Инновации в топливно-энергетическом комплексе
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?ато строительство ЛАЭС-2 под Санкт-Петербургом, разморожено строительство Богучанской ГЭС на реке Ангара. Эти проекты можно отнести к экстенсивным сдвигам, так как технологическая сторона реализуемых проектов по некоторым аспектам устарела, технологии, используемые при строительстве, относятся к прошлому технологическому укладу. Отсутствие современных инжиниринговых компаний приводит к необходимости использовать инновации иностранных компаний по завышенным ценам.
Инновации, которые внедряются в топливно-энергетический комплекс, вводятся фрагментарно: на одном предприятии часто сочетается оборудование с возрастной разницей в 10-20, а иногда и 25 лет. Отдача инноваций от этого становится минимальной, что тормозит внедрение новых решений в производство.
Дешевые энергоносители и высокие мировые цены на них также становятся проблемой для топливно-энергетического комплекса. Нефтедоллары в основном идут на покупку зарубежных активов, затем на увеличение добычи и только затем на модернизацию производства и разведку новых месторождений. Правда, в последнее время наметилась тенденция у нефтегазовых компаний модернизировать производство.
Отсутствие современных энергосберегающих технологий приводит к потере значительного количества энергии. В России тратится на отопление одного здания на 18% больше энергии, чем в Канаде. Развитие и внедрение энергосберегающих технологий привело бы к экономии миллионов тонн условного топлива в год, что позволило бы перенаправить эти ресурсы на развитие других отраслей.
Наряду с этим возможно использование альтернативных видов энергетики. К сожалению, в настоящее время в России это направление развито недостаточно: построены и работают четыре экспериментальные геотермальные станции и одна приливная станция.
Низкие цены на энергоносители внутри страны снижают рентабельность внедрения альтернативных и нетрадиционных источников энергии.
2. Альтернативная энергетика
.1 Ветряная энергетика
Альтернативная энергетика в мире стремительно развивается. Наиболее перспективными в настоящее время являются три технологии: энергетика на основе биомассы, солнечная и ветряная энергетика. Лидерами в области внедрения вышеперечисленных технологий являются развитые страны Европы и Бразилия. Бразилия сделала ставку на энергетику на основе биомассы, а европейские страны развивают ветряную и солнечную энергетику. Рынок возобновляемых источников энергии в 2008 году составил 115,9 млрд. долл.
Кроме бесспорного экологического преимущества, альтернативная энергетика благодаря относительной дешевизне обладает и экономическим преимуществом, перед другими видами энергетики (табл. 2.1). Для примера, капитальные затраты на получение 1 ГВт АЭС сейчас составляют от 2 до 6 млрд. долл. Для сравнения - 1 ГВт геотермальной энергии и энергии ветра стоит меньше 2 млрд. долл.
Табл. 2.1 Стоимостные ориентиры в области возобновляемых источников энергии, 2005 г. и прогноз на 2030 г.
Капитальные вложения, долл./кВтСебестоимость производства, цент/кВт*ч2005203020052030Биомасса1000-2500950-19003,1-10,33,0-9,6Геотермальная энергетика1700-57001500-50003,3-9,73,0-8,7Традиционная энергетика1500-55001500-55003,4-11,73,4-11,5Малая гидро-энергетика250022005,65,2Солнечная фотоэнергетика3750-38501400-150017,8-54,27,0-32,5Солнечная теплоэнергетика2000-23001700-190010,5-23,08,7-19,0Приливная энергетика2900220012,29,4Наземная ветроэнергетика900-1100800-9004,2-22,13,6-20,8Морская ветроэнергетика1500-25001500-19006,6-21,76,2-18,4АЭС1500-1800-3,0-5,0-ТЭС на угле1000-12001000-12502,2-5,93,5-4,0ТЭЦ на газе450-600400-5003,0-3,53,5-4,5
По данным New Energy Finance, прирост объема мировых инвестиций в альтернативную энергетику составил в 2008 г. 4,7%: с 148,4 млрд. долларов в 2007 г. До 155,4 млрд. долларов в 2008 г.
Наибольший объем инвестиций в мире был направлен в увеличение мощностей ветряной энергетики (рис. 2.1).
Рис. 2.1 Объем рынка основных технологий альтернативной энергетики в 2008 г. и его прогноз до 2018 г., млрд. долл.
Основным фактором возросшего внимания к ветроэнергетике служит её превращение в самостоятельный и самодостаточный бизнес.
Уровень КПД новых ветряных электростанций (далее ВЭС), последних лет ввода в эксплуатацию, находится в интервале 32-37%, наиболее эффективные станции имеют значение этого показателя в районе 40%. Это на уровне средних показателей традиционной тепловой энергетики. Современные ВЭС не требуют строительства резервных мощностей, так как работают на рынке электроэнергии на сутки вперед, с вероятностью исполнения заказа 96-97%. Современные ВЭС участвуют в системном регулировании больших энергосистем, а увеличение доли ВЭС на рынке приводит к снижению цен на электроэнергию. Например, в Дании и Северной Германии каждые 5% доли ВЭС на рынке ведут к снижению средней цены на 1%.
Мировой опыт показывает, что благодаря государственной поддержке, ветроэнергетическая отрасль получила мощный толчок для развития. В настоящие время устанавливаются ветротурбины мощностью 6 МВт, в разработке турбины мощностью до 10 МВт. Чем больше растет мощность и количество ветротурбин, тем дешевле они становятся. В течение последних двух десятилетий НИОКР по совершенствованию турбин ВЭУ обеспечили снижение удельной стоимости примерно на 30%.
Годовая выработка электроэнергии всеми ветротурбинами к началу 2009 года достигла 260 ТВт-ч, что соответствует 1,5% мирового потребления электроэнергии.
Общая мощность оффшорных (прибрежных) ВЭУ на начало 2009 г. составила 147,5 МВт, то есть 1,2% от суммарной мощности ВЭУ. Нес?/p>