Концепция развития электроэнергетической и теплоснабжающей инфраструктуры в Российской Федерации на основе когенерации и распределенной энергетики презентация

когенерации и распределенной энергетики

" Международный форум Smart grid & Metering
Интеллектуальные сети и системы измерений


Сопредседатель Технологической платформы «Малая распределенная энергетика»,
Генеральный директор
ЗАО «АПБЭ»
И.С. Кожуховский

15 ноября 2012 г.

теплоэнергетического комплекса страны, недоучет ее роли в принимаемых стратегиях и схемах;
Стихийное массовое развитие малой распределенное энергетики;
Нескоординированность развития электроэнергетики и муниципальных систем теплоснабжения – огромного рынка для малой энергетики!

Стартовые условия разработки Концепции

АПБЭ
АГЕНТСТВО
ПО ПРОГНОЗИРОВАНИЮ
БАЛАНСОВ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ

Разработчик Генеральной схемы размещения объектов электроэнергетики России до 2030 года, Государственной программы «Энергосбережение и повышение энергоэффективности до 2020 года»

Координатор Технологической платформы «Малая распределенная энергетика»

централизованной системы с крупными источниками генерации к разнообразию типов и форм в соответствии с особенностями конкретных потребителей и конкретных локальных условий развития

Основные технологии ТП «МРЭ»

Газотурбинные установки;
Парогазовые установки;
Газопоршневые установки;
Микротурбины
Установки с циркулирующим кипящим слоем;
Установки газификации угля и других органических материалов;
Водородная энергетика и топливные элементы;
Тепловые насосы
Свободно-поршневые двигатели;
Комбинированные установки;
др. технологии

На 01.09.2012 к ТП МРЭ присоединилось 168 организаций – участников, ожидается дальнейшее увеличение числа участников ТП

Со-координаторы ТП «МРЭ»
ОАО «ИНТЕР РАО ЕЭС»,
НП «Российское торфяное и биоэнергетическое общество»

Организация-координатор ТП «МРЭ»
ЗАО «АПБЭ»

Исполнительная Дирекция
Дирекция по экологии и энергоэффективности

Решением Правительственной комиссии по высоким технологиям и инновациям (Протокол от 01.04.2011 № 2, В.В. Путин) утвержден перечень технологических платформ, в том числе Технологическая платформа «Малая распределенная энергетика»

до 2030 года

Доля когенерации – 37 %
(по установленной мощности)

Доля когенерации – 32 %
(по установленной мощности)

Ввод 173 ГВт генерирующих мощностей.
Рост доли АЭС в структуре мощностей в 1,43 раза. Снижение доли тепловых электростанций (на 3,4 процентных пункта), широкое внедрение ПГУ, ПГУ-ТЭЦ и ГТУ-ТЭС.
Несмотря на рост установленной мощности ТЭЦ (когенерация), ее доля в структуре мощностей не увеличивается. Генерация малых и средних мощностей (до 300 МВт) растет незначительно. Рост ВИЭ недостаточный.

Экспорт
ТЭР ∼ 0,7 млрд.тут

+

-

Потребление первичных ТЭР
∼ 1,0 млрд.тут

=

Доля электрической и тепловой энергии в конечном потреблении – 40%

На электро- и теплоэнергию в первичных энергоресурсах приходится – 50%

Роль электро- и теплоэнергетического комплексов в топливно-энергетическом
балансе РФ

При производстве и передаче электро- и теплоэнергии теряется 20%от потребляемых первичных энергоресурсов

5

при производстве
электроэнергии
133,0 млн. тут

+

ППЭЭ при производстве
теплоэнергии
153,7 млн. тут

=

Суммарный ППЭЭ
в электроэнергетическом и теплоэнергетическом комплексах
286,7 млн. тут

Суммарный ППЭЭ
в отраслях конечного потребления энергоресурсов (промышленность, транспорт и др.)
219,7 млн. тут

Потенциал повышения энергетиче-
ской эффективности (ППЭЭ) в
электро- и теплоэнергетическом
комплексах превышает ППЭЭ в
отраслях конечного потребления
на 67 млн. ту.т (= 286,7 - 219,7)

* из Госпрограммы «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020г.»

Потенциал энергосбережения в электро- и теплоэнергетическом комплексе
страны - наибольший среди всех секторов экономики!

01.01.2012, ГВт

16 %

21%

АЭС

ГЭС

ТЭС

на 01.01.2012 – 223,6 ГВт

0,2 %

ВИЭ

В настоящее время электроэнергетический комплекс России это:
энергетика крупных мощностей (59 электростанций с мощностью более 1000 МВт, 37 - от 500 до 1000 МВт);
сверхцентрализованная энергетика (доля централизации составляет 90%);
энергетика с большой протяженностью линий электропередачи (2614 тыс. км.);
неэффективное использование мощностей (КИУМ электростанций - 52% )
энергетика с недопустимо низкой долей производства электроэнергии на малых генерирующих установках - 1,5 млрд. кВт.ч (в зоне централизованного энергоснабжения электроэнергетического комплекса) из произведенных 1051,5 млрд. кВт.ч,
низкий уровень когенерационной выработки энергии

и отчетности Минэнерго Ф. 10-14 

ТЭС

• Тепло производится на 585 ТЭС (в т.ч. 332 - общего пользования, 253 - промпредприятий) и 74 000 котельных.
• Протяженность тепловых сетей -более 200 000 км.
• Централизованным отоплением охвачено 80% жилищного фонда России

Производство тепла в системах централизованного теплоснабжения (ТЭЦ и системы муниципального теплоснабжения) РФ составляет порядка 1500 млн. Гкал в год.

