диссертация (1169835), страница 16
Текст из файла (страница 16)
в мире насчитывалось 448 энергетическихреакторов (включая остановленные на длительный срок) в 32 странахустановленной мощностью 392 ГВт. Объем выработки электроэнергиисоставил 10% мировой генерации (табл. 2.1.4).86Табл. 2.1.4Установленные мощности и объемов производства электроэнергии на АЭСв мире в период 1985-2017 ггПоказательГоды1985 1990 2000 2005 2010 2015 2017Установленная мощность, ГВт 246318 350 368 375 383392Производство электроэнергии, 1 327 1 890 2 444 2 626 2 629 2 441 2 506ТВт*чКоличество энергоблоков363416 435 441 441 441448Источник: Nuclear Power Reactors in the World, International Atomic Energy Agency, 2017, p.
16-18,World Nuclear Performance Report, World Nuclear Association, 2018, P. 8Средиосновныхкомпаний,возводяшиеатомныеэнергоблоки,являются: Росатом (Россия), Westinghouse (США), General Electric (США),Areva (Франция), Kraftwerk Union (Германия), Mitsubishi Heavy Industries(Япония), Hitachi (Япония), KEPKO (Корея), CNNC (Китай).Подавляющее большинство АЭС находятся в странах Европы,Северной Америки, Азиатско-Тихоокеанского региона и России, при этомдоля выработки электроэнергии таким способом в некоторых странахдостигает больших значений (табл. 2.1.5).Табл. 2.1.5Лидирующие стран по использованию АЭС в энергосистеме, 2017 г.Установленная Количество АЭС Доля выработки Доля мировойСтрана94мощность, ГВт (энергоблоков)в энергобалансестраны, %выработкиАЭС, %США99.860 (99)19.732.2Франция63.116 (58)72.315.5Китай31.413 (36)3.68.2Россия26,110 (35)17.17.6Южная Корея23,16 (25)30.36.2Канада13,54 (19)15.63.9Германия10,77 (8)13.13.3Украина13,14 (15)52.33.1Швеция9.73 (10)40.02.48,97 (15)20.42.8ВеликобританияИсточник: Nuclear Power Reactors in the World, International Atomic Energy Agency, 2017, P.
10-11, 16-18.Key World Energy Statistics, OECD/IEA Publication, 2018. P. 8Мировой лидер в атомной энергетике, Япония, не включена в список, так как выработка электроэнергиина АЭС приостановлена. По состоянию на 2010 г. (до аварии) установленная мощность атомных станцийсоставляла 48 ГВт и вырабатывала 288 ТВт*ч (25% генерации страны).9487Строительство АЭС занимает 5-6 лет, срок эксплуатации атомныхэлектростанций оценивается в 30-40 лет, однако может быть продлениустанавливаетсяправительствомконкретнойстраны.Несмотряна невысокие значения электрического КПД энергоблока (порядка 35-40 %),среднемировой КИУМ атомной электростанции достигает 80 % и более из-запотенциальной опасности аварий при смене физических режимов работыреактора.
Соответственно, АЭС в основном работают в режиме базовойнагрузки.95 Среднее значение стоимости одномоментного возведенияатомных электростанций составляет 5 026 $/кВт, усредненный показательLCOЕ равен 87 $/МВт*ч.Преимуществом АЭС в сравнении с угольными и газовыми ТЭСявляется их практическая независимость от месторасположения источниковядерного топлива. Вместе с тем, топливная составляющая в стоимостигенерируемой АЭС электроэнергии не превышает 25 % (у традиционныхтепловых электростанций более 50%).
Это ослабляет влияние стоимостиурана на конечную стоимость электроэнергии в условиях роста цен наорганические виды природных ресурсов. При этом, большинство сделокмежду поставщиками и потребителями урана – это долгосрочные контракты,контролируемые небольшим числом уранодобывающих компаний. Урановыйрынок находится под жестким международным контролем, что сводитк минимуму возможность спекуляций и поддерживает его стабильность.Ресурсыприродногоуранадостаточновеликииширокораспространены в мире.
