Размещено на http://www.allbest.ru/

Топливно-энергетический комплекс республики Беларусь. Перспективы его развития

Характеристика топливно-энергетического комплекса Беларуси

Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) является важнейшей структурной составляющей народного хозяйства Республики Беларусь в обеспечении функционирования экономики и повышения уровня жизни населения. ТЭК включает системы добычи, транспорта, хранения, производства и распределения всех видов энергоносителей: газа, нефти и продуктов ее переработки, твердых видов топлива, электрической и тепловой энергии. Отрасли комплекса занимают значительное место в народном хозяйстве республики. На них приходится 26% капитальных вложений в промышленность, почти пятая часть основных производственных фондов, 14% валовой продукции промышленности отрасли.

Электроэнергетика - это стратегическая отрасль, состояние которой отражается на уровне развития государства в целом. В настоящее время электроэнергетика является наиболее стабильно работающим комплексом белорусской экономики.

Основные показатели Белорусской энергосистемы за 2003 г. представлены в табл. 3.1.

Таблица 3.1 - Показатели Белорусской энергосистемы за 2003 г.

Установленная мощность	7806,5 МВт
Установленная тепловая мощность	25,7 тыс. Гкал/час
в т.ч. турбины в т.ч. водогрейные котлы ТЭС в т.ч. районные котельные	8,9 тыс. Гкал/час 7,7 тыс. Гкал/час 9,1 тыс. Гкал/час
Протяженность ЛЭП* 35-750 кВ	35,2 тыс. км
в т.ч. ЛЭП 750 кв в т.ч. ЛЭП 330 кв в т.ч. ЛЭП 220 кв в т.ч. ЛЭП 110 кв в т.ч. ЛЭП 35 кв	0,75 тыс. км 3,9 тыс. км 2,3 тыс. км 16,3 тыс. км 12,0 тыс. км
Протяженность сетей 0,4-10 кВ	228,6 тыс. км
Протяженность тепловых сетей в т.ч. магистральных в т.ч. квартальных	4,9 тыс. Км 2,1 тыс. Км 2,8 тыс. км
Трансформаторные подстанции 35-750 кВ количество общая установленная трансформаторная мощность	1290 ед. 32,4 тыс. МВА
Потребление электроэнергии в республике	33,1 млрд. КВтч
Выработка электроэнергии электростанциями концерна «БелЭнерго»	25,9 млрд. КВтч
Выработка электроэнергии на блок-станциях	0,4 млрд. КВтч
Отпуск тепла	34,7 млн. Гкал
Импорт электроэнергии в т.ч. из России в т.ч. из Литвы	7,6 млрд. КВтч 3,5 млрд. КВтч 4,1 млрд. КВтч
Экспорт электроэнергии	0,8 млрд. КВтч
Удельные расходы топлива: на отпуск электроэнергии на отпуск тепла	267,0 г/кВтч 169,67 кг/Гкал
Технологический расход энергии на транспорт: в электрических сетях в тепловых сетях	10,99 % 9,99 %

^* ЛЭП - линии электропередачи

Высшим приоритетом энергетической политики нашего государства является повышение эффективности использования энергии как средства для снижения затрат общества на энергоснабжение, обеспечения устойчивого развития страны и повышения конкурентоспособности производительных сил. Поэтому электроэнергетическая отрасль постоянно находится в поле зрения Президента нашего государства, Александра Григорьевича Лукашенко, Правительства республики.

В течение нескольких последних лет, разработаны и одобрены высшими органами власти и Правительством, Концепция Национальной стратегии устойчивого развития и Основные направления Энергетической политики Республики Беларусь.

В развитие и уточнение этих основополагающих документов с учетом изменения внутренних и внешних факторов развития Республики Беларусь на основании поручения Президента Республики Беларусь в 2003 году разработан топливно-энергетический баланс страны на период до 2020 года, в котором немаловажное место отведено вопросам дальнейшего развития электроэнергетики. Структура и основные параметры разработанного топливно-энергетического баланса республики представлены на рис. 3.1-3.8.

В топливно-энергетическом балансе заложены принципы:

· надежного энергообеспечения всего процесса социально-экономического развития страны;

· энергетической безопасности и ослабления зависимости Республики от внешних поставок энергоресурсов;

· повышения экономической и технической эффективности функционирования топливно-энергетического комплекса.

· повышение эффективности использования энергоносителей.

· диверсификации энергоснабжения.

Потребности Республики Беларусь в энергоносителях определены, с учетом роста валового внутреннего продукта в прогнозируемом периоде в 2.5-3 раза, со среднегодовыми темпами прироста 5-5.5%. Прогнозируется снижение энергоэнергоемкости внутреннего валового продукта на 60% и приближение ее к уровню развитых европейских стран. К сожалению, пока этот показатель свидетельствует не в пользу энергоэффективности нашей экономики. В настоящее время он превышает более чем в 2 раза аналогичный показатель стран Европейского Союза.

Рис. 3.1. Динамика валового потребления ТЭР по отношению к ВВП и ее перспективы в 19960-2020 гг.

Рис. 3.2. Структура потребления котельно-печного топлива в Республике Беларусь в 2000 и 2020 гг.

Как видно из рисунков 3.1 и 3.2, предполагается рост валового потребления ТЭР, в том числе электрической и тепловой энергии, котельно-печного топлива на 16% по сравнению с 2000 г.

В 2020 году валовое потребление ТЭР достигнет 40 млн. т.у.т., в том числе котельно-печного топлива - 32,4 млн.ту.т.

В предстоящий период наиболее динамично будет расти потребление угля - до 1.75 млн. т.у.т. (на 338% к уровню 2000 г.).

Планируется увеличить потребление местных видов топлива на 15%, в том числе:

· дров до уровня 3.7 млн. т.у.т.;

· торфа и лигнина - до 1.4 млн. т.у.т.

Ожидается увеличение потребления нефти и нефтепродуктов на 40% к уровню 2000 г. При этом предполагается снижение на 1.5% объема потребления природного газа - до 19.5 млн. т.у.т.

