Новый подход к развитию российской электроэнергетики с учетом расширения использования распределенных энергетических ресурсов 9- ый Ежегодный Форум Российская. - презентация

1 Новый подход к развитию российской электроэнергетики с учетом расширения использования распределенных энергетических ресурсов 9- ый Ежегодный Форум Российская электроэнергетика Стратегии успеха на быстроменяющемся рынке Генеральный директор ЗАО «АПБЭ», И.С. Кожуховский 24 мая 2012 г.

2 2 Содержание 1.Характеристика электроэнергетического комплекса России …………………………………………………… Характеристика существующей Генеральной схемы размещения объектов электроэнергетики на период до 2030 года ……………………………………………… 9 – Примеры мирового опыта ………………………………………… Формирование инновационного подхода совместного развития электроэнергетического и теплоэнергетического комплексов страны …………………………………………………… Малая распределенная энергетика России ……………………… Основные выводы ……………………………………………………. 25

3 3 3 3 Электроэнергетический комплекс России в 2011 году Установленная мощность электростанций: Выработка электроэнергии : 11 % 68% 17 % 15 % 67 % Структура установленной мощности на , ГВт Структура выработки э/э в 2011 году, млрд кВт.ч РОССИЯ 16 % 21% АЭС ГЭС ТЭС 1040,5 млрд кВт.ч на – 223,6 ГВт 0,2 % ВИЭ 0,2 %

4 4 Характеристика сложившегося электроэнергетического комплекса страны в качестве централизованной системы (1) В 2011 году централизованное производство электроэнергии составило 1040 млрд.кВт.ч от объема производства электроэнергии в России. Выработка электроэнергии на объектах малой распределенной генерации составила около 1,5 млрд кВт.ч (в зоне централизованного энергоснабжения электроэнергетического сектора) Всего выработка энергии объектами малой генерации в стране (по экспертным оценкам) достигает 50 млрд.кВт.ч (во всех секторах и сферах экономики России) В 2011 году установленная мощность электростанций России составила 223,6 ГВт. Установленная мощность объектов малой распределенной генерации составила 3,2 ГВт (в зоне централизованного энергоснабжения электроэнергетического сектора) или 1,4 % от суммарной установленной мощности. Всего мощность объектов малой генерации в стране (по экспертным оценкам) достигает 17 ГВт (во всех секторах и сферах экономики России)

5 5 основа созданной централизованной системы энергоснабжения - концентрация производства на крупных тепловых, гидравлических и атомных электростанциях; передача электроэнергии по ВЛ на большие расстояния (от крупных генераторов к крупным потребителям); энергоснабжение больших городов и промпредприятий крупными ТЭЦ; отсутствие когенерационной выработки энергии в большинстве средних и малых населенных пунктов России (31% жителей страны проживает в небольших городах, поселках городского типа и в сельской местности); наличие зон децентрализованного энергоснабжения, территории которых составляют до 2/3 от площади России Характеристика сложившегося электроэнергетического комплекса страны в качестве централизованной системы (2)

6 6 Централизованное и децентрализованное энергоснабжение в Российской Федерации По материалам ОИВТ РАН (член ТП «МРЭ»)

7 7 Электро- и теплоснабжение потребителей энергии в 2011 году Зона ЕЭС РоссииЗона децентрализованного энергоснабжения Электроснабжение (кВт.ч)95%5% Теплоснабжение (Гкал)> 95%< 5% Раздельное производство КогенерацияВсего Электроснабжение (кВт.ч) 70%30%100% Теплоснабжение (Гкал) 70%30%100% Зона ЕЭС (производство на ТЭС)

8 8 Недостатки российской модели централизованного энергоснабжения, снижающие ее привлекательность для потребителей недостаточная чувствительность централизованной электроэнергетики к требованиям потребителей; отсутствие возможностей качественного удовлетворения спроса потребителей электроэнергии с учетом большого разнообразия параметров этого спроса высокие потери электроэнергии в электрических сетях; неэффективность конденсационных генерирующих установок по сравнению с когенерационными установками; низкая эффективность способа энергообеспечения с раздельным производством электроэнергии на крупных электростанциях и производство теплоэнергии на котельных

9 9 99 Рост доли АЭС в структуре генерирующих мощностей (в 1,43 раза) Снижение доли тепловых электростанций в структуре генерирующих мощностей (на 3,4 процентных пункта), рост установленной мощности ТЭЦ (когенерация), широкое внедрение ПГУ, ПГУ-ТЭЦ и ГТУ-ТЭС 11,1 % 21,0 % 47,2 % 20,5 % 0,2 % 15,6 % 18,1% 43,1 % 21,2 % 2,0 % 2010 год 2030 год 2010 г.ГВт2030 г. 219,3ВСЕГО323,8 24,324,3АЭС50,5 46,146,1ГЭС58,6 44,9ТЭС уголь68,2 0,4ВИЭ6,4 103,6140,1 ТЭС газ Объемы и изменения структуры генерирующей мощности по рекомендации Генсхемы Доля когенерации – 37 % ( по установленной мощности) Доля когенерации – 32 % ( по установленной мощности)

