Постановление Совета Министров Республики Беларусь 2004 г. № утверждена целевая программа
| Вид материала | Программа |
- Постановление Совета Министров Республики Беларусь от 7 июня 2004 г. № 680 Национальный, 296.76kb.
- Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 23. 10. 2006г. №1395 утверждена, 62kb.
- Совет Министров Республики Беларусь постановляет: Утвердить прилагаемую Программу развития, 1146.99kb.
- Постановление совета министров республики беларусь, 132.49kb.
- Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 23. 10. 2006 г. №1395 утверждена, 84.95kb.
- Совета Министров Республики Беларусь от 14 декабря 2004 г. №1590, Гражданским кодекс, 65.41kb.
- Постановление совета министров республики беларусь, 26.4kb.
- Постановление совета министров республики беларусь, 122.13kb.
- На основании подпунктов 5 и 9 пункта 1 постановления Совета Министров Республики Беларусь, 125.77kb.
- Постановление совета министров республики беларусь, 107.04kb.
6.2. Нетрадиционные и возобновляемые
источники энергии
В качестве возобновляемых и нетрадиционных источников энергии с учетом природных, географических и метеорологических условий республики рассматриваются малые ГЭС, ветроэнергетические установки, биоэнергетические установки, или установки по производству биогаза, гелиоводонагреватели, фотоэлектрические батареи, установки для брикетирования и сжигания отходов растениеводства и др.
Хотя эти источники могут в совокупности обеспечивать замещение не более 5 процентов потребляемого в настоящее время топлива, их широкое применение в ближайшее время в республике очень важно по нескольким причинам.
Во-первых, работа по их использованию будет способствовать развитию собственных технологий и оборудования, которые впоследствии могут стать предметом экспорта, во-вторых, эти источники, как правило, являются экологически чистыми, в-третьих, их применение само по себе обеспечивает воспитание людей к переходу от расточительной к рациональной экономике.
Для обеспечения быстрой окупаемости затрат на нетрадиционную энергетику во всех случаях предпочтение следует отдавать наиболее простым техническим решениям, оборудованию, выпускаемому на предприятиях республики с максимальным использованием местных материалов.
Древесное топливо. Беларусь обладает значительными лесными ресурсами. Общая площадь лесного фонда на 1 января 2001 г. составила 9248 тыс. га, запас древесины 1340 млн. куб. м. Ежегодный текущий прирост составляет 32,37 млн. куб. м, средний прирост за вычетом отпада – 25 млн. куб. м.
Прогнозируется систематический и устойчивый рост ресурсов лесного сырья (до 1,8 раза к 2020 году) при одновременном улучшении возрастного и породного состава лесов.
Централизованная заготовка дров и отходов осуществляется предприятиями Минлесхоза и концерна "Беллесбумпром".
Годовой объем использования дров, отходов лесопиления и деревообработки в качестве котельно-печного топлива в 2003 году составил 1,4 млн. т у.т.
Расход древесного топлива для производства электрической и тепловой энергии стационарными энергогенерирующими установками не превышает в настоящее время 600 тыс. т у.т. в год.
Возможности республики по использованию древесины в качестве топлива оцениваются на уровне 3,5 – 3,7 млн. т у.т. в год, что в почти в 2,5 раза больше, чем в 2003 году. Следует отметить, что древесно-топливными ресурсами обладают все области Республики Беларусь.
К этой категории могут быть отнесены и древесные отходы гидролизных заводов – лигнин, запасы которого составляют около
1 млн. т у.т., а целесообразный объем использования оценивается в 50 тыс. т у.т. в год.
Для решения поставленной задачи требуется инвестиционная поддержка, применение системы фиксированных цен, совершенствование нормативной правовой базы, предусматривающей в том числе налоговые преференции предприятиям, производящим электрическую и тепловую энергию из древесного топлива.