13 городов с населением более 1,0 млн. человек;
- 150 городов с населением от 100 тыс. человек до 1,0 млн;
- 935 города с населением от 50 тыс. до 100 тыс. человек;
- 40 тысяч малых и средних населенных пунктов.

В энергетическом эквиваленте в системах централизованного теплоснабжения производится тепла в 1,5 раза больше, чем электроэнергии.
В платежах за энергию тепло обходится потребителям в 3-4 раза дороже электроэнергии

тепловой мощности:

КИУМ* ТЭЦ = 31%

КИУМ котельных = 16%


Тарифы на тепло от котельных кратно превышают тарифы от ТЭЦ (например,
в г. Саратов - в 2 раза)

Использование установленной тепловой мощности ТЭЦ

*)КИУМ - коэффициент использования установленной мощности

*

499,9

1000

660

потребителей электроэнергии;
высокие потери электроэнергии в электрических сетях;
неэффективность конденсационных генерирующих установок по сравнению с когенерационными, неэффективность использования топлива;
Старение оборудования, отставание в новых технологиях;
Быстро растущие цены на электроэнергию

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ
Критическое старение оборудования и технологий в тепловой генерации;
Длительное отсутствие технологического развития и обновления тепловых сетей, недостаточные капитальные вложения в новые теплоэнергетические технологии
Низкий уровень использования потенциала когенерации;
Неразвитость систем учета и расчетов за потребление тепла;
С 2006 по 2011 гг. повреждаемость тепловых сетей в отопительный сезон выросла в 1,7 раза, что свидетельствует о недостаточных объемах замены трубопроводов (3 - 4% в год)
Высокие тарифы на тепло, сдерживание их роста неэкономическими методами

В итоге: неэффективность централизованного уклада электроснабжения и муниципального теплоснабжения, высокая стоимость электро- и теплоэнергии для потребителей, низкое качество услуг

72% - электроэнергия и тепло в структуре платежей

приняты стратегические документы по развитию электроэнергетики в направлении распределенной генерации в ЕС (Директива 2004/8/ЕС от 11.02.2004 «О развитии когенерации на основе полезного тепла на внутреннем энергетическом рынке»), США (Калифорния. План развития Распределенной генерации), Австралия (Программа по реформированию энергетики Австралии);
в США эксплуатируется около 12 млн. установок малой распределенной генерации (единичной мощностью до 60 МВТ) общей установленной мощностью свыше 220 ГВт, а темпы прироста составляют порядка 5 ГВт в год;
в странах ЕС распределенная генерация составляет в среднем около 10% от общего объема производства электроэнергии (в Дании – 45%).

Появились высокоэффективные установки малой мощности, сопоставимые по эффективности с крупными электростанциями.

основе когенерации и распределенной энергетики

обоснование необходимости развития и оптимизации электро- и теплоэнергетического комплексов страны как единого энергокомплекса
формирование нового структурно-инновационного сценария развития электро- и теплоэнергетики, предусматривающего структурный маневр в сторону распределенной энергетики, рост вводов малой генерации со снижением вводов крупных электростанций
максимально возможная реализации потенциала когенерационного способа производства энергии и ВИЭ

эффективного действия ТЭЦ, строительства тепловых сетей ТЭЦ, развитие тригенерации;
Модернизация действующих ТЭЦ:
в зоне газоснабжения - замена ПСУ на ПГУ (это даст прирост производства электроэнергии притом же производстве тепла!);
в зоне угля, твердого топлива - замена ПСУ на ССКП или ЦКС (это позволит увеличить мощность электростанций на тех же площадках)
Модернизация котельных с использованием технологий малой и средней распределенной тепловой когенерации:
в зоне газоснабжения - газопоршневые установки (до 100 МВт), газотурбинные установки на основе микротурбин (от 15 кВт до 1-2 МВТ), турбин малой мощности от 2 до 50 МВТ, турбин средней мощности - от 50 до 120 МВт;
в зоне угля - котлы ЦКС и КС малой и средней мощности, установки газификация угля и получения из синтез-газа тепла и электроэнергии

и теплоснабжения (для малых поселений и городов)

Внедрение распределенной когенерации обеспечило (по сравнению с раздельным энергоснабжением: э/э – из сети, т/э – от котельной) резкое снижение цен на э/э и тарифов на т/э

локальных интеллектуальных систем электроэ- и теплоснабжения – важнейшее направление развития интеллектуальной энергетики для России

Интеллектуализация систем
энергоснабжения

Разработка и согласование с газоснабжающими организациями технических требований и типовых решений по размещению газопотребляющего энергетического оборудования.
3. Введение запрета на строительство (реконструкцию) котельных без проработки возможностей внедрения когенерационного оборудования.
4. Координация разрабатываемых на муниципальном уровне схем электро- и теплоснабжения.
5. Предоставление льготных инвестиционных кредитов для отечественных производителей и потребителей когенерационного энергооборудования, используемого в распределенной энергетике.
6. Установление долгосрочных тарифов, включение в тарифы инвестиционной составляющей на весь период окупаемости оборудования

Предлагаемые механизмы реализации структурно-инновационного сценария