Поиск альтернативы
4-5 июня в Минске состоялся международном семинар «Современные технологии традиционной и возобновляемой энергетики и механизмы финансирования инвестиционных проектов». Организаторами семинара выступили министерство энергетики Беларуси, Центр европейской инициативы (ЦЕИ), государственное производственное объединение «Белэнерго» и ЗАО «Белвнешэнерго». В работе семинара приняли участие представители Германии, Италии, Польши, Чехии, Российской Федерации, Беларуси и Украины. В рамках семинара участники встречи обсудили состояние, проблемы и перспективы развития возобновляемых источников энергии в стране. Как отметили белорусские специалисты, такой форум — редкость не только для нашей страны, но и для других государств постсоветского пространства. Семинар, по сути, стал дискуссионной площадкой, на которой высказывались разные точки зрения насчет дальнейших приоритетов в белорусской энергетике.
Вода
Так, заместитель министра энергетики Беларуси Леонид Шенец сообщил, что в ближайшее время новый импульс получит развитие таких направлений, как использование энергии воды и ветра. По его словам, потенциальная мощность всех водотоков страны составляет 850 МВт, в том числе технически доступный — 520 МВт, а экономически целесообразный — 250 МВт. Отметим, что в стране действует 21 малая ГЭС суммарной установленной мощностью около 10 МВт, в том числе 14 ГЭС суммарной мощностью 7,8 МВт. Кроме того, уже давно запущены в разработку проекты Полоцкой ГЭС (28 МВт) на р. Западная Двина и Гродненской ГЭС (ориентировочно 17 МВт) на реке Неман.
Ветер
Леонид Шенец также отметил, что энергетики уделят большее внимание развитию ветроэнергетических установок (ВЭУ). К слову, на территории Беларуси выявлено 1840 площадок для их размещения с теоретически возможным энергетическим потенциалом 1600 МВт и годовой выработкой электроэнергии 3,3 млрд кВтч. Однако в ближайшее время технически возможное и экономически целесообразное использование потенциала ветра не превысит 5% от установленной мощности электростанций энергосистемы, т.е. может составить не более 300-350 МВт, или 720-840 млн кВтч. По оценке белорусских экспертов, существующие способы преобразования энергии ветра в электрическую с помощью традиционных лопастных ветроэнергетических установок (ВЭУ) в наших условиях экономически неоправданны. Причина в высокой пусковой скорости ветра (4-5 м/с), высокой номинальной скорости (8-15 м/с) и небольшой годовой производительности в условиях слабых континентальных ветров, характерных для Беларуси — 3-5 м/с. Так, стоимость ВЭУ составляет $1000-$1500 за кВт установленной мощности.
Проведенный в последние годы в стране комплекс работ позволяет делать более оптимистичный прогноз в части использования энергии ветра для производства электроэнергии. Для этих целей рекомендуются новые ВЭУ, основанные на эффекте Магнуса, когда в качестве аэродинамических элементов используются не лопастные, а вращающиеся усеченные конусы специальной формы (роторы), подъемная сила в которых многократно (в 6-8 раз) превосходит подъемную силу в лопастях. По утверждениям авторов, главное их преимущество состоит в том, что они могут эффективно работать при скоростях ветра, характерных для условий Беларуси. Для получения объективной оценки возможности изъятия полного ветропотенциала (с помощью новых ВЭУ) требуется завершить цикл экспериментальных исследований и определить необходимые инвестиции для развития названного направления. С учетом необходимости параллельной работы ВЭУ с энергосистемой схема намного усложняется, и, естественно, значительно возрастут затраты на создание и эксплуатацию ВЭУ. При этом в затратах следует учитывать необходимость создания и содержания резерва мощностей на других типах электростанций. В качестве возобновляемых и нетрадиционных источников энергии с учетом природных, географических и метеорологических условий необходимо также рассматривать дрова, биогаз из отходов животноводства, солнечную энергию, фитомассу, твердые бытовые отходы и отходы растениеводства, геотермальные ресурсы. Их динамичное широкое применение в стране очень важно по нескольким причинам. Во-первых, работы по их использованию будут способствовать развитию собственных технологий и оборудования, которые впоследствии могут стать предметом экспорта; во-вторых, эти источники, как правило, являются экологически чистыми; в-третьих, развитие таких источников повышает энергетическую безопасность государства.