Таблица 6.3
Экономически целесообразный потенциал использования дров и древесных отходов для производства тепловой и электрической энергии
| Год | Дрова | Отходы деревообработки, млн. т у.т. | Итого, млн. т у.т. | |
| млн. куб. м | млн. т у.т. | |||
| 2003 | 4,18 | 1,11 | 0,28 | 1,39 |
| 2004 | 4,51 | 1,20 | 0,29 | 1,49 |
| 2005 | 5,36 | 1,43 | 0,31 | 1,74 |
| 2006 | 6,30 | 1,68 | 0,32 | 2,00 |
| Год | Дрова | Отходы деревообработки, млн. т у.т. | Итого, млн. т у.т. | |
| млн. куб. м | млн. т у.т. | |||
| 2007 | 7,29 | 1,94 | 0,33 | 2,27 |
| 2008 | 8,08 | 2,15 | 0,35 | 2,50 |
| 2009 | 8,95 | 2,38 | 0,36 | 2,74 |
| 2010 | 9,40 | 2,50 | 0,37 | 2,87 |
| 2011 | 9,88 | 2,63 | 0,39 | 3,02 |
| 2012 | 10,15 | 2,70 | 0,40 | 3,10 |
Гидроэнергетические ресурсы. Установленная мощность 20 ГЭС на 1 января 2004 г. составила 10,9 МВт. Ежегодно за счет использования гидроресурсов вырабатывается около 28 млн. кВт·ч электроэнергии, что эквивалентно вытеснению импортного топлива в размере 7,9 тыс. т у.т.
Потенциальная мощность всех водотоков Беларуси составляет 850 МВт, в том числе технически доступная – 520 МВт, а экономически целесообразная – 250 МВт.
Основными направлениями развития малой гидроэнергетики являются сооружение новых, реконструкция и восстановление существующих ГЭС.
Единичная мощность гидроагрегатов будет находиться в диапазоне от 50 до 5000 кВт, при этом предпочтение будет отдаваться быстромонтируемым гидроагрегатам капсульного типа. При мощностях гидроагрегатов от 50 до 150 кВт в качестве гидрогенераторов возможно широкое использование асинхронных генераторов, как более простых и надежных в эксплуатации. Как правило, все восстанавливаемые и вновь сооружаемые МГЭС должны работать параллельно с энергосистемой, что позволит значительно упростить схемные и конструктивные решения.
Особого рассмотрения требуют вопросы сооружения каскадов ГЭС на реках Сож, Днепр, Припять, так как возможные масштабы затопления прилегающих территорий ограничены зоной загрязнения радионуклидами.
Таблица 6.4
Прогнозируемые объемы использования гидроресурсов для производства электрической энергии с учетом фактического использования в 2003 году
| Годы | Вводимая мощность, МВт | Суммарная установленная мощность ГЭС, МВт | Прирост объема замещения, тыс. т у.т./год | Выработка электроэнергии, млн. кВт·ч/год | Суммарный объем замещения, тыс. т у.т. |
| 2003 | 0,53 | 10,93 | 0,60 | 30,4 | 8,50 |
| Годы | Вводимая мощность, МВт | Суммарная установленная мощность ГЭС, МВт | Прирост объема замещения, тыс. т у.т./год | Выработка электроэнергии, млн. кВт·ч/год | Суммарный объем замещения, тыс. т у.т. |
| 2004 | 0,25 | 11,18 | 0,30 | 31,4 | 8,80 |
| 2005 | 0,76 | 11,94 | 0,97 | 34,9 | 9,77 |
| 2006 | 0,55 | 12,49 | 0,70 | 37,4 | 10,47 |
| 2007 | 18,37 | 30,86 | 23,50 | 121,3 | 33,97 |
| 2008 | 23,3 | 54,16 | 29,80 | 227,8 | 63,77 |
| 2009 | 20,8 | 74,96 | 26,60 | 322,8 | 90,37 |
| 2010 | 15,0 | 89,96 | 19,20 | 391,3 | 109,57 |
| 2011 | 0,29 | 90,25 | 0,40 | 392,8 | 109,97 |
| 2012 | 5,5 | 95,75 | 7,00 | 417,8 | 116,97 |
Ветроэнергетический потенциал. На территории республики выявлено 1840 площадок для размещения ветроустановок с теоретически возможным энергетическим потенциалом 1600 МВт и годовой выработкой электроэнергии 6,5 млрд. кВт·ч. На 1 сентября 2004 г. суммарная установленная мощность ветроэнергетических установок составила 1,1 МВт, а объем замещения – 0,4 тыс. т у.т.
