диссертация (1169835), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Учитывая, что основные источники ветроэнергетики (как исолнечной энергии) сконцентрированы в районах с низкой плотностьюнаселения и расположены в сотнях/тысячах километров от промышленныхцентров, то их полноценное освоение требует развитие технологий передачиэлектроэнергии на дальние расстояния.101В отношении солнечной генерации существует два основных типаСЭС: фотоэлектрическая и тепловая. Фотоэлектрические установки нашли100101World Energy Outlook, OECD/IEA Publication, 2018.
P. 350, 605Technology Roadmap Wind Energy, OECD/IEA Publication, 2016. P. 3292широкое коммерческое применение и составляют порядка 99% мировойустановленной мощности солнечных электростанций, которая в 2017 г.достигла 366 ГВт (5% суммарной мощности СЭС в мире), а объем выработкисоставил 443 ТВт*ч (2% общего объема генерации электроэнергии).
С 2000по 2017 гг. среднегодовой рост обоих показателей составил 40%.В 2017 г. Китай представляет собой самый крупный рынок солнечныхфотоэлектрических технологий с общей установленной мощностью 112 ГВт.Далее следуют США (47 ГВт), Япония (44 ГВт), Германия (42 ГВт), Италия(20 ГВт), Индия (18 ГВт), Великобритания (11 ГВт), Франция (8 ГВт). Приэтом доля выработки электроэнергии при помощи СЭС невелика, например,в Италии солнечная энергетика покрывает 8% общей генерации страны, вЯпонии – 6%, в Испания – 4.5%, в Китае – 2%.На солнечные панели из кристаллического кремния (КИУМ такихсолнечных элементов 16-23 %) приходится более 85 % мирового рынка,технология тонкоплёночных солнечных панелей (КИУМ 10-14 %) составляет15 %. КПД фотоэлектрической и солнечно тепловой электростанциисоставляют в среднем 16% и 14%.
Эффективность энергопреобразованияпанелей обоих типов ежегодно увеличивается на 1,0-1,5 %.102Солнечные фотоэлектрических технологии делятся на три категории:бытовые, коммерческие и большие наземные. Средний уровень капитальныхрасходов при возведении больших наземных СЭС составляет 1 336 $/кВт.LCOE в зависимости от страны варьируется в диапазоне от 80 $/МВт*ч(США, Китай) до 139 $/МВт*ч (Япония, страны ЕС). Прогнозируетсяснижение данных показателей к 2035 г. – до 800 $/кВт и 60 $/МВт*ч.103Сравнительные показатели капитальных затрат и LCOE для разных типовгенераций, анализируемых в данной части, представлены в Приложении 3.102103Renewables 2018, Analysis and Forecasts to 2023, OECD/IEA Publication, 2018. P.
38, 41World Energy Outlook, OECD/IEA Publication, 2018. P. 34993В дополнение к вышеперечисленным видам экологически чистойэнергии отметим, что перспективным направлением является такжегеотермальная энергия и биоэнергетика (биомасса).Биомасса представляет собой топливо, сходное с углем, поэтомудля нее могут применяться такие же технологии. Энергию биомассыполучают из сельскохозяйственных, древесных, бытовых и промышленныхотходов, а также из потенциальной искусственной энергетической биомассы,энергетических сельскохозяйственных культур и лесов.
Активное развитиесейчас получает направление по выработке электроэнергии из биотоплива,полученного методом пиролиза водорослей. По состоянию на 2017 г.,установленная мощность объектов выработки электроэнергии из биомассыдостигла 138 ГВт (2% мировой установленной мощности), объем выработкиэлектроэнергии составил 625 ТВт*ч (2% мировой генерации). Страны ЕСлидируют по объему выработки электроэнергии из этого топлива.Геотермальная энергия – энергия, получаемая из природного тепланедр Земли.
Она подразделяется на следующие виды: энергия горячей воды,пара,грунтовогодавления,геотермальныхпородилавы.Запасыгеотермальной энергии сосредоточены в основном в странах тихоокеанскогопобережья, Средиземноморско-Гималайском геотермальном поясе, на хребтеАтлантического океана и в геотермальном поясе Красного моря. Согласноданным Международного агентства по возобновляемой энергии в 2017 г.установленная мощность геотермальных электростанций в мире достигла14 ГВт, выработка – 86 ТВт*ч.Проанализировав состояние мировой электроэнергетики и основныевиды генерации, приходим к выводу, что на современном этапе несуществует технологии выработки электроэнергии, которую можно признатьнаиболее дешевой.
