Возможности и перспективы малой гидроэнергетики в АПК Алтайского края

Аннотация

А.Г. Фарков

Дата поступления статьи: 28.09.2013

В статье рассматриваются вопросы развития гидроэнергетики в Алтайском крае. Указывается на необходимость широкого внедрения в хозяйственную практику аграрных предприятий возобновляемых источников энергии. Приводятся сведения об основных типах оборудования малых гидроэлектростанций. Анализируются основные проблемы, возникающие при строительстве и эксплуатации малых гидроэлектростанций. Утверждается, что существует потенциальная возможность строительства малых гидроэлектростанций, для нужд аграрных предприятий, в района предгорной зоны Алтайского края. При этом отмечается, что реализация такого проекта возможна только на государственном уровне, ввиду большого объема необходимых инвестиций. В качестве приоритетного направления развития гидроэнергетики для нужд аграрных предприятий Алтайского края предлагается реализация проекта строительства 26 малых гидроэлектростанций на реках Чарыш, Ануй и Песчаная. Указывается, что реализация этого проекта могла бы обеспечить свыше 95% потребностей агропромышленного комплекса региона в электроэнергии. 

Ключевые слова: биотопливо, возобновляемые источники энергии, альтернативная энергетика, агропромышленный комплекс, автономное энергоснабжение, биодизель, альтернативное топливо

08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)

Единственными энергодефицитными регионами Западной Сибири в настоящее время являются Алтайский край и Республика Алтай. В настоящее время объем электроэнергии, генерируемой в крае (на привозных энергоносителях), не превышает 4,5-5 млрд. кВт-ч. в год, при совокупном потреблении – около 10 млрд. кВт-ч в год. Результатом этого являются высокие отпускные тарифы на электроэнергию в Алтайском крае, в среднем на 20-25 %  превышающие аналогичные в соседней Новосибирской области и на 40-50 % выше, по сравнению с Красноярским краем. [1]
Представляет необходимым увеличение объемов электроэнергии, генерируемой на территории края. Особый приоритет при этом имеет создание генерирующих мощностей на основе возобновляемых источников энергии, что является сегодня общемировым трендом. Возможным технологическим направлением развития возобновляемых источников энергии, в условиях Алтайского края, могут быть малые ГЭС.
К категории малых ГЭС  по принятой международной классфикации относятся станции с установленной мощностью от 1 до 30 МВт. Такая мощность может позволить решать задачи энергоснабжения основных потребителей в сельской местности. Электростанция,  имеющая установленную мощность  до 10,0 тыс. кВт, может выработать в год около 22-25 млн. кВт-ч., что вполне достаточно для полного удовлетворения потребностей экономики среднего сельского района [2].
ГЭС малой мощности активно строились с начала ХХ века и до середины 50-х годов были широко распространены в сельской местности Европейской части РСФСР, Украине и Прибалтике. Использовались они в основном для обеспечения сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий дешевой электроэнергией. По мере развития энергосетевого хозяйства, большинство таких станций, в условиях плановой экономики СССР, было законсервировано, или ликвидировано.  [3], [4]
Однако, мировая практика показывает ошибочность этого шага. В настоящее время на территории стран Евросоюза действует свыше 45000 малых ГЭС (мощностью менее 35 МВт). [5],[6], [7], [8]. 
Технология строительства объектов малой гидроэнергетики упрощена, по сравнению с аналогичными объектами большей мощности, что позволяет существенно удешевить строительство. Исходя из расчета на 1 кВт-ч установленной мощности, в 2-4 раза, по сравнению со станциями большей мощности.
В России производится вся номенклатура оборудования, необходимого для строительства малых ГЭС. Производством соответствующего оборудования занимаются следующие предприятия: АО «Ленинградский металлический завод» (г.Санкт-Петербург), Сызранский и Уральский турбинные заводы (турбины с единичной мощностью от 100 до 5000 кВт), объединение «Электросила» (СПб), Лысьвенский электромеханический завод, ЗАО «ЭЛСИБ» (генераторы и щитовое оборудование). [9]. 
Гидроэнергетический потенциал малых рек Алтайского края, по существующим оценкам,  составляет 3 млрд. кВт.-ч. в год. [10] Реализацию этого потенциала может быть начата с проекта строительства трех каскадов на реках Ануй, Чарыш и Песчаная