Имеющиеся до недавнего времени разработки, позволяющие преобразовывать энергию ветра в электроэнергию с помощью традиционных лопастных ветроэнергетических установок, в условиях Беларуси экономически неоправданны. Однако современные технические разработки позволяют создавать ветроэнергетические установки с пусковой скоростью ветра от 3 м/сек и номинальной скоростью эксплуатации 7 – 8 м/сек. Стоимость таких установок составляет
800 – 1200 долларов США за 1 кВт установленной мощности, что делает их существенно более привлекательными для использования.
Для условий Республики Беларусь характерны относительно слабые континентальные ветры со средней скоростью 4 – 6 м/сек, поэтому при выборе площадок ветроэнергетических установок требуются специальные исследования и тщательная проработка ТЭО по их внедрению.
Для получения объективной оценки о возможности изъятия полного ветропотенциала (с помощью новых ветроэнергетических установок) требуется завершить цикл экспериментальных исследований и определить необходимые инвестиции для развития названного направления. С учетом необходимости параллельной работы ветроэнергетических установок с энергосистемой схема намного усложняется и, естественно, значительно увеличатся затраты на создание и эксплуатацию ветроэнергетических установок. При этом в затратах следует учитывать необходимость создания и содержания резерва мощностей на других типах электростанций.
Одним из основных направлений использования ветроэнергетических установок на ближайшую перспективу до 2005 года будет их применение для привода насосных установок небольшой мощности (5 – 8 кВт) и подогрева воды в сельскохозяйственном производстве. Эти области применения характеризуются минимальными требованиями к качеству электрической энергии, что позволяет резко упростить и удешевить ветроэнергетические установки.
Таблица 6.5
Прогнозируемые годовые объемы использования ветроэнергетического потенциала для производства электрической энергии
| Годы | Суммарная установленная мощность ветроэнергетиче-ских установок, МВт | Выработка электроэнергии, млн. кВт·ч/год | Суммарный объем замещения, тыс. т у.т. |
| 2003* | 1,1 | 1,43 | 0,40 |
| 2004 | 1,2 | 2,15 | 0,60 |
| 2005 | 1,2 | 2,15 | 0,60 |
| 2006 | 1,7 | 3,04 | 0,85 |
| 2007 | 2,2 | 3,94 | 1,10 |
| 2008 | 3,7 | 6,62 | 1,85 |
| 2009 | 3,7 | 6,62 | 1,85 |
| 2010 | 3,7 | 6,62 | 1,85 |
| 2011 | 5,2 | 9,31 | 2,61 |
| 2012 | 5,2 | 9,31 | 2,61 |
*Фактическая мощность на сегодняшний день.
Биогаз. Результаты испытаний биогазовых установок для производства биогаза из отходов животноводческих комплексов подтвердили требование комплексной оценки их эффективности, так как их использование только для получения биогаза экономически невыгодно в сравнении с другими видами топлива. Основная составляющая эффекта состоит в том, что без дополнительных энергетических затрат можно получить экологически чистое высококачественное органическое удобрение и вследствие этого пропорционально сократить энергоемкое производство минеральных удобрений. Попутное применение биогазовых установок позволит существенно улучшить экологическую обстановку вблизи крупных ферм и животноводческих комплексов, а также на посевных площадях, куда в настоящее время сбрасываются отходы животноводства. Кроме того, будет экономический эффект от снижения экологических платежей и налогов. Принципиально новым направлением может быть использование биогазовых установок на канализационных станциях крупных населенных пунктов, дающее возможность на 60 –70 процентов сократить собственные нужды этих станций в энергоносителях.
Потенциально возможное получение товарного биогаза от всех источников оценивается в 160 тыс. т у.т. в год.
Солнечная энергия. По метеорологическим данным в Республике Беларусь в среднем 250 дней в году пасмурных, 185 с переменной облачностью и 30 ясных, а среднегодовое поступление солнечной энергии на земную поверхность с учетом ночей и облачности составляет 243 кал на 1 кв. см в сутки, что эквивалентно 2,8 кВт·ч на кв. м в сутки, а с учетом коэффициента полезного действия преобразования 12 процентов –0,3 кВт·ч на кв. м в сутки.