Дрова
К 2012 году объем заготовок и использования древесного топлива достигнет 11,7 млн м3, из них около 2 млн кубометров составят отходы деревообработки. Освоением расчетной лесосеки будет заниматься не только Минлесхоз и концерн «Беллесбумпром», но и другие лесопользователи, которые ведут глубокую переработку древесины и использование всех ее компонентов. В 2007 году работает около 17 лесозаготовителей. Кроме этого, поставщиками древесного топлива станут все ведомства, которые имеют юридические лица — Минлесхоз, Управление делами президента, Минобороны, Минобразования, МЧС, Академия Наук. Отметим, что в разрабатываемое лесопользование отнесено около 6 млн кубических метров древесины, из них только 30% будут разрабатываться Минлесхозом. По материалам лесоустройства к 2012 году в стране будет насчитываться 10,1 млн кубометров расчетной лесосеки, которая сейчас в полном объеме не ведется. Ежегодно в заготовку и разработку лесосеки планируется инвестировать около 16-19 млрд рублей. Для сбора отходов лесозаготовок будут использоваться средства Инновационного фонда Минэнерго Беларуси. Развитие малой энергетики позволит более эффективно использовать древесное топливное сырье. Оно будет измельчаться в щепу на лесосеке и свозиться на промежуточные склады. К тому же, уже разработаны технические требования для производства рубильных машин и щеповозов. К 2012 году планируется использовать 264 тысячи кубометров деловой древесины, 5,3 млн кубометров древесины, 2,6 млн кубометров сухостоя.
Отметим, что перевод ТЭЦ на использование местных видов топлива начался еще в 2006 году. Так, в июне прошлого года белорусские энергетики ввели в эксплуатацию котел на лигнине тепловой мощностью 30 ГКал/ч на Бобруйской ТЭЦ-1 и второй пусковой комплекс мини-ТЭЦ на котельной «Осиповичи». Среди других объектов — ввод котла и паровой турбины электрической мощностью 1,5 МВт на Белорусской ГРЭС, а также аналогичного оборудования мощностью 1,25 МВт на котельной «Вилейка», Пинской ТЭЦ и Жодинской ТЭЦ. В результате внедрения нового оборудования объем замещения импортируемого топлива за счет использования местных энергоресурсов будет увеличен на 106,5 тыс. т условного топлива.
Солнечная энергия
По оценке метеорологов, в Беларуси 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 калории на 1 см2 в сутки, что эквивалентно 2,8 кВтч на м2. К слову, чтобы удовлетворить потребность страны в электроэнергии в объеме 45 млрд кВтч, потребуется 450 км2 гелиостатов, которые обойдутся в $202,5 млрд без учета затрат на эксплуатацию выпрямителей, строительно-монтажные работы. С учетом опыта создания солнечной электростанции в Крыму, а также зарубежного опыта удельные капиталовложения и себестоимость получаемой электроэнергии десятикратно превышают ее производство за счет других источников. Технический прогресс в этой области, естественно, будет способствовать снижению затрат, однако для условий Беларуси в прогнозируемый период составляющая производства электроэнергии с помощью солнечной энергии будет практически неощутима. Основными направлениями использования энергии солнца будут гелиоводоподогреватели (ГВП) и различные гелиоустановки для интенсификации процессов сушки и подогрева воды в сельскохозяйственном производстве.
Геотермальные ресурсы
Температурные условия земных недр Беларуси изучены недостаточно. По предварительным данным, наиболее благоприятные условия для образования термальных вод имеются в Припятской впадине, однако большая глубина залегания термальных вод, сравнительно низкая их температура, высокая минерализация и низкий дебет скважин (100-150 м3 в сутки) не позволяют в настоящее время рассматривать термальные воды страны в качестве заслуживающего внимания источника энергии.
Твердые бытовые отходы (ТБО)
Содержание органического вещества в бытовых отходах составляет 40-75%, углерода — 35-40%, зольность — 40-70%, горючие компоненты в бытовых отходах составляют 50-88%, теплотворная способность ТБО — 800-2000 килокалорий на килограмм. В мировой практике получение энергии из ТБО 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. Потенциальная энергия, заключенная в твердых бытовых отходах, образующихся на территории страны, равноценна 470 тысячам тонн условного топлива. При их биопереработке с целью получения газа эффективность составит не более 20-25%, что эквивалентно 100-120 тысячам т у.т. Эффективность данного направления следует оценивать не только по выходу биогаза, но и по экологической составляющей, которая в данной проблеме будет основной. Конкретные показатели эффективности могут быть получены на основании детальных проектных проработок, создания и эксплуатации опытно- промышленного полигона.