10 10 Потребность во вводах генерации России в период 2010 – 2030 годы, в соответствии с Генеральной схемой 10 * Среднегодовое значение за период РОССИЯ АЭС ГЭС ТЭС МВт Среднегодовой уровень вводов с 2011 по 2030 гг. – 8,3 ГВт Вводы генерирующих мощностей по России с 2010 по 2030 годы составят 173 ГВт ОТЧЕТ * 9345*

11 гг гг. Программа новых вводов ГТУ-ТЭЦ и ПГУ-ТЭЦ малой мощности (ГВт) Суммарный ввод за период гг.: базовый вариант 3,1 ГВт К распределённой генерации относятся тепловые электростанции мощностью до 25 МВт и возобновляемые источники энергии (ВИЭ), расположенные в непосредственной близости от потребителей Объем вводов распределённой генерации оценивается в объёме 5 % от суммарной потребности во вводах В соответствии с Распоряжением Правительства РФ от объем производства электрической энергии с использованием ВИЭ к 2020 г. должен достигнуть 4,5 % от суммарной выработки электроэнергии (51 млрд кВт.ч, что соответствует 14,7 ГВт мощности). В связи с тем, что в настоящее время меры государственной поддержки ВИЭ находятся на стадии разработки, достижения целевого показателя доли ВИЭ в балансе переносится с 2020 года на 2030 год. Программа новых вводов ВИЭ (ГВт) Суммарный ввод за период гг.: базовый вариант 6,1 ГВт гг гг гг гг. 0,1 0,3 0,6 5,1 Развитие локальных (распределенных) источников мощности в соответствии с Генеральной схемой (базовый вариант) 2,0 1,1

12 12 Доля крупноблочной генерации в установленной мощности электростанций России 2010 год 2030 год Генеральная схема Станции, мощностью меньше 300 МВт Станции, мощностью более 300 МВт 223 ГВт 324 ГВтУстановленная мощность

13 13 Основные выводы по Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики на период до 2030 года Генеральная схема предусматривает развитие малой распределенной генерации в недостаточных объемах Генеральная схема не учитывает большие возможности использования потенциала когенерации в России Генеральная схема не оптимизирована с теплоэнергетическим комплексом России, в т.ч. по причине нахождения региональных схем развития систем теплоснабжения в зачаточном состоянии, не предусматривающих внедрение когенерации (модернизация котельных осуществляется на основе ввода нового котельного оборудования)

14 14 Пример США: снижение эффективности использования крупной генерации Динамика установленной мощности и ее использования в США (EIA, 2009) Средний КИУМ по видам технологий в электроэнергетике США (EIA, 2009) В 2009 г., пиковая нагрузка в США составила 764 ГВт, а установленная генерирующая мощность ГВт. (Energy Information Administration, 2009). Основу этой генерации составляют крупные тепловые электростанции Средний коэффициент использования этой генерации составляет только 47%. При этом разрыв между установленной мощностью (с учетом новых вводов и вывода из эксплуатации старого оборудования) и использованием этой мощности продолжает расти, нарастает избыточность вводов крупной централизованной генерации.

15 15 Пример США: рост малой распределенной генерации (МРГ) Динамика установленной мощности МРГ по видам технологий в США (EIA, 2009) В США сейчас эксплуатируется около 12 млн. установок МРГ общей установленной мощностью свыше 220 ГВт *, а темпы прироста этой мощности составляют порядка 5 ГВт в год Более 170 ГВт этой мощности используются как источники резервной мощности для энергоснабжения потребителя в аварийной ситуации и имеют минимальную нагрузку. Основной вызов – перейти к использованию этих мало используемых установок в качестве регулярного источника резервной мощности, сократив потребность в вводах крупной централизованной генерации в энергосистеме. Необходимые инвестиционные затраты составляют ~$175/kW (данные демонстрационного проекта Portland General Electric) в сравнении с ~$800/kW на ввод новой газотурбинной установки. * Оценено в соответствии с общепринятым определением МРГ как установок мощностью менее 60 МВт, ориентированных на обслуживание локальной нагрузки. Включает как генерацию, работающую в составе энергосистемы (Distributed generation - grid-connected), так и изолированные установки (Dispersed generation - NOT grid-connected)

16 16 Принципиальное отличие инновационного сценария развития от традиционного Традиционный сценарий развития Инновационный сценарий развития Раздельное развитие электроэнергетического и теплоэнергетического комплексов Расширение границ объекта оптимизации: электроэнергетика + системы централизованного теплоснабжения населенных пунктов (СОВМЕСТНО) Максимально возможное развитие распределенной энергетики, когенерации, тригенерации Существующая Генсхема