Системные расходы, структура рынка, законодательствов сфере защиты окружающей среды, обеспеченность природными ресурсами94– именно совокупность этих факторов играют определяющую роль длялюбой отдельно взятой страны.Рост населения и экономическое развитие стран с развивающейсяэкономикой способствовали увеличению спроса на электрическую энергию.В результате, объемы генерации с 1990 г. выросли на 116% и достигли 25 599ТВт*ч в 2017 г. Более двух третьих этого роста было обеспечено за счетввода новых мощностей газовых и угольных станций, в то время как аварияна АЭС Фукусима-1 затормозила расширение атомной энергетики в мировомэлектробалансе. Гидроэнергия (третье место в структуре выработкиэлектроэнергии после угля и газа) продолжает оставаться наиболеераспространенным видом среди возобновляемых источников в виду своейтехнологической зрелости и имеет значительный потенциал роста.Стоимость выработки электроэнергии при помощи солнца и ветрапостепенно снижается и приближается к традиционным видам.
Вместе с тем,отмечаем, что развитие такого вида генерации происходит в основномблагодаря государственной поддержке и соответствующим программам.104Однако, ВИЭ обладают критическим недостатком – нестабильностьвыработки электроэнергии и зависимость от погодных условий. Такимобразом, традиционная тепловая энергетика продолжает, во многих случаях,доминировать в энергосистемах, либо дополнять возобновляемые источники,позволяя компенсировать неравномерности, в частности, в пиковые нагрузки.2.2.ОСНОВНЫЕНАПРАВЛЕНИЯРАЗВИТИЯМИРОВОЙЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ.Становление мировой электроэнергетики можно разделить на триосновных этапа. Для первого (до середины XX в.) характерно формированиеОдним из вариантов системы поддержки является использование фиксированной надбавки к рыночнойцене энергии ВИЭ.
Как правило, надбавка к цене произведенной электроэнергии или фиксированный тарифвыплачиваются в течение достаточно продолжительного периода (10-20 лет), тем самым гарантируя возвратвложенных в проект инвестиций и получение прибыли.10495небольших энергосистем. Низкие уровни напряжения и невозможностьохватитьобширнуюзонупокрытияобусловилираспространениеизолированных энергосистем, обеспечивающих локальное энергоснабжениегородов. Установленная мощность объектов энергетики была ограничена.Второй этап отличается развитием объединенных энергосистем.В условиях роста единичной мощности генераторов, повышением уровнянапряжения сетей, а также увеличением объемов передачи электроэнергиив пределах стран и на международном уровне распространение получиликрупные объединенные энергосистемы.В XXI в.
стремительное использование возобновляемых источниковэнергии и передовых технологий передачи электроэнергии сверхвысокогои ультравысокого напряжения (500 кВ, 800 кВ и выше) обеспечили переходв новую эпоху внедрения мощных интеллектуальных энергосистем.105Торговля электроэнергией занимает особое место. При этом ряд стран(например, Франция, Россия, Канада) имеют положительные торговыебалансы и являются преимущественно экспортерами. Другие (Италия,Великобритания, Бельгия, Вьетнам), наоборот, в значительной мерепокрывают потребности за счёт импорта. Есть и государства (скандинавскиеи южноамериканские), энергобалансы которых зависят от располагаемыхвозобновляемых ресурсов, в первую очередь приточности воды к ГЭС.Международная торговля электроэнергией сопровождается активнымстроительством трансграничных линий электропередачи (ТГЭП).
КромеТГЭП, в целях экспортных поставок, сооружаются и линии, соединяющиена параллельную (совместную) работу национальные или локальныевнутригосударственные энергосистемы соседних стран, т.е. создаются105Чженья Л. Глобальное энергетическое объединение – Издательский дом МЭИ, 2016. С. 25896межгосударственные электроэнергетические объединения (МГЭО). Сейчас вмире нет региона, где бы не действовали МГЭО или не намечались новые.106При этом формируется техническая и технологическая инфраструктурамежгосударственных электроэнергетических рынков (МГЭР).
Развитиеинституциональной базы МГЭО и МГЭР приводит к созданию общегоэнергетического пространства (ОЭП), что обуславливает достижениеоптимального распределения энергоресурсов на обширных территориях.В общем случае к эффектам, влияющим на целесообразность созданияМГЭО, а также интеграции национальных рынков для торговли (обмена)электроэнергией, с энергоэкономической точки зрения, относятся:• повышениенадёжностиибесперебойностиэлектроснабжения,что связано с использованием общих резервов мощности и возможностямиоказания взаимопомощи в форс-мажорных ситуациях;• возможность передачи/продажи электроэнергии из национальнойэлектроэнергетической системы страны (ЭЭС), где она дешевле, в ЭЭСс более высокой её ценой, что создает условия для функционированияи развития региональных МГЭР;• улучшение работы электростанций различных типов при объединенииЭЭС, отличающихся структурой генерирующих мощностей.
Это позволяетполнее использовать наиболее эффективные и возобновляемые источникиэлектроэнергии с их переменной энергоотдачей;• совместное энергетическое строительство и согласование развитиегенерирующих мощностей;• сооружение электростанции, в частности, ГЭС, в соседних странах(выносная генерация) для передачи электричества в собственную страну.Подковальников С.В., Савельев В.А., Хамисов О.В., Чудинова Л.Ю. Методология, моделии исследования эффективности межгосударственной электроэнергетической интеграции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