Отметим, что в Беларуси за счет экологических фондов планируется построить и ввести в эксплуатацию 9 сортировочных комплексов. К слову, из сортировочных комплексов в стране имеются только три производства: в г. Пинске Брестской области и городах Несвиже и Марьиной Горке Минской области. Основным условием уменьшения скорости загрязнения окружающей среды является раздельный сбор и сортировка коммунальных отходов. За год в Беларуси образуется порядка 3229 тыс. тонн твердых коммунальных отходов, в том числе от населения — 1971 тыс. тонн (61%). До настоящего времени практически единственным способом обезвреживания ТБО является их захоронение на полигонах. По состоянию на конец 2004 года суммарная площадь полигонов, состоящих на балансе ЖКХ, составляла около 4641 га. Действующие мусороперерабатывающие заводы в стране отсутствуют — в значительной мере по причине недостатка финансовых средств на их проектирование и строительство.
Фитомасса
В качестве сырья для получения жидкого и газообразного топлива можно применять периодически возобновляемый источник энергии — фитомассу быстрорастущих растений и деревьев. В климатических условиях Беларуси с 1 га энергетических плантаций собирается масса растений в количестве до 10 тонн сухого вещества, что эквивалентно примерно 5 т у.т. При дополнительных агротехнических приемах продуктивность гектара может быть повышена в 2 раза. Из этого количества фитомассы можно получить 5-7 тонн жидких продуктов, эквивалентных нефти. Наиболее целесообразно использовать для получения сырья площади выработанных торфяных месторождений, на которых отсутствуют условия произрастания сельскохозяйственных культур. Площадь таких месторождений составляет около 180 тыс. га и может стать стабильным, экологически чистым источником энергетического сырья в объеме до 1,3 млн т у.т. в год.
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.
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, в Беларуси же опыт их массового применения отсутствует. Общий потенциал отходов растениеводства оценивается до 1,46 млн т у.т. в год. Целесообразные объемы их сжигания для топливных целей следует решать в сопоставлении с конкретными нуждами хозяйств в индивидуальном порядке.
Достигнутые сегодня результаты в энергетике несколько смягчили, но не устранили полностью кризисные явления в обеспечении страны энергоносителями, так как доля собственных энергоресурсов остается все же незначительной. В этой связи большая работа проводится по диверсификации углеводородного сырья — поиск партнеров в Азербайджане, Венесуэле, Иране. Необходимо отметить, что в стране подготовлен и одобрен проект плана подготовительных работ по строительству АЭС. В 2014 году в Беларуси введут в эксплуатацию первый блок АЭС мощностью 1000 МВт. До 2020 года планируется пуск второго блока аналогичной мощности. Практическая реализация проекта строительства АЭС начинается в 2008 году. По предварительным расчетам, стоимость строительства АЭС составит около $2,5-$3 млрд. Собственная атомная станция позволит стране экономить до 5 млрд кубометров газа.
Александр ПАНИЧ
Вода
Так, заместитель министра энергетики Беларуси Леонид Шенец сообщил, что в ближайшее время новый импульс получит развитие таких направлений, как использование энергии воды и ветра. По его словам, потенциальная мощность всех водотоков страны составляет 850 МВт, в том числе технически доступный — 520 МВт, а экономически целесообразный — 250 МВт. Отметим, что в стране действует 21 малая ГЭС суммарной установленной мощностью около 10 МВт, в том числе 14 ГЭС суммарной мощностью 7,8 МВт. Кроме того, уже давно запущены в разработку проекты Полоцкой ГЭС (28 МВт) на р. Западная Двина и Гродненской ГЭС (ориентировочно 17 МВт) на реке Неман.
Ветер
Леонид Шенец также отметил, что энергетики уделят большее внимание развитию ветроэнергетических установок (ВЭУ). К слову, на территории Беларуси выявлено 1840 площадок для их размещения с теоретически возможным энергетическим потенциалом 1600 МВт и годовой выработкой электроэнергии 3,3 млрд кВтч. Однако в ближайшее время технически возможное и экономически целесообразное использование потенциала ветра не превысит 5% от установленной мощности электростанций энергосистемы, т.е. может составить не более 300-350 МВт, или 720-840 млн кВтч. По оценке белорусских экспертов, существующие способы преобразования энергии ветра в электрическую с помощью традиционных лопастных ветроэнергетических установок (ВЭУ) в наших условиях экономически неоправданны. Причина в высокой пусковой скорости ветра (4-5 м/с), высокой номинальной скорости (8-15 м/с) и небольшой годовой производительности в условиях слабых континентальных ветров, характерных для Беларуси — 3-5 м/с. Так, стоимость ВЭУ составляет $1000-$1500 за кВт установленной мощности.