На фоне умеренного роста валового потребления ТЭР прогнозируется интенсивное использование энергоносителей и местных энергоресурсов, которые должны частично вытеснить природный газ из топливно-энергетического баланса и усилить его диверсификацию.

В перспективе до 2020 года планируется использование импортного угля. Предполагается, что основным потребителем угля станет электроэнергетика, а основным поставщиком Польша или Российская Федерация. Разработка собственных угольных месторождений в прогнозном периоде по экономическим причинам не предусматривается.

Интенсивный рост потребления нефти обусловлен необходимостью диверсификации поставок энергоносителей из-за пределов республики. В этой связи прогнозируется увеличение потребления мазута до 4.2 млн. т.у.т. - рост на 50% по сравнению с 2000 годом.

Доля потребления природного газа в валовом потреблении ТЭР страны снизится почти на 9% и составит 49%. Тем не менее, природный газ остается основным энергоносителем, потребляемым в стране.

С учетом мер по вовлечению в ТЭБ местных энергоресурсов, к 2020г. прогнозируется обеспеченность собственными ТЭР на 20%.

Недостающее количество котельно-печного топлива в объеме - 31.9 млн. т.у.т в 2020г. придется импортировать, при этом доля ввозимых топливно-энергетических ресурсов снизится на 6.8%.

Для усиления энергетической безопасности планируется создавать стратегические запасы основных видов энергоносителей в подземных газовых, нефтяных и мазутных хранилищах, а также осуществлять поставки энергоносителей на основе долгосрочных контрактов.

Потребность в электро- и теплоэнергии определена на основании прогноза валового внутреннего продукта с учетом реализации энергосберегающей политики.

Рис 3.3. Динамика потребления и выработки электроэнергии в 1992-2020 гг., млрд.кВтч

Потребление электроэнергии в республике в 2020 году вырастет до 41 млрд. кВт ч. (на 23% выше уровня 2000 г.).

С учетом ряда объективных обстоятельств, таких как перспективный объем производства электроэнергии и состояние генерирующих мощностей в России, планируемый вывод из эксплуатации Игналинской АЭС, пропускная способности ЛЭП смоленского сечения, величина импорта электроэнергии не превысит 4 млрд. кВт ч. В зависимости от конъюнктуры рынка, импорт электроэнергии в республику может быть прекращен, поскольку установленная мощность собственных генерирующих источников позволит обеспечить необходимый объем производства электроэнергии.

Уровень потребления тепловой энергии в 2020 г. составит 84 млн. Гкал. и возрастет на 22%.



Рис. 3.4. Динамика потребления тепловой энергии и ее отпуска от источников концерна «Белэнерго», млн. Гкал.

Прогноз структуры потребления электрической и тепловой энергии по отраслям экономики на 2020г. основан исходя из динамики макроэкономических показателей развития народного хозяйства и совершенствования его структуры, уровня развития социальной сферы и реализацией потенциала энергосбережения в республике.

Рис 3.5. Структура потребления электрической энергии в 2002 и 2020 гг.



Рис. 3.6. Структура потребления тепловой энергии в 2002 и 2020гг.

Ожидается существенное изменение структуры потребления электроэнергии за счет уменьшения доли потребления промышленностью (на 13%) и повышения доли коммунально-бытового сектора и прочих отраслей. Основным потребителем электроэнергии станет коммунально-бытовой сектор.

Исходя из основных приоритетов топливно-энергетического баланса республики, определены основные направления дальнейшего развития Белорусской энергетической системы.

При этом должно быть обеспечено достижение следующих основных целей:

· Устойчивое и надежное энергообеспечение;

· Способность обеспечить потребности республики в электрической энергии за счет собственных генерирующих источников;

· Оптимизация инвестиций в капитальное строительство и затрат на функционирование энергетической системы;

· Эффективное расходование энергетических ресурсов на производство тепловой и электрической энергии. Реализация энергосберегающего пути развития электроэнергетики.

В обозримой перспективе основным видом топлива для производства электроэнергии остается природный газ, хотя его доля должна быть снижена за счет увеличения количества потребляемого мазута, использования угля, дров и гидроэнергетических ресурсов.

Использование атомной энергии в перспективе до 2020 года не предусматривается.

Развитие генерирующих источников

Установленная мощность Белорусской энергосистемы составляет 7762 МВт и достаточна для полного обеспечения потребителей энергии республики в нынешней экономической ситуации.

Рис. 3.7. Структура генерирующих мощностей в 2003 году, МВт

Несмотря на более чем достаточную установленную мощность энергосистемы, значительный моральный и физический износ основного оборудования вводит энергетику в зону повышенного риска, технологических отказов и аварий оборудования. Более 51% основного оборудования выработало свой ресурс (60% котлоагрегатов, 70%турбин, 45% станционных трубопроводов).

Поэтому развитие генерирующих источников для нужд республики требуется осуществлять исходя из необходимости:

· Замещения выбывающих генерирующих мощностей до 2020 года в объеме до 2.5-3,5 млн. кВт для поддержания уровня самообеспеченности;

· Увеличения доли производства электроэнергии на основе теплофикации;

· Повышения эффективности и маневренности генерирующих мощностей.

Рис. 3.7. Установленная тепловая мощность энергоисточников энергосистемы, Гкал/час

За год Беларусь потребляет около 75 млн. Гкал тепловой энергии. Существенное повышение надежности и экономичности теплоснабжения будет достигнуто при переходе на сооружениe бесканальных теплотрасс из изолированных трубопроводов, обеспечивающих потери тепла на уровне 2% на протяжении всего срока службы.