Для удовлетворения потребности республики в электроэнергии в объеме 45 млрд. кВт·ч потребуется 450 кв. км гелиостатов, что при их стоимости в размере 450 долларов США/кв.м соответствует стоимости
202,5 млрд. долларов США без учета затрат на эксплуатацию выпрямителей, строительно-монтажные работы, конструкцию, кабели, системы управления, технические средства для обслуживания, инфраструктуру и т.п. Учет перечисленных составляющих удвоит названную сумму.
Исходя из опыта создания солнечной электростанции в Крыму, а также зарубежного опыта удельные капиталовложения и себестоимость получаемой электроэнергии многократно превышают ее производство на других источниках. Технический прогресс в этой области, естественно, будет способствовать снижению затрат, однако для условий Беларуси в прогнозируемом периоде составляющая производства электроэнергии с помощью солнечной энергии будет практически не ощутима.
Основными направлениями использования энергии солнца будут гелиоводонагреватели и различные гелиоустановки для интенсификации процессов сушки и подогрева воды в сельскохозяйственном производстве и других бытовых целей.
В республике разработаны и подготовлены к крупносерийному производству гелиоводонагреватели со сварными полиэтиленовыми коллекторами. Это позволяет отказаться от применения дорогостоящих и тяжелых металлических труб для солнечных коллекторов, делает их производство более технологичным. При благоприятных экономических и производственных условиях можно рассчитывать на самое широкое использование гелиоводонагревателей в южных районах республики.
Целесообразно также развивать:
автономные источники питания мощностью от нескольких Вт до
3 – 5 кВт (бытовая аппаратура, освещение, энергообеспечение жилого дома, линий связи и т.д.);
модульные фотоэлектрические установки для сельскохозяйствен-ных потребителей мощностью 0,5 и 1 кВт на элементах нового поколения.
Развитие данных источников и установок требует ряда научно-исследовательских работ по созданию материалов нового поколения, улучшению качества существующих (на основе кремния) и удешевлению получения материалов, а, следовательно, и готовых изделий.
Возможно также прямое использование солнечной энергии в системах освещения с использованием световодов для животноводческих, складских, взрывоопасных и других помещений.
При благоприятных экономических и производственных условиях можно рассчитывать, что за счет использования солнечной энергии в прогнозируемом периоде возможно замещение около 5 тыс. т у.т. в год органического топлива.
Геотермальные ресурсы. В республике обнаружены две территории в Гомельской и Брестской областях с запасами геотермальных вод плотностью более 2 т у.т./кв.м и температурой 50о С на глубине 1,4 – 1,8 км и 90 – 100о С на глубине 3,8 – 4,2 км. Однако высокая минерализация, низкая производительность имеющихся скважин, их малое количество и в целом слабая изученность ситуации не позволяют рассчитывать на освоение этого вида возобновляемой энергии на ближайшие 10 – 15 лет.
Коммунальные отходы. Содержание органического вещества в бытовых отходах составляет 40 – 75 процентов, углерода – 35 – 40, зольность – 40 – 70, горючие компоненты – 50 – 88 процентов, теплотворная способность коммунальных отходов – 800 – 2000 ккал/кг.
В мировой практике получение энергии из таких отходов осуществляется несколькими способами: сжиганием, активной и пассивной газификацией. Наиболее перспективна газификация, так как в случае прямого сжигания возникают экологические проблемы, для решения которых требуются инвестиции, двукратно превышающие стоимость самих сжигающих установок.
В Республике Беларусь ежегодно накапливается около 2,4 млн. т коммунальных отходов, которые подлежат захоронению на полигонах. Органическая часть коммунальных отходов может быть оценена в 650 тыс. т отходов бумаги и картона, 550 тыс. т пищевых отходов, 70 тыс. т текстиля, 55 тыс. т древесных отходов, 70 тыс. т отходов пластмасс. В последние годы в связи с решениями Правительства в республике наблюдается устойчивая тенденция увеличения заготовки и использования вторичного сырья из коммунальных отходов, в первую очередь наиболее калорийной части в виде макулатуры и пластмасс.