Проведенный в последние годы в стране комплекс работ позволяет делать более оптимистичный прогноз в части использования энергии ветра для производства электроэнергии. Для этих целей рекомендуются новые ВЭУ, основанные на эффекте Магнуса, когда в качестве аэродинамических элементов используются не лопастные, а вращающиеся усеченные конусы специальной формы (роторы), подъемная сила в которых многократно (в 6-8 раз) превосходит подъемную силу в лопастях. По утверждениям авторов, главное их преимущество состоит в том, что они могут эффективно работать при скоростях ветра, характерных для условий Беларуси. Для получения объективной оценки возможности изъятия полного ветропотенциала (с помощью новых ВЭУ) требуется завершить цикл экспериментальных исследований и определить необходимые инвестиции для развития названного направления. С учетом необходимости параллельной работы ВЭУ с энергосистемой схема намного усложняется, и, естественно, значительно возрастут затраты на создание и эксплуатацию ВЭУ. При этом в затратах следует учитывать необходимость создания и содержания резерва мощностей на других типах электростанций. В качестве возобновляемых и нетрадиционных источников энергии с учетом природных, географических и метеорологических условий необходимо также рассматривать дрова, биогаз из отходов животноводства, солнечную энергию, фитомассу, твердые бытовые отходы и отходы растениеводства, геотермальные ресурсы. Их динамичное широкое применение в стране очень важно по нескольким причинам. Во-первых, работы по их использованию будут способствовать развитию собственных технологий и оборудования, которые впоследствии могут стать предметом экспорта; во-вторых, эти источники, как правило, являются экологически чистыми; в-третьих, развитие таких источников повышает энергетическую безопасность государства.
Дрова
К 2012 году объем заготовок и использования древесного топлива достигнет 11,7 млн м3, из них около 2 млн кубометров составят отходы деревообработки. Освоением расчетной лесосеки будет заниматься не только Минлесхоз и концерн «Беллесбумпром», но и другие лесопользователи, которые ведут глубокую переработку древесины и использование всех ее компонентов. В 2007 году работает около 17 лесозаготовителей. Кроме этого, поставщиками древесного топлива станут все ведомства, которые имеют юридические лица — Минлесхоз, Управление делами президента, Минобороны, Минобразования, МЧС, Академия Наук. Отметим, что в разрабатываемое лесопользование отнесено около 6 млн кубических метров древесины, из них только 30% будут разрабатываться Минлесхозом. По материалам лесоустройства к 2012 году в стране будет насчитываться 10,1 млн кубометров расчетной лесосеки, которая сейчас в полном объеме не ведется. Ежегодно в заготовку и разработку лесосеки планируется инвестировать около 16-19 млрд рублей. Для сбора отходов лесозаготовок будут использоваться средства Инновационного фонда Минэнерго Беларуси. Развитие малой энергетики позволит более эффективно использовать древесное топливное сырье. Оно будет измельчаться в щепу на лесосеке и свозиться на промежуточные склады. К тому же, уже разработаны технические требования для производства рубильных машин и щеповозов. К 2012 году планируется использовать 264 тысячи кубометров деловой древесины, 5,3 млн кубометров древесины, 2,6 млн кубометров сухостоя.
Отметим, что перевод ТЭЦ на использование местных видов топлива начался еще в 2006 году. Так, в июне прошлого года белорусские энергетики ввели в эксплуатацию котел на лигнине тепловой мощностью 30 ГКал/ч на Бобруйской ТЭЦ-1 и второй пусковой комплекс мини-ТЭЦ на котельной «Осиповичи». Среди других объектов — ввод котла и паровой турбины электрической мощностью 1,5 МВт на Белорусской ГРЭС, а также аналогичного оборудования мощностью 1,25 МВт на котельной «Вилейка», Пинской ТЭЦ и Жодинской ТЭЦ. В результате внедрения нового оборудования объем замещения импортируемого топлива за счет использования местных энергоресурсов будет увеличен на 106,5 тыс. т условного топлива.
Солнечная энергия
По оценке метеорологов, в Беларуси 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 калории на 1 см2 в сутки, что эквивалентно 2,8 кВтч на м2. К слову, чтобы удовлетворить потребность страны в электроэнергии в объеме 45 млрд кВтч, потребуется 450 км2 гелиостатов, которые обойдутся в $202,5 млрд без учета затрат на эксплуатацию выпрямителей, строительно-монтажные работы. С учетом опыта создания солнечной электростанции в Крыму, а также зарубежного опыта удельные капиталовложения и себестоимость получаемой электроэнергии десятикратно превышают ее производство за счет других источников. Технический прогресс в этой области, естественно, будет способствовать снижению затрат, однако для условий Беларуси в прогнозируемый период составляющая производства электроэнергии с помощью солнечной энергии будет практически неощутима. Основными направлениями использования энергии солнца будут гелиоводоподогреватели (ГВП) и различные гелиоустановки для интенсификации процессов сушки и подогрева воды в сельскохозяйственном производстве.