В настоящее время за счет модернизации и реконструкции энергообъектов на основе новейших технологий решается проблема замены физически и морально устаревшего оборудования. На этой основе увеличение объемов демонтажа устаревшего оборудования на предприятиях отрасли позволит достичь снижения среднеотраслевого износа активной части основных промышленно-производственных фондов с 54,7 до 37%. Это потребует значительных финансовых средств, основными источниками которых станут отраслевой инновационный фонд, собственные средства энергообъединений, накапливаемые за счет амортизационных отчислений и прибыли, и иностранные инвестиции. В результате реализации предложенных проектов ожидается значительное улучшение эффектности работы энергопредприятий.

Проанализировав основные положения, характеризующие состояние топливно-энергетического комплекса Беларуси, можно выделить следующие причины, вызывающие необходимость проведения политики энергосбережения в нашей республике:

1. Недостаточность обеспеченности собственными топливно-энергетическими ресурсами нашего государства. За счет собственных топливно-энергетических ресурсов республика обеспечивает потребности в энергии лишь на 10-15%. В объеме всего импорта республики доля энергоресурсов в денежном выражении достигает ~60% и составляет около 2,5 млрд. USD, что соизмеримо с величиной годового бюджета республики.

Из горючих полезных ископаемых на территории республики выявлены запасы нефти, природного газа, торфа, бурых углей и горючих сланцев. Начальные извлекаемые ресурсы нефти оценены в 307 млн.т, 46% которых относятся к категории промышленных. Из 68 открытых месторождений эксплуатируется 46, находятся в стадии разведки - 8, законсервировано - 8. С начала разработки добыто 100,7 млн. т нефти. Остаточные запасы промышленных категорий оценены в 63,38 млн. т, а прогнозные - в 180,645 млн. т. Но несмотря на то, что количество эксплуатируемых месторождений возрастает, годовые объемы добычи нефти остаются неизменными и составляют около 2 млн. т в год, что соответствует 5-8% от потребности республики в нефтепродуктах.

Прогнозные запасы бурых углей в республике оценены в более чем 1, 3 млрд. т. Общие запасы трех разведанных трех разведанных месторождений бурых углей (Житковичского, Бриневского и Тонежского) составляют 152 млн.т. В отдаленной перспективе намечается довести промышленные запасы бурых углей до 150-200 млн. т для создания на их базе мощностей по добыче 4-5 млн. т угля в год. Однако из-за низкой энергетической характеристики бурых углей на период до 2020 года для нужд электроэнергетики предполагается использование импортного угля, основным поставщиком которого станет Польша или Российская Федерация. Разработка собственных угольных месторождений в прогнозном периоде по экономическим причинам не предусматривается.

Одним из наиболее распространенных и эксплуатируемых видов горючих полезных ископаемых Беларуси является торф, широко используемый для нужд сельского хозяйства и в качестве коммунально-бытового топлива. Известно более 9 тысяч месторождений торфа, из которых около 100 находятся в эксплуатации с объемом годовой добычи 3 млн. т.

Прогнозные запасы горючих сланцев на территории Беларуси превышают 10 млрд. т и образуют крупный сланцевый бассейн в пределах Припятского прогиба площадью более 200 тыс. км². Но, как и в случае с бурыми углями, в силу низких энергетических показателей горючих сланцев их использование для нужд энергетики не предполагается.

2. На территории Беларуси располагаются такие энергоемкие отрасли производства как машиностроение, химия, нефтехимия и др. Промышленные предприятия этих отраслей длительный период времени существенно не реконструировались, в результате чего они являются очень энергоемкими. Отечественное предприятия затрачивают на единицу выпускаемой продукции в 3-4 раза больше энергии, чем аналогичные предприятия за рубежом, то есть доля энергозатрат в общей структуре себестоимости продукции очень высока. Это сказывается, в первую очередь, на увеличении затрат на выпуск отечественной продукции и, следовательно, на снижении ее конкурентоспособности как на внутреннем, так и на внешнем рынках.

3. Одной из наиболее важных и сложных проблем энергетики является старение основного оборудования предприятий энергетики, на замену которого требуются значительные финансовые средства:

· более 51% основного генерирующего оборудования выработало свой ресурс (60% котлоагрегатов, 70% турбин, 45% станционных трубопроводов);

· протяженность воздушных линий (ВЛ) в целом по республике напряжением 220-330 кВ со сроком эксплуатации более 30 лет составляет более 80% и 25% соответственно. Средний коэффициент износа ВЛ 35-750 кВ составляет 52%;

· большинство подстанций (ПС) 35 кВ и выше было построено в 60-80 годы и находятся в эксплуатации 15-20 лет и более, при нормативном сроке службы оборудования около 25 лет. Физический износ оборудования подстанций превышает 60%;

· в Белорусской энергосистеме эксплуатируется более 4800 километров тепловых сетей, в том числе 2000 км магистральных тепловых сетей. Из них около 40% трубопроводов эксплуатируется с наработкой более 15 лет, в том числе 20% с наработкой более 25 лет (при нормативном сроке службы 25 лет). Ежегодно требуется замена порядка 100км изношенных участков.

4. В условиях ограниченности собственной ресурсной базы актуальными являются проблемы энергетической безопасности республики.

Под энергетической безопасностью подразумевается гарантия надежного и бесперебойного энергоснабжения страны в нормальных условиях и в чрезвычайных ситуациях. Проблема обусловлена тем, что мы покупаем более 80% топлива за границей (преимущественно в России) и частично закупаем у соседних стран электроэнергию. Такое положение не обеспечивает энергетической безопасности, без которой не может быть и независимости политической.

Необходимыми условиями достижения энергетической независимости и безопасности государства является не только наличие резерва электрической и тепловой мощности, запасов топлива, надежность оборудования и т.д., но и соблюдение некоторых критериев. Первый - если энергетика страны основывается на импорте топлива, то закупки не должны осуществляться в одной стране. Второй - доля каждого вида топлива имеет свою предельную величину, энергетика не должна развиваться только на одном виде топлива.

Сейчас в Беларуси не соблюдается первый критерий: практически все топливо для энергосистемы завозится из России. Мы вплотную подошли и к нарушению второго критерия энергетической безопасности. Согласно ему, доля природного газа не должна превышать 60-65%, так как электростанции на газе; работают в режиме непрерывной доставки топлива, а отсутствие альтернативы требует больших и экономически неоправданных запасов резервного топлива (например, мазута) или строительства громадных газовых хранилищ.

