети Алтайского края включают в себя: магистральные сети напряжением 220, 500  и 1150 кВ, находящиеся на балансе филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - магистральные электрические сети (МЭС) Сибири; распределительные сети напряжением 35, 110 кВ, находящиеся на балансе филиала ОАО «МРСК Сибири» - ОАО «Алтайэнерго»; коммунальные электрические сети ОАО «Алтайкрайэнерго»; электрические сети ОАО «РЖД»; электрические сети других предприятий и ведомств [8]. 

1.1.1 Динамика потребления электроэнергии в Алтайском крае 

       Общий объем электропотребления в Алтайском крае по состоянию на 2009 год увеличился по сравнению с 2005 годом на 4,5 % (рис. 1, табл. 1). При этом необходимо отметить, что по итогам 2008 года промышленность в целом сократила объемы потребления электрической энергии на 18 % к уровню 2005 года, а коммунально-бытовая сфера, напротив, увеличила в 2 раза, транспорт и связь на  44 %. Более чем на 12 % сократилось потребление электроэнергии в строительстве, и на  38 % - в сельском хозяйстве [7]. Такие тенденции вполне объяснимы условиями наблюдавшегося в крае экономического кризиса, повлекшего спад во всех отраслях производства и, как следствие, спад электропотребления.

       Рисунок 1 Отчётная динамика уровней электропотребления в Алтайском крае (2005 – 2009) [9]. 

       Таблица 1 Отчётная динамика уровней электропотребления в Алтайском крае (млн. кВт/ч) [7]. 

       Рост  электропотребления в коммунально-бытовом  секторе объясняется переходом на рыночные отношения и последовавшим за этим всплеском активности сферы торговли и услуг, отсутствием действенных рычагов ограничения неоплаченного потребления электроэнергии в социальной сфере. Величина потерь электроэнергии за эти годы существенно не изменилась.  
 

1.1.2 Структура потребления и перечень потребителей электроэнергии  Алтайского края 

       В отличие от других регионов Сибири, таких как Красноярский край, Иркутская  и Кемеровская области, в Алтайском  крае нет, и не планируется 

       Таблица 2 Структура потребления электроэнергии [8]. 

строительство крупных электроемких производств (табл. 2). 
 
 

2.   Особенности и проблемы текущего состояния электроэнергетики на территории Алтайского края

       Несмотря  на то, что энергосистема Алтайского края в целом работает устойчиво, обеспечивая энергоснабжение потребителей, энергетическая безопасность, в энергетической стратегии Алтайского края на период до           2020 года (постановление Администрации Алтайского края от 10.11.2008          № 474) оценивается специалистами как предкризисная [8].

       Алтайская энергосистема длительное время  испытывает дефицит собственной  мощности и электроэнергии, который покрывается за счет сальдо-перетоков с соседними энергосистемами.

       Существенный  дефицит собственной электроэнергии в регионе сложился в 1991-1997 годах, когда в связи с отсутствием  источников финансирования было отложено строительство второй очереди Барнаульской ТЭЦ-3 электрической мощностью 325 МВт и тепловой – 1120 Гкал, приостановлено строительство котла № 16 на Бийской ТЭЦ-1 производительностью 500 т пара в час и прекращено строительство ТЭЦ в     г. Рубцовске [4].

       Для обеспечения энергетической безопасности края необходим ввод новых генерирующих мощностей и модернизация действующих с целью изменения структуры энергопроизводства в сторону увеличения выработки электрической энергии в конденсационном режиме. Также необходимо проведение комплекса мер по энергосбережению, реконструкции, модернизации и развитию существующих энергообъектов.

       Анализ  показывает, что потенциал энергосбережения в топливно-энергетическом комплексе  края может быть охарактеризован  следующими показателями:

       - снижение потерь в электрических сетях – 116,2 млн. кВт/ч;

       - уменьшение потребления электроэнергии энергоснабжающими предприятиями и организациями – 105,4 млн. кВт/ч;

       - уменьшение затрат топлива на производство электростанциями электроэнергии и тепла – 115,0 тыс. т у.т.;

       - уменьшение затрат топлива на производство котельными тепла–                                 143,4 тыс. т у.т.;

       - снижение собственного потребления и потерь тепла в тепловых