Геотермальные ресурсы
Температурные условия земных недр Беларуси изучены недостаточно. По предварительным данным, наиболее благоприятные условия для образования термальных вод имеются в Припятской впадине, однако большая глубина залегания термальных вод, сравнительно низкая их температура, высокая минерализация и низкий дебет скважин (100-150 м3 в сутки) не позволяют в настоящее время рассматривать термальные воды страны в качестве заслуживающего внимания источника энергии.
Твердые бытовые отходы (ТБО)
Содержание органического вещества в бытовых отходах составляет 40-75%, углерода — 35-40%, зольность — 40-70%, горючие компоненты в бытовых отходах составляют 50-88%, теплотворная способность ТБО — 800-2000 килокалорий на килограмм. В мировой практике получение энергии из ТБО 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. Потенциальная энергия, заключенная в твердых бытовых отходах, образующихся на территории страны, равноценна 470 тысячам тонн условного топлива. При их биопереработке с целью получения газа эффективность составит не более 20-25%, что эквивалентно 100-120 тысячам т у.т. Эффективность данного направления следует оценивать не только по выходу биогаза, но и по экологической составляющей, которая в данной проблеме будет основной. Конкретные показатели эффективности могут быть получены на основании детальных проектных проработок, создания и эксплуатации опытно- промышленного полигона.
Отметим, что в Беларуси за счет экологических фондов планируется построить и ввести в эксплуатацию 9 сортировочных комплексов. К слову, из сортировочных комплексов в стране имеются только три производства: в г. Пинске Брестской области и городах Несвиже и Марьиной Горке Минской области. Основным условием уменьшения скорости загрязнения окружающей среды является раздельный сбор и сортировка коммунальных отходов. За год в Беларуси образуется порядка 3229 тыс. тонн твердых коммунальных отходов, в том числе от населения — 1971 тыс. тонн (61%). До настоящего времени практически единственным способом обезвреживания ТБО является их захоронение на полигонах. По состоянию на конец 2004 года суммарная площадь полигонов, состоящих на балансе ЖКХ, составляла около 4641 га. Действующие мусороперерабатывающие заводы в стране отсутствуют — в значительной мере по причине недостатка финансовых средств на их проектирование и строительство.
Фитомасса
В качестве сырья для получения жидкого и газообразного топлива можно применять периодически возобновляемый источник энергии — фитомассу быстрорастущих растений и деревьев. В климатических условиях Беларуси с 1 га энергетических плантаций собирается масса растений в количестве до 10 тонн сухого вещества, что эквивалентно примерно 5 т у.т. При дополнительных агротехнических приемах продуктивность гектара может быть повышена в 2 раза. Из этого количества фитомассы можно получить 5-7 тонн жидких продуктов, эквивалентных нефти. Наиболее целесообразно использовать для получения сырья площади выработанных торфяных месторождений, на которых отсутствуют условия произрастания сельскохозяйственных культур. Площадь таких месторождений составляет около 180 тыс. га и может стать стабильным, экологически чистым источником энергетического сырья в объеме до 1,3 млн т у.т. в год.
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.
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, в Беларуси же опыт их массового применения отсутствует. Общий потенциал отходов растениеводства оценивается до 1,46 млн т у.т. в год. Целесообразные объемы их сжигания для топливных целей следует решать в сопоставлении с конкретными нуждами хозяйств в индивидуальном порядке.
Достигнутые сегодня результаты в энергетике несколько смягчили, но не устранили полностью кризисные явления в обеспечении страны энергоносителями, так как доля собственных энергоресурсов остается все же незначительной. В этой связи большая работа проводится по диверсификации углеводородного сырья — поиск партнеров в Азербайджане, Венесуэле, Иране. Необходимо отметить, что в стране подготовлен и одобрен проект плана подготовительных работ по строительству АЭС. В 2014 году в Беларуси введут в эксплуатацию первый блок АЭС мощностью 1000 МВт. До 2020 года планируется пуск второго блока аналогичной мощности. Практическая реализация проекта строительства АЭС начинается в 2008 году. По предварительным расчетам, стоимость строительства АЭС составит около $2,5-$3 млрд. Собственная атомная станция позволит стране экономить до 5 млрд кубометров газа.
Александр ПАНИЧ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 22 за 2007 год в рубрике энергетика