Более того, в развитых странах для обеспечения энергетической безопасности государства создается резерв - избыток энергетических мощностей не менее 15% по сравнению с пиковой нагрузкой.

Таким образом, активизация политики энергосбережения становится приоритетным направлением во всех отраслях экономики и, особенно в промышленности - основном потребителе энергоресурсов. А реализация политики энергосбережения будет достигаться за счет:

· снижения энергоемкости продукции;

· повышения коэффициента полезного использования топлива;

· увеличения в топливном балансе республики доли местных видов топлива и отходов производства, нетрадиционных и возобновляемых источников.

Возможности и перспективы развития малой и нетрадиционной энергетики в Беларуси

Согласно Постановления Совета Министров Республики Беларусь №400 от 24 апреля 1997 г. «О развитии малой и нетрадиционной энергетики», к объектам малой энергетики относятся источники электрической и (или) тепловой энергии, использующие котельные, теплонасосные, паро- и газотурбинные, дизель- и газогенераторные установки единичной мощностью до 6 МВт; к объектам нетрадиционной энергетики относятся возобновляемые и нетрадиционные источники электрической и тепловой энергии, использующие энергетические ресурсы рек, водохранилищ и промышленных водостоков, энергию ветра, солнца, редуцируемого природного газа, биомассы (включая древесные отходы), сточных вод и твердых бытовых отходов.

Это же Постановление обязывает белорусскую энергосистему принимать энергию, выработанную нетрадиционными источниками. А Министерство экономики и его Комитет цен во исполнение указанного Постановления установили тариф на электроэнергию, отпускаемую от источников нетрадиционной энергетики в 2,4 раза выше средней себестоимости энергии по энергосистеме, что вызвано более высокой себестоимостью производства энергии нетрадиционными источниками (см. табл.2.1).

Малая энергетика может существенно смягчить дефицит мощности энергосистемы и обеспечить паузу в крупных капиталовложениях для технического перевооружения и обновления существующих и строительства новых крупных электростанций.

Обеспечивая выработку электроэнергии по теплофикационному циклу (выработка электрической и тепловой энергии одновременно), малые и мини-ТЭЦ обладают высокой экономичностью, быстротой сооружения, небольшими капиталовложениями, то есть всеми теми достоинствами, которые столь привлекательны для экономики переходного периода.

Основная сфера применения малых ТЭЦ - это промузлы, а также средние и малые города, имеющие определенную концентрацию и продолжительность использования тепловых нагрузок, прежде всего промышленных. В ряде случаев малые теплофикационные установки могут размещаться на действующих и новых промышленных и промышленно-отопительных котельных. Область их применения достаточно широка и охватывает практически все сферы народного хозяйства.

Согласно существующим сегодня программным документам («Основные направления энергетической политики Республики Беларусь на период до 2010 г.» и «Республиканская программа по энергосбережению до 2000 г.»), до 2010 г. установленная мощность агрегатов малой энергетики может составить порядка 600 МВт (обеспечивая экономию свыше 3,5 млн. т.н.э. в год). Возможность их установки будет определяться исключительно наличием инвестиций, так как с экономической точки зрения эти установки находятся вне конкуренции.

Потенциал нетрадиционных энергетических ресурсов, согласно различным источникам, составляет от 6,1 до 10,4 млн. т н.э. в год. А по оценкам специалистов института Белэнергосетьпроект в Республике Беларусь теоретически от нетрадиционных источников энергии можно получить до 60% от общего объема энергопотребления; техническая возможность ограничивается 20%, а экономически целесообразно использовать 5-8% в период до 2010 года.

К нетрадиционным энергетическим ресурсам, которые могут использоваться в Беларуси, можно отнести биомассу, ветроэнергетику, солнечную энергию, гидроэнергетику.

Биомасса является наиболее перспективным и значительным возобновляемым источником энергетического сырья в республике. Ее потенциал достаточно высок и составляет:

· древесное топливо, включая различного рода отходы при лесопользовании и переработке, - около 2,1 млн. т.н.э. в год;

· отходы растениеводства (солома, костра, лизга и др.), фитомасса - по различным оценкам до 1,4 млн. т.н.э. в год, плюс дополнительный экологический эффект и первоклассные удобрения;

· бытовые органические отходы - порядка 330 тыс. т.н.э. в год.

Таким образом, суммарная величина технически возможного потенциала (без выращивания специальных быстрорастущих сортов деревьев и высокоурожайных растений) достигает 4,93 млн. т.н.э. в год. Способы энергетического использования ее (сжигание, газификация, ферментизация и т.д.) не только известны, но и технически реализованы. Вместе с тем, учитывая сложное экономическое положение республики, отсутствие необходимой инфраструктуры (от заготовки, сбора сырья до отработанной технико-технологической базы), в качестве экономически целесообразной величины можно считать 2,5 млн. т.н.э. в год, в основном составляемой древесным топливом.

Например, в нашей стране, на Поставском льнозаводе освоена японская технология производства теплобрикетов из отходов переработки льна, которые по теплоотдаче не уступают каменному углю. Кстати, технология позволяет делать теплобрикеты из древесных опилок, бытового мусора. А к настоящему времени на свалках в Беларуси скопилось столько отходов, что если их перевести в нефтяной эквивалент, то получится около 600-700 тыс. т нефти в год.