Потенциальная энергия, заключенная в коммунальных отходах, образующихся на территории Беларуси, равноценна 470 тыс. т у.т. При их биопереработке в целях получения газа эффективность составит не более 20 – 25 процентов, что эквивалентно 100 – 120 тыс. т у.т. Кроме того, необходимо учитывать многолетние запасы таких отходов, которые имеются во всех крупных городах и создают проблемы их складирования. Только по областным городам ежегодная переработка коммунальных отходов в газ позволила бы получить биогаза около 50 тыс. т у.т., а по г. Минску до 30 тыс. т у.т. Эффективность данного направления следует оценивать не только по выходу биогаза, но и по экологической составляющей, которая при такой проблеме будет основной.
Фитомасса. В качестве сырья для получения жидкого и газообразного топлива можно применять периодически возобновляемый источник энергии - фитомассу быстрорастущих растений и деревьев.
В климатических условиях республики с 1 га энергетических плантаций возможен сбор масс растений в количестве до 10 т сухого вещества, что эквивалентно примерно 4 т у.т. При дополнительных агроприемах продуктивность гектара может быть повышена в 2 – 3 раза. Наиболее целесообразно использовать для получения сырья площади выработанных торфяных месторождений, на которых отсутствуют условия для произрастания сельскохозяйственных культур. Площадь таких месторождений в республике составляет около 180 тыс. га и может стать стабильным, экологически чистым источником энергетического сырья. Отсутствие опыта массового использования фитомассы для энергетических целей не позволяет сделать оценку затрат и будущих цен на топливо, так как для этой цели потребуется разработка специальной техники, дорожная инфраструктура, перерабатывающие предприятия и другие мероприятия. По экспертным оценкам к 2012 году за счет названного источника может быть получено 70 – 80 тыс. т у.т.
Отходы растениеводства. Использование отходов растениеводства в качестве топлива является принципиально новым направлением энергосбережения. Практический опыт их применения в качестве энергоносителя накоплен в Бельгии и Скандинавских странах, а в нашей республике опыт массового применения отсутствует. Общий потенциал отходов растениеводства оценивается до 1,46 млн. т у.т. в год. Решения о целесообразных объемах их сжигания для топливных целей следует принимать сопоставляя конкретные нужды хозяйств в индивидуальном порядке, а к концу прогнозируемого периода эта величина оценивается на уровне 40 – 50 тыс. т у.т.
Таблица 6.6
Прогнозируемые годовые объемы использования биогаза, коммунальных отходов, фитомассы для производства тепловой и электрической энергии, тыс. т у.т.
| Вид энергоресурса | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 |
| Биогаз | 6,6 | 13,2 | 19,8 | 26,4 | 32,9 | 39,5 |
| Коммунальные отходы | 4,9 | 9,9 | 14,8 | 19,8 | 24,7 | 29,6 |
| Фитомасса | 12,4 | 24,7 | 37,1 | 49,4 | 61,8 | 74,1 |
| Итого | 23,9 | 47,8 | 70,7 | 95,6 | 119,4 | 143,2 |
За счет всех составляющих возобновляемых и нетрадиционных источников энергии, тепловых вторичных энергетических ресурсов, нефти, попутного газа и торфа объем местных энергоносителей оценивается в 6,75 млн. т у.т. в год.
7. ОСНОВНЫЕ ПРИОРИТЕТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
МЕСТНЫХ ВИДОВ ТЭР
Выполнение поставленной задачи будет обеспечиваться в первую очередь за счет увеличения добычи, производства и потребления торфа и древесного топлива. Также в ближайшее время планируется расширенное вовлечение в ТЭБ гидроресурсов, биогаза и коммунально-бытовых отходов, гелиоресурсов и энергии ветра. В среднесрочной перспективе возможно решение вопроса об использовании местных углей и сланцев. Использование традиционных видов топлива – продуктов переработки нефти и попутного газа будет постепенно снижаться за счет исчерпания запасов.
