Спросить
Войти
УДК 17.018.22
i 2 © Хайдарова А.Ф. , Хурамшин А.А.
бакалавриант.
Казанский государственный энергетический университет
ОТДЕЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ
ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ
Аннотация
В статье рассматривается роль гидроэлектростанций с учетом экономической и экологической составляющих в развитии ТЭК России.
Наличие энергии одно из ключевых составляющих современной цивилизации. В теплоэнергетическом комплексе выделяют четыре направления: традиционная энергетика на органическом топливе (уголь, газ, нефть, нефтепродукты), гидроэнергетика, атомная энергетика, альтернативные, т.е. возобновляемые источник энергии (ВИЭ). Согласно материалам министерства энергетики структура производства электроэнергии и генерирующих мощностей в России на 2014 год такова: на тепловые электростанции приходится - 68%; на атомные электростанции и гидроэлектростанции по 16%; на возобновляемые источники электроэнергии, например, на приливные, геотермальные, солнечные и ветровые электростанции (меньше 0,9%) мощностей[1]. В 2011 году агентство «INFOLine» прогнозировало, что в ближайшие 20 лет в России будет рост энергопотребления на уровне 2,2-3,1%. В программе и схеме развития единой энергетической системы (ЕЭС) России на 2011-2017 гг. предусматривался ввод новых генерирующих мощностей в объеме 50,05 ГВт, в т.ч. на АЭС - 9,88 ГВт, на ГЭС - 4,09 ГВт, на ГАЭС - 0,98 ГВт, на ТЭС - 34,44 ГВт и на ВИЭ - 0,66 ГВт.[2]. Однако затяжной характер текущего глобального кризиса и падение экспорта, повлекли за собой аккумуляцию прогнозов роста экономики и энергопотребления в мире, что стало серьезным испытанием для России, как крупнейшего экспортера. В 2015 году специалисты прогнозируют, что доля нефти и газа в мировом потреблении, как первичной энергии в ближайшие годы останется практически неизменной (53,6% в 2010 г. и 51,4% к 2040 г.)[3]. На фоне экономического кризиса и в следствие снижения цен на электроэнергетику в мире, выделяется экологический кризис, связанный с парниковым эффектом, вызванным повышенным температурным фоном, в том числе из-за роста энергопотребления. Поэтому все чаще мировая энергетика вопреки установившимся тенденциям склоняется к использованию экологически рентабельных источников энергии, а не сжиганию углеводородов. В связи с чем, представляется необходимым обеспечить максимально возможное развитие гидроэнергетики в России. Рассмотрим, достоинства и недостатки гидроэлектростанций, на примере российского теплоэнергетического комплекса (ТЭК). Гидроэлектростанции (ГЭС) отличают: низкая себестоимость вырабатываемой электроэнергии (в 2 раза ниже, а окупаемость в 3-4 раза быстрее, чем на ТЭС); высокая маневренность, что очень важно в периоды пиковых нагрузок, возможность аккумуляции энергии. ГЭС в России занимают центральное место в национальной энергосистеме, располагая более 90% резерва регулировочной мощности, поэтому считаются наиболее перспективной и надежной системой энергообеспечения. По данным ОАО «СО ЕЭС» - системного оператора единой электроэнергетической системы России - суммарная установленная электрическая мощность гидроэлектростанций ЕЭС
© Хайдарова А.Ф., Хурамшин А.А., 2016 г.
России на 1 января 2015 года составляет 47 712,39 МВт или 20,5 % от суммарной установленной мощности электростанций. По данным ОАО «РусГидро» на территории России работают 102 гидроэлектростанции[1]. По обеспеченности гидроресурсами Россия занимает второе место в мире после Китая, оставляя позади США, Бразилию, Канаду. На сегодняшний день освоено лишь 20% потенциала ГЭС. Одним из препятствий развития гидроэнергетики является удаленность основной части потенциала, сконцентрированной в центральной и восточной Сибири и на Дальнем Востоке, от основных потребителей электроэнергии. Также опасность представляют аварии на объектах гидроэнергетики, самой распространенной является - разрушение плотины и гидроагрегатов в результате перелива через гребень плотины при неожиданном подъеме уровня воды и несрабатывании запорных устройств. В некоторых случаях ГЭС способствуют заиливанию водохранилищ и оказывают влияние на руслоформирующие процессы. Например, авария на Саяно-Шушенской ГЭС. Строительство ГЭС началось в 1963 году, а закончилось в 2000 году. 17 августа 2009 года на станции произошла крупнейшая в истории российской гидроэнергетики авария, ставшая причиной гибели 75 человек. Восстановление станции завершилось 12 ноября 2014 года. Но, не смотря на риски, аварийность на ГЭС гораздо ниже и менее разрушительна по своим последствиям, чем на ТЭС или тем более АЭС. Так же есть сложности с водохранилищами, необходимыми для снабжения равномерной работы ГЭС, они вызывают изменения климата на прилегающих территориях на дистанциях до сотен километров и являются природными накопителями загрязнений[4]. При строительстве водохранилищ нарушаются естественные нерестилища и происходит затопление плодородных земель, однако, это обратимые экологические изменения. Особенно перспективным, по мнению специалистов, видеться сооружение малых ГЭС на горных реках с мощностью не более 5 МВт (МГЭС) [5]. Как правило, МГЭС создаются в удаленных районах, где существует проблема с завозом органического топлива (в большинстве случаев — дизельного топлива, реже — угля). Перспективное развитие гидроэнергетики России связывают с освоением потенциала рек Северного Кавказа, Сибири. Это обусловлено более высокой гидроэнергетической возможностью горных рек по сравнению с равнинными реками. В Адыгее построены две МГЭС мощностью 50 и 200 кВт, используемые для подачи питьевой воды. В Кабардино-Балкарии введена МГЭС мощностью 1100 кВт. В 2003 г. в Краснодарском крае установлены семь гидроагрегатов по 350 кВт. В республике Тыва и на Алтае построены три МГЭС с агрегатами 10, 50 и 200 кВт, объединенные по 2-3 единицы. В Карелии и Ленинградской обл. - четыре мини-ГЭС с агрегатами от 10 до 50 кВт. В Башкирии также четыре мини-ГЭС с агрегатами от 10 до 50 кВт. Кроме этого были построены заново или восстановлены и другие МГЭС[5]. При сооружении водохранилищ в горных районах не изымаются из землепользования большие площади плодородных земель[6, С. 110-112]. Технический потенциал малой гидроэнергетики России также очень высок, и составляет около 360 млрд кВт ч в год - это около трети потребляемой в России энергии. Среди факторов, тормозящих развитие малой гидроэнергетики в России, большинство экспертов называют неполную информированность потенциальных пользователей о преимуществах применения небольших гидроэнергетических объектов и недостаточную разработанность методик реализации МГЭС с технической стороны из-за недофинансирования[5]. При оптимистических и благоприятных возможностях развития гидроэнергетики выработка электроэнергии на гидроэлектростанциях может возрасти до 350 млрд. кВт ч за счет сооружения новых гидроэлектростанций.
Таким образом, есть все основания считать, что в ближайшей перспективе в России будет вновь востребовано строительство гидроэлектростанций, к этому есть все предпосылки, продиктованные рыночными и экологическими условиями в области теплоэнергетики.