Ветроэнергетика представляет собой один из наиболее дискуссионных источников энергии в условиях Беларуси. Беларусь не входит в разряд зон с высоким потенциалом скоростей ветра и не обладает достаточным энергетическим потенциалом для создания мощных ветроэлектростанций. Средняя скорость ветра в нашей стране - 4,1 м/с (в Голландии - до 15 м/с). Кроме того, энергия ветра - величина непостоянная, помимо ветряков, необходимо ставить резервные мощности по производству электроэнергии. В настоящее время кадастр ветроэнергетических площадок включает 800 позиций на территории Республики Беларусь. Оптимальные для них ветроэнергоустановки мощностью 150-300 кВт при работе на нижнем пределе допустимых скоростей ветра окажутся не столь эффективными, как это следует из их паспортных данных. К тому же при нынешнем уровне их стоимости, даже в условиях оптимальных режимов работы, они недостаточно конкурентоспособны по сравнению с традиционными энергетическими установками. Учитывая постоянное совершенствование и удешевление конструкции ветроагрегатов, направленное, в том числе, и на снижение значений оптимальных скоростей ветра, целесообразно создание ряда демонстрационных объектов для накопления опыта работы с ветроагрегатами и анализа их технико-экономических характеристик.

При положительном опыте эксплуатации, отработанном механизме финансирования, установленная мощность ветроэнергетических установок к 2010 году может составить 150 МВт.

Например, в Гродненской области вблизи деревень Богуши Сморгонского, Житрополь Новогрудского и Дебеси Островецкого районов, где скорость ветра колеблется от 3 до 4,7 метров в секунду, запланировано строительство ветроэнергетических установок (ВЭУ). Под Минском уже установлена и работает ВЭУ мощностью 100 кВт. Роторная ветроэнергетическая установка по использованию энергетического потенциала ветра на сегодняшний день пока является нетрадиционным источником энергии, своего рода ноу-хау в области энергосбережения. По своим техническим характеристикам она не имеет аналогов в мире. Установка способна работать при скорости ветра 3 метра в секунду, что характерно для континентального климата Беларуси. Как сообщили создатели проекта - руководители ООО «Аэрола», в ближайшие два года в республике можно будет разместить 1840 площадок для ветроэнергетических установок. А их дальнейшее внедрение позволит Беларуси пятую часть энергии получать с помощью ветра. Есть готовые проекты ВЭУ на 10, 20, 50 и 300 кВт, разработанные Белорусским государственным научно-исследова-тельским Теплоэнергетическим институтом (БелТЭИ).

Расчеты, выполненные специалистами НАН РБ, НПО «Ветроэн», НИИ Белэнергосетьпроект показали, что энергия ветра может позволить ежегодно производить 6,5-7,0 млрд. кВт·ч. электрической энергии, что эквивалентно использованию около 2 млн. т.у.т. в год.

Однако следует учитывать, что ветроагрегаты используют не весь потенциал энергии ветра, поэтому при внедрении важно определить количественные показатели ВЭУ по степени утилизации ветроэнергоресурсов.

Уже сейчас экономически целесообразна установка ВЭУ на Минской возвышенности, в Верхнедвинской зоне, возле Солигорска, озера Нарочь.

Солнечная энергия. Республика Беларусь не является благоприятным районом для использования солнечной энергии. В районе Минска в среднем за год насчитывается 28 ясных дней, 167 пасмурных и 170 дней с переменной общей облачностью. В условиях нашей страны 80% энергии Солнца приходится на летний период, когда нет необходимости отапливать жилье, кроме того, солнечных дней в году недостаточно, чтобы использование солнечных батарей стало экономически целесообразным.

На основании двадцатилетнего периода наблюдения установлено, что средняя продолжительность солнечного сияния в Беларуси составляет 1815 часов в год. Годовой приход суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность - 980-1180 кВт·ч/м². Наиболее благоприятным для применения теплосистем является период с апреля по сентябрь. Проведенный сравнительный анализ продолжительности солнечного сияния и прихода суммарной солнечной радиации в странах Западной Европы с умеренным климатом, расположенных между 50 и 60 с.ш., показал, что Беларусь по продолжительности солнечного сияния имеет близкие значения с этими странами, а по приходу среднемесячной солнечной радиации даже превосходит северную часть Германии, Швецию, Данию, Великобританию. Эти государства наряду с «солнечными странами» считаются лидирующими в Европе по выпуску и применению гелиоэнергетического оборудования.

В Республике Беларусь целесообразны три варианта использования солнечной энергии:

· пассивное использование солнечной энергии методом строительства домов «солнечной архитектуры». Расчеты показывают, что количество энергии, падающей на южную сторону крыши домов площадью 100 м² на широте Минска, вполне хватает даже для отопления зимой (при том, что 10% солнечной энергии аккумулируется летом и затраты на отопление квадратного метра в отопительный сезон составляют 70 кВт·ч при хорошей теплоизоляции стен, полов, потолков). Размеры дешевого гравийного теплового аккумулятора под домом при этом вполне приемлемы: 10x10x1,5м³. Однако в настоящее время полностью игнорируются даже принципы пассивного солнечного отопления. Единственное здание в Беларуси, построенное с использованием этого принципа - немецкий Международный Образовательный Центр (IBB) в Минске;

· использование солнечной энергии для целей горячего водоснабжения и отопления с помощью солнечных коллекторов;

· использование солнечной энергии для производства электроэнергии с помощью фотоэлектрических установок.

На теплоснабжение зданий используется около 40% всего расходуемого топлива. В Беларуси существующие дома имеют теплопотребление более 250 кВт·ч/м². Если проектирование зданий проводить с учетом энергетического потенциала климата местности и условий для саморегулирования теплового режима зданий, то расход энергии на теплоснабжение можно сократить на 20-60%. Так, строительство на принципах «солнечной архитектуры» может снизить удельное годовое теплопотребление до 70-80 кВт·ч/м².

Солнечные коллекторы позволяют обеспечить такие дома теплом, а также теплой водой для нужд проживающих в них людей.

Результаты экспериментальных исследований позволили выбрать материалы, конструкцию гелиоколлекторов и схемы гелиоустановок. Разработан и внедрен ряд гелиоводоподогревателей производственного и бытового назначения. В настоящее время финансируется создание отечественной установки на фотоэлементах. Одна солнечная электростанция установлена в Беловежской пуще и отапливает два дома, еще несколько установлено в чернобыльской зоне. Солнечные коллекторы, вырабатывающие тепло, рекомендуется устанавливать в коттеджах и загородных домах. Они экономичнее традиционных угольных котлов.