Приоритетными технологическими направлениями использования отдельных видов ТЭР являются:
- Нефти – переработка на нефтеперерабатывающих заводах в соответствии с уровнем ее добычи.
- Попутного газа – производство сжиженного газа, а также производство газообразного топлива для котельных и когенерационных установок.
- Торфа топливного − в качестве торфобрикетов и кускового торфа для коммунально-бытовых целей и населения, в качестве фрезерного торфа для производства тепловой энергии в котельных, а также тепловой и электрической энергии на электростанциях. Его использование возможно для совместного сжигания с другими местными видами топлива (древесное, лигнин, различные горючие отходы, фитомасса, биогаз).
- Древесного топлива:
в первую очередь в качестве котельно-печного топлива на действующих топливоиспользующих установках, приспособленных для сжигания различных твердых видов топлива (мелкие и средние котельные в районных центрах и сельской местности − в больницах, школах, животноводческих комплексах, мастерских других общественных зданий, а также индивидуальных печах и котельных у населения);
во вторую очередь для предварительной газификации и последующего сжигания в котельных различного типа, использующих в настоящее время природный газ, а также для вновь строящихся котельных, где технически возможно и экономически выгодно сжигание природного газа и древесного топлива после газификации;
в третью очередь для получения древесного угля и древесных брикетов.
Кроме того, целесообразно рассмотреть возможность создания ТЭЦ на древесном топливе.
- Бурых углей – получение торфяных брикетов и последующее их использование в коммунально-бытовом секторе и у населения, а также сжигание в котельных с использованием технологии "кипящего слоя" либо после предварительной газификации.
- Горючих сланцев – термическая переработка и получение жидкого (сланцевого масла) и газообразного топлива после проведения комплекса научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию приемлемой технологии их переработки с учетом обеспечения требуемых экономических и экологических показателей.
- Гидроэнергетических ресурсов – развитие малой гидроэнергетики путем:
сооружения каскада новых ГЭС на реках Западная Двина и Неман;
реконструкции и восстановления ранее существовавших малых ГЭС за счет капитального ремонта и частичной замены оборудования;
сооружения новых ГЭС на водохранилищах неэнергетического (комплексного) направления;
сооружения новых ГЭС на промышленных водосбросах;
сооружения бесплотинных (русловых) ГЭС на реках со значительным расходом воды.
- Ветроэнергетического потенциала – в качестве привода насосных установок небольшой мощности, подогрева воды в сельскохозяйственном производстве и локальных системах отопления, производства электроэнергии, а также отдельных ветроэлектростанций на наиболее эффективных площадках.
- Солнечной энергии – подогрев воды в бытовом секторе и сельскохозяйственном производстве, а также интенсификация процессов сушки различных продуктов сельского хозяйства.
- Коммунальных отходов – получение тепловой энергии путем прямого сжигания в котельных установках совместно с другими видами топлива, а также получение искусственного газа путем активной и пассивной газификации.
- Фитомассы быстрорастущих растений и деревьев, рапса, а также других отходов растениеводства – в качестве котельно-печного топлива в сельскохозяйственном производстве и котельных, сжигающих древесное топливо, а также в качестве исходного сырья для получения жидкого и газообразного топлива путем предварительной переработки по соответствующим технологиям.
Основными направлениями использования ТЭР являются:
местных видов − в качестве котельно-печного топлива;
непосредственное преобразование отдельных видов энергоресурсов (гидроресурсы, солнечная и ветровая энергия) в электрическую и тепловую энергию;
получение жидкого и газообразного топлива путем предварительной переработки по соответствующим технологиям.
8. РАЗВИТИЕ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ ПО ДОБЫЧЕ И ПРОИЗВОДСТВУ МЕСТНЫХ ВИДОВ ТОПЛИВНЫХ РЕСУРСОВ
Обеспечение высокого роста доли местных ТЭР в общем их потреблении на производство энергии требует развития сырьевой базы по каждому энергоносителю. На сегодняшний день наиболее значимыми в общем балансе местных ТЭР являются нефть и попутный газ, однако их добыча будет снижаться. Для обеспечения необходимого баланса потребуется увеличить добычу торфа, заготовку дров, создание сырьевой базы производства фитомассы.