В 2016 г. насчитывалось 21 страна с урановымирудниками, на которых добывается около 59 500 тонн урана ежегодно(лидирующие позиции занимают Казахстан, Канада, Австралия, Нигер95Technology Roadmap Nuclear Energy. IEA/NEA Publication, 2015. P. 7, 12-13.World Nuclear Performance Report, World Nuclear Association, 2018, P. 1288и Россия).96 По оценкам Международного агентства по атомной энергиипри текущем уровне потребления урана атомной промышленностью, запасовхватит более чем на 90 лет.К возобновляемым источникам энергии относятся гидроэнергия,ветровая, солнечная, энергия приливов, геотермальная, биомассы и др. Вследза прорывом в технологии получения экологически чистой энергииих экономические показатели значительно улучшаются, и замещение имиископаемых видов топлива стало перспективной тенденцией в энергетике.Освоение таких источников энергии считается высокоприоритетной задачей,устанавливаются цели развития в этом направлении, в том числе, благодаряполитической, промышленной и инвестиционной поддержке.Гидроэнергия (16% мировой генерации) является наиболее техническивостребованным, экономически обоснованным и широко распространённымэкологически чистым видом энергии.
По данным Мирового энергетическогосовета, технически реализуемый потенциал гидроэнергетики составляет16 000 ТВт*ч и сосредоточен в бассейнах рек Азии (Янцзы, Брахмапутра,Ганг, Амур, Енисей, Обь, Лена, гидроресурсы Киргизстана и Таджикистана),Африки (Конго, Нил, Замбези), Южной Америки (Амазонка, Ориноко).В период с 1990 по 2017 гг. установленная мощность ГЭС увеличиласьпочти на 100% – c 630 ГВт до 1 253 ГВт (среднегодовой прирост 2.6%),производство электроэнергии на данных типах станций в мире увеличилось с2 143 ТВт*ч до 4 089 ТВт*ч (среднегодовой прирост 2.4 %). В таблице 2.1.6представлены лидирующие страны по использованию гидроресурсов.Табл. 2.1.6.Лидирующие стран по использованию ГЭС в энергосистеме, 2017 г.СтранаУстановленнаямощность, ГВтДоля выработки вэнергобалансе страны, %Доля мировойвыработки ГЭС, %Китай34419.228.6Подтвержденные запасы урана сконцентрированы в основном в Австралии, Казахстане, России, Канаде,Нигерии, Намибии, ЮАР, Бразилии, США и Китае.9689СШАБразилияКанадаРоссияЯпонияИндияНорвегияТурцияФранция10397805150453227266.865.858.017.18.09.396.224.59.6Продолжение Табл.
2.1.67.09.19.34.52.03.33.51.61.4Источник: Renewable Information, OECD/IEA Publication, 2018. Key World Energy Statistics, OECD/IEAPublication, 2018. P. 9Строительство ГЭС занимает продолжительный срок, одновременносрок эксплуатации превышает 60-70 лет. Несмотря на высокие значенияэлектрического КПД (более 80-85 %), среднемировой КИУМ гидростанциисоставляет менее 50%.97 Это объясняется неравномерностью стока рек,соответственно, на полную мощность ГЭС работает в половодье и в паводки.Вместе с тем, благодаря высокой маневренности ГЭС часто вырабатываютзначительные количества более дорогой пиковой электроэнергии (в томчисле при резком увеличении энергопотребления).Капитальные затраты на строительство гидростанций в странах миразначительно разнятся и зависят от типа проекта, стоимости цемента, стали,электромеханического оборудования и т.д.
Стоимость одномоментноговозведения гидростанций в странах варьируется от 1 050 $/кВт до 7 650 $/кВтдля больших ГЭС и от 1 300 $/кВт до 9 400 $/кВт для малых ГЭС –среднее значение составляет 3 493 $/кВт. Для сравнения, реконструкцияи модернизация существующих гидростанций оценивается в 500-1 000 $/кВт,средняя проектная стоимость строительства гидроаккумулирующих станций97Technology Roadmap Hydropower.
OECD/IEA Publication, 2016. P. 7, 12-1390– 1 200 $/кВт. LCOE для больших ГЭС оценивается в среднем в 67 $/МВт*ч(от 20 $/МВт*ч до 230 $/МВт*ч).98Большие ГЭС во многих случаях являются самыми низкозатратнымиисточниками электроэнергии. Причина этого в том, что большинство такихстанций были построены много лет назад и их стоимость полностьюамортизирована. Эксплуатация ГЭС значительно дешевле тепловых иатомных электростанций: отсутствуют затраты на топливо, экологическиеплатежи за выбросы, меньше расходы на ремонт, небольшая численностьперсонала. При этом отметим, что в мире в настоящее время уровеньразвития гидроэнергетики относительно невысок, следовательно, эта отрасльимеет значительный потенциал роста.Ветроэнергетика – одна из быстроразвивающихся отраслей генерацииэлектроэнергии.
В 2017 г. совокупная установленная мощность ВЭС в миредостигла 519 ГВт (8% мировой установленной мощности электростанций),а объем выработки электроэнергии составил 1110 ТВт*ч (4% мировойвыработки электроэнергии). В период с 2000 по 2017 гг. среднегодовой ростпоказателей составил 23% и 22%, соответственно.В странах многих странах Европейского союза, БРИКС (кроме России),США ветроэнергетика занимает лидирующие позиции по объему вводановых энергетических мощностей. Так, прирост мощностей ВЭС в 2017 г.
вКитае составил 18.7 ГВт (13% к уровню 2016 г.), в США – 7 ГВт (+9%), вГермании – 4.7 ГВт (+9 %), в Индии – 4.1 ГВт (+15 %), Великобритании – 2,2ГВт (+16 %), в Бразилии – 1,7 ГВт (+17 %).99В ряде стран доля ветрогенерации доходит до значимых объемов.Например, в Дании с помощью ветрогенераторов в 2017 г. производится 51%9899New Energy Outlook, Bloomberg New Energy Finance, 2017. P. 49, 58Renewable Energy Statistics, International Renewable Energy Agency, 2018. P. 42-4691электричества страны, в Португалии – 21%, в Испании – 18%, в Германии –16%, в Великобритании – 11%.ПоданнымЕвропейскойассоциацииветроэнергетики,средняямощность современной материковой ветротурбины в Европе – 3 МВти позволяет производить в среднем за год 4 702 МВт*ч электроэнергии(соответствует годовому энергопотреблению примерно 1200 домохозяйств),КИУМ не более 25-30 %. Средняя морская турбина обладает мощностью4,5 МВт и вырабатывает 12 961 МВт*ч в год (КИУМ таких агрегатовсопоставим с тепловой энергетикой – 40-45%).Благодаря техническим усовершенствованиям и высокой конкуренцияна рынке ветроэнергетического оборудования, стоимость строительстваобъектов ветроэнергетики снижается.
Средние затраты на возведенияназемных ВЭС составляют 1 641 $/кВт, для морских – 4 298 $/кВт. LCOEматериковой ветротурбины в среднем составляет 82 $/МВт*ч, морской –165 $/МВт*ч. Ожидается, что к 2030-2035 гг. капитальные затраты наземныхВЭС снизятся еще на 15-20%, а морских ВЭС – на 30%. LCOE наземных ВЭСпредполагает 10-15% снижение, морских – порядка 40%.100Ветроэнергетические ресурсы сосредоточены в Арктике, Центральнойи Северной Азии, Северной Европе, Центральной, Северной и ВосточнойАмерике.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