Создано опытное производство систем горячего водоснабжения, базирующихся на использовании солнечной энергии. Эти устройства включают в себя солнечные коллекторы (их число и площадь может варьироваться в зависимости от требований конкретного проекта) и теплонакопители. Оптимальный для местного климата вариант - система с четырьмя коллекторами - позволяет обеспечить потребности в горячем водоснабжении семью из 4-5 человек. Благодаря большой площади поверхности коллекторов система аккумулирует достаточное количество солнечной энергии даже в пасмурную погоду, а теплонакопитель большой вместимости (более 500 л) позволяет создать стратегический запас горячей воды. В период с марта по октябрь система полностью удовлетворяет потребности здания в горячей воде. Зимой установку можно интегрировать со стандартной системой отопления. Стоимость оборудования варьирует в пределах 900-3500 USD.

Кроме того, в Республике Беларусь организовано производство гелиосистем для нагрева воды. Они представляют собой легкие, компактные конструкции, собираемые по модульному принципу. В зависимости от конкретных условий можно получить установку любой производительности. Основой гелиосистем является пленочно-трубочный адсорбирующий коллектор. Он обладает высокой адсорбирующей способностью, благодаря чему даже небольшие дозы солнечного излучения превращаются в полезную тепловую энергию. Теплообменники, входящие в состав систем, изготовляются из специальных материалов, исключающих коррозию или замерзание. Пробные гелиосистемы устанавливают на земле, плоских и скатных крышах, в вагонах-бытовках и т.д. Гелиоустановки могут подключаться к централизованной системе отопления или работать автономно с заправкой бака-накопителя требуемой емкости. Приблизительная цена систем составляет 400 USD.

Однако в целом в ближайшее время на значительное увеличение доли солнечной энергетики в Беларуси рассчитывать не приходится. Но специалисты убеждены, что к 2060 году доля энергии Солнца на мировом энергетическом рынке превысит 50%.

Гидроэнергетические ресурсы. Согласно водноэнергетическому кадастру 1960 г. потенциальная мощность рек Беларуси, подсчитанная на основании данных об их падении и водоносности, составляет 855 МВт или 7,5 млрд. кВт·ч. в год. Технически возможные к использованию гидроэнергоресурсы оцениваются в 3 млрд. кВт·ч в год.

Освоение гидроэнергетического потенциала Беларуси получило существенное развитие в 1950-е гг. за счет строительства малых гидроэлектростанций, в числе которых в 1954 г. введена в эксплуатацию крупнейшая из них, ныне действующая Осиповичская ГЭС на р.Свислочь мощностью 2250 кВт. Всего в республике в начале 60-х гг. действовало 179 ГЭС общей установленной мощностью 21 тыс. кВт с годовой выработкой электроэнергии в средний по водности год 88 млн. кВт·ч.

Однако дальнейшее проектирование и строительство ГЭС в условиях Беларуси было свернуто в конце 50-х гг., к чему в основном побудили представившиеся возможности электроснабжения сельского хозяйства путем подключения сельских потребителей к государственным энергосистемам. Большинство из построенных ГЭС затем были выведены из эксплуатации, поскольку характеризовались относительно высокой себестоимостью вырабатываемой ими электроэнергии, что обычно присуще мелким энергообъектам. Оставшиеся к началу 90-х гг. 6 ГЭС вырабатывали 18,6 млн. кВт·ч. в год. Имеется возможность дальнейшего освоения потенциала малых рек за счет восстановления ранее действующих ГЭС, строительства новых малых ГЭС без дополнительного затопления земельных угодий и за счет освоения промышленных водосбросов.

В настоящее время начато восстановление и строительство малых мини-ГЭС. В течение 1991-1994 гг. было восстановлено 4 ГЭС:

· Добромысленская (Витебская обл.) - 200 кВт;

· Гонолес (Минская обл.) - 250 кВт;

· Войтовщизненская (Гродненская обл.) - 150 кВт;

· Жемыславльская (Гродненская обл.) - 160 кВт.

В Беларуси технически возможно и экономически целесообразно восстановить и соорудить новые ГЭС общей электрической мощностью 100-120 МВт, что эквивалентно ежегодной выработке электроэнергии 300-360 млн. кВт·ч или ежегодной экономии 100 тыс. т.у.т.

Кроме того, можно использовать гидроэнергетический потенциал существующих на малых реках водохранилищ неэнергетического назначения путем пристройки к ним ГЭС общей установленной мощностью 6 тыс. кВт с годовой выработкой электроэнергии 21 млн. кВт·ч.

В планах энергетиков - строительство каскада гидроэлектростанций на Западной Двине. Начато строительство первой из них мощностью 29 МВт. Запланированы две ГЭС на Немане мощностью 45 МВт, однако сроки строительства пока не определены.

Завершена разработка проекта по сооружению каскада малых ГЭС на реке Котра, что неподалеку от Гродно. На каждой из них намечено установить по 4 турбины мощностью 50 кВт каждая. За последние годы на Гродненщине, которая, кстати, лишь на 30% обеспечивается собственной электроэнергией, сооружены три малые ГЭС. Еще несколько из числа, ранее действовавших восстановлены. В настоящее время реконструируются еще две, на очереди - строительство так называемой испытательной ГЭС, которая разместится на приграничном Августовском канале и будет использоваться для обучения обслуживающего персонала станций и проверки новых технологий, различных типов и модификаций гидротехнического оборудования. По оценке специалистов, за счет малых ГЭС только на Гродненщине можно получать ежегодно несколько десятков миллионов киловатт-часов электроэнергии. Здесь разработана программа развития малой и нетрадиционной энергетики, которая рассчитана до 2010 г. Предусмотрено сооружение более двух десятков малых ГЭС на реках и водохранилищах, а также свыше 10 ветроэнергетических установок.