17 17 Замена котельных на когенерацию даст прирост распределенного производства электрической энергии в объеме не менее 250 млрд. кВт.ч Это позволит сократить планы вводов мощностей (генерирующих объектов большой энергетики) в объеме не менее 50 ГВт (из 173 ГВт, предусмотренных Генсхемой) Вовлечение местных топливных и возобновляемых ресурсов, повышение энергетической безопасности Привлечение в строительство объектов энергоснабжения не только крупных, но и средних/малых инвесторов, снижение рисков окупаемости энергообъектов Повышение экологической эффективности Основные преимущества инновационного сценария развития электро- и теплоэнергетического комплекса страны Реализация нового подхода сильно изменит структуру генерации и создаст новые вызовы сетевой инфраструктуре

18 18 Переход к новой структуре энергообеспечения Электроснабжение Теплоснабжение Сегодня 1040 млрд.кВт.ч 2 млн. Гкал Цель (2030 г.) 1627 млрд.кВт.ч 2 млн. Гкал (Выработка) *) *) Без учета увеличения объемов производства теплоэнергии на действующих ТЭЦ

19 19 Доля крупноблочной генерации в установленной мощности электростанций России 2010 год 2030 год Станции, мощностью меньше 300 МВт Станции, мощностью более 300 МВт 223 ГВт 324 ГВт Установленная мощность Потенциальное направление – ускоренное развитие когенерации

20 20 Две стадии развития малой распределенной энергетики в России ЕЭС России 1 стадия 2 стадия Уход (автономное развитие) отдельных потребителей на распределенное энергоснабжение Повышение надежности Единой энергосистемы за счет большого числа распределенных генераторов, объединяемых в виртуальные электростанции (ВЭ) с помощью технологий Smart grid ВЭ* Резервирование мощности, повышение надежности ЕЭС * ВЭ – виртуаль- ные электро- станции

21 21 Примеры технологий малой распределенной энергетики 21 Высокое качество и экономическая эффективность энергоснабжения Снижение топливных рисков и затрат, тарифов на энергоснабжение Повышение коэффициента полезного использования топлива – до 80-90% Увеличение использования потенциала ВИЭ до 50-70% по выработке энергии Энергоснабжение мобильных и изолированных потребителей, автономных устройств и т.п.

22 22 -сфера коммунального энергоснабжения, где актуально внедрение когенерационных установок, максимально приближенных к потребителю и адаптированных к особенностям его спроса - труднодоступные и удаленные местности, где энергообеспечение потребителей традиционно связано с дороговизной и сложностью доставки топлива (более 2/3 территории страны) -мобильные потребители (транспорт, строительство, лесозаготовка, геологоразведка, туризм, охота, сельское хозяйство, аварийные и спасательные службы, бытовые потребители и др.) - домохозяйства, коттеджи (резервное и «дополнительное» энергоснабжение) - промышленные потребители, желающие оптимизировать свое энергоснабжение Сферы экономики и регионы, в которых распределенная энергетика особенно востребована

23 23 Позитивные факторы инновационного сценария развития Снижение тарифов на электро- и теплоэнергию Повышение качества электро- и теплоснабжения Повышение энергетической эффективности электроэнергетики и теплоснабжения

24 24 проведение анализа действующих нормативно-правовых актов (НПА) в электроэнергетическом комплексе и НПА в теплоэнергетическом комплексе с целью их согласования и выхода на единые нормативные акты принятие комплекса мер по развитию малой распределенной энергетики, в т.ч. в части: - обеспечения технологического присоединения объектов малой генерации; - снятие запретов у сетевых организаций на производство ими электроэнергии малыми генерирующими объектами введение специальных мер поддержки когенерации и административного ограничения вводов нового оборудования без использования когенерации создание на правительственном уровне единого органа управления, ответственного за координацию и техническую политику в сфере развития электроэнергетического и теплоснабжающего комплексов (в части систем централизованного теплоснабжения) страны; Необходимые меры поддержки развития малой распределенной энергетики

25 25 Основные выводы 25 1.Федеральные органы исполнительной власти Российской Федерации, энергетическое сообщество страны должны переориентироваться с приоритетного развития «большой» (централизованной) энергетики на сочетание развития централизованной и распределенной энергетики, электроэнергетического и теплоэнергетического комплексов, максимальную реализацию потенциала когенерации. Необходимо проведение новой корректировки Генеральной схемы размещения объектов электроэнергетики 2.Российская Федерация обладает огромным потенциалом когенерационной выработки энергии, поэтапная реализация которого позволит существенно изменить структуру электроэнергетического и теплоснабжающего комплексов страны 3.М алая распределенная энергетика в ближайшей перспективе станет существенной частью энергетическо го сектор а России (п оявление дополнительных источников генерации энергии позволит повысить надежность и качество энергообеспечения потребителей энергоресурсов, особенно в районах с низкой плотностью энергопотребления и с неэффективным централизованн ым энергоснабжение м).

26 26 Спасибо за внимание!