В настоящее время в Беларуси общая мощность 11 малых ГЭС составляет около 7 тыс. кВт, или 0,8% ее возможных к техническому использованию гидроэнергоресурсов. Для сравнения: в Китае их освоено 12%.

В современных условиях Беларуси использование энергии течения рек представляется перспективным путем решения проблемы уменьшения зависимости энергетики республики от импорта топлива, что также будет способствовать улучшению экологической обстановки.

Необходимость и резервы энергосбережения в Беларуси

Нынешние проблемы в энергообеспечении экономики Беларуси во многом определяются условиями формирования энергетики в годы советской власти.

Семьдесят лет мы строили новое общество в огромной стране, будучи убежденными, что природные ресурсы ее неисчерпаемы. Главным традиционно считалась не эффективность производства, а справедливое распределение благ. Пренебрежение экономической стороной дела являлось одной из главных причин существующего положения в энергосбережении.

Оно привело, во-первых, к тому, что при сравнении вариантов стали использоваться натуральные показатели - расходы металла, цемента, трудозатрат и пр., - не дающие целостного представления об истинной экономической эффективности. В экономических взаимоотношениях между предприятиями и предприятий с государством использовались волевые цены на энергоресурсы и другие виды продукции. Это «двойная» бухгалтерия содействовала тому, что, заложенные в проекты энергосберегающие мероприятия и технологии, на практике оказались экономически невыгодными и в большинстве случаев либо не реализовывались, либо бездействовали.

Кроме того, государство всегда стремилось занизить цены на энергоресурсы волевым порядком, несмотря на высокую и растущую их стоимость на мировом рынке. Делалось это для создания видимости экономической конкурентоспособности производимой продукции и дешевизны услуг, оказываемых населению. А на практике получалось, что экономические просчеты, связанные с низкой производительностью труда и неэффективностью управления, во многом оплачивались перерасходом энергоресурсов, ложась дополнительным бременем на топливно-энергетический комплекс народного хозяйства в целом.

Во-вторых, государство всегда устанавливало приоритет плана над экономическими возможностями и эффективностью.

Когда не хватало денег на строительство запланированных объектов, а не хватало их практически всегда, то шли по линии урезания сметных затрат, в первую очередь на экологические и энергосберегающие мероприятия. По этой причине сплошь и рядом не осуществлялась установка систем, предназначенных для улавливания загрязнений, использования уходящего тепла, регулирования энергопотребления и т.д.

В-третьих, существовал самообман в определении проектных показателей эффективности энергоиспользования посредством отрыва их от реальных условий эксплуатации. В действительности же реальные показатели эффективности теплофикации оказывались намного ниже определенных в проекте.

Немаловажное значение в деле неэффективного использования энергоресурсов принадлежало, и человеческому фактору. Основную негативную роль здесь сыграли отчужденность людей от исполняемого ими дела; отсутствие или мизерность экономического стимулирования труда вообще и вознаграждений за принятие и реализацию более экономичных решений.

Согласно статистическим данным потребление энергии в Республике Беларусь за первый период девяностых годов уменьшилось в 1,37, а душевое - в 1,53 раза. Столь резкое его снижение не было результатом успехов энергосбережения. Оно стало следствием кризисного состояния экономики республики и было связано с сокращением производства, снижением ввода жилья и с другими негативными явлениями. В силу технологических особенностей энергоснабжающих систем потери энергии за этот период снижались меньшими темпами, вследствие чего эффективность энергоиспользования в республике падала.

Беларусь импортирует более 85% энергоносителей, что поглощает до 60-90% валютных резервов страны. При этом 30% импортируемых энергоресурсов расходуется на отопление зданий и сооружений. Один день отопительного сезона обходится бюджету нашей страны примерно в 1 млн. USD.

За счет проведения технических мероприятий по энергосбережению (наружного утепления, замены обычных окон на окна со стеклопакетами, учета и регулирования энергоресурсов и т.д.) можно сэкономить более 50% энергии, расходуемой на отопление жилого фонда, что составляет по итогам 1998 года около 20% от общего потребления энергии в стране. Только за счет внедрения систем учета и регулирования подачи тепла молено сэкономить 6-18% потребляемой энергии, а в некоторых случаях - до 40%.

Существует несколько способов удешевления энергии. Для республики их немного, и применять их следует одновременно. Например, можно устанавливать выгодные отношения со странами - поставщиками энергоресурсов, используя экономические и политические факторы, как это осуществляется сейчас во взаимоотношениях с Россией. Можно и нужно улучшать структуру приходной части топливного баланса, добиваясь экономически оптимального соотношения в потреблении нефти, природного газа, угля с учетом его переработки, обеспечивающей экономически и экологически чистое потребление, а также использование местного топлива. Но главным было и остается всемерное задействование имеющихся внутренних резервов экономии, то есть энергосбережения.

В Беларуси разработано около 90 различных направлений сокращения затрат энергии. Однако, именно рациональное использование энергоресурсов в быту и на производстве сегодня является основным энергетическим резервом для Беларуси.

Республика Беларусь относится к числу государств, которые недостаточно обеспечены собственными энергетическими ресурсами. Это создает особые условия функционирования экономики государства, делает ее уязвимой и зависимой от внешних поставщиков. В то же время показатель энергоемкости валового внутреннего продукта республики в 3-4 раза выше, чем в странах Европейского союза.

В этих условиях правительством Республики Беларусь проводится энергетическая политика, направленная на модернизацию и трансформацию топливно-энергетического комплекса, снижение энергоемкости всех видов продукции, разработку и внедрение в народном хозяйстве ресурсо- и энергосберегающих технологий. Цель этой политики была определена Президентом Республики Беларусь на республиканском совещании по вопросам стратегии развития промышленного комплекса (г. Могилев, ноябрь 1997 г.): снижение к 2015 г. энергозависимости республики от внешних поставщиков как минимум наполовину.

Энергосбережение - процесс многогранный и охватывает разные сферы человеческой деятельности. По сути, это образ жизни народа, общества, вырабатывающий определенный психологический алгоритм поведения. Развитие экономики республики как суверенного государства невозможно без выработки национальной идеи, психологии бережного и экономного использования имеющихся энергетических и сырьевых ресурсов, использования наработанного опыта в этой области другими странами. И это - важнейшая на сегодня сфера деятельности, ресурс повышения конкурентоспособности промышленного производства, способ интеграции экономики в международный рынок.

Энергосбережение - это процесс, при котором сокращается потребность в энергоресурсах и энергоносителях в расчете на единицу конечного полезного эффекта. Энергосбережение - это не только экономия энергии, но и обеспечение условий для наиболее эффективного ее использования. Каков же потенциал энергосбережения в Республике Беларусь?

Традиционно потребление энергии разделяют на три направления: потребление электроэнергии, потребление теплоэнергии, сжигание топлива.

Потребление электроэнергии, благодаря высокой степени оснащенности приборами учета и квалификации обслуживающего персонала, имеет потенциал энергосбережения 31% от величины потребления в 1990 г. (13,7 млн. т у.т.).

Потребление теплоэнергии (худшая оснащенность, больший объем потребления) имеет потенциал 42% от уровня потребления в 1990 г. (19,0 млн. т у.т.).

Потребление топлива при непосредственном его сжигании (химическая промышленность, промышленность строительных материалов, сельское хозяйство, коммунально-бытовой сектор) имеет потенциал 45% от уровня потребления в 1990 г. (5,8 млн. т у.т.).

Общий потенциал энергосбережения оценивается в 18,0 млн. т у.т. (40% от уровня потребления 1990 г.).

В то же время можно утверждать, что:

· беззатратными (организационно-техническими) и быстроокупаемыми (срок - менее 0,5 года) мероприятиями даже на современных предприятиях может быть сэкономлено до 30% и более потребляемых энергоресурсов;

· установка современных биметаллических конденсатоотводчиков взамен традиционных окупается не более чем за месяц;

· замена теплоизоляции на магистральных паропроводах окупается менее чем за 5 месяцев и т.д.

Велики потери в городских теплосетях, достигающие 12-17 и даже 25% при существующей норме 5-6%. Это связано с износом теплопроводов и, главным образом, с несовершенством применяемой изоляции. Особо тяжкий просчет, ведущий почти к 2-кратному перерасходу, допущен при строительстве жилых и общественных зданий: в течение последних 50 лет ограждающие конструкции зданий выполнялись с неуклонно снижающимся коэффициентом термического сопротивления. Делалось это в угоду экономическим интересам строительного комплекса, в условиях искусственно заниженных цен на энергоресурсы. Из-за этого сейчас, чтобы избавиться от допущенных потерь, необходимо проводить достаточно сложное утепление существующих зданий, менять технологии производства стеновых конструкций, снижать теплопроводность дверных и оконных блоков.

Современное энергосбережение базируется на трех основных принципах:

· во-первых, не столько жесткая экономия электроэнергии, сколько ее рациональное использование, включая поиск и разработку новых источников энергосбережения;

· во-вторых, повсеместное использование как бытовых, так и промышленных приборов учета и регулирования расхода электрической и тепловой энергии;

· в-третьих, внедрение новейших технологий, способствующих сокращению энергоемкости производства.

Исходя из этого, в энергосбережении выделяют следующие группы мероприятий, обеспечивающие эффективное энергоиспользование и рациональное использование топливно-энергетических ресурсов:

· научно-технические;

· организационно-экономические;

· нормативно-технические;

· информационные;

· правовые.

Научно-технические мероприятия по энергосбережению направлены на разработку и использование в производстве новых способов и устройств, отличающихся высокой энергоэффективностью.

Организационные мероприятия по энергосбережению подразделяются на организационно-массовые и организационно-технические.

Одним из условий обеспечения бережного и рационального использования топлива и энергии, сокращения их потерь в производстве является осуществление на предприятиях организационно-массовой работы, направленной на экономию топливно-энергетических ресурсов. Формы и методы этой работы разнообразны и на каждом конкретном предприятии имеют свои особенности.

Основным назначением организационно-массовой работы является доведение до всех членов трудового коллектива государственной важности экономного и бережного использования топлива и энергии, недопущения их потерь на всех участках производства, вовлечение в работу по экономии каждого работника предприятия, организация работы общественных организаций по выявлению и устранению очагов потерь, изысканию и использованию резервов экономии, премирование персонала за экономию и принятие строгих мер к расточителям топлива, тепловой и электрической энергии.

Основными направлениями организационно-массовой работы по экономии энергоресурсов являются:

· организация соревнования объединений, предприятий, цехов, участков, отделов и служб по экономии энергии;

· принятие обязательств предприятиями, цехами, отделами, службами и индивидуально рабочими и ИТР по экономии топлива, тепловой и электрической энергии;

· разработка и реализация личных творческих планов энергетиков и других категорий работников предприятий и организаций;

· создание и организация работы комиссий содействия рациональному использованию энергии;

· рассмотрение вопросов экономии топливно-энергетических ресурсов постоянно действующими производственными совещаниями;

· повышение технических знаний в вопросах экономии энергии отдельных категорий рабочих в школах передового опыта, организованных на предприятиях и в организациях;

· обмен опытом с передовыми предприятиями республики и за ее пределами;

· организация специальных совещаний и семинаров с энергетиками предприятий, министерств и ведомств с привлечением научно-исследовательских, проектных институтов и других организаций;

· организация тематических выставок, отражающих достижения передовых предприятий и организаций в решении вопросов рационального и бережного использования энергетических ресурсов;

· проведение общественных смотров и местных конкурсов на лучшее предложение по экономии топлива и энергии, отбор лучших предложений и направление их на областной и республиканский конкурсы;

· активизация на предприятиях разработки рационализаторских предложений по экономии энергоресурсов и оказание рабочим помощи в оформлении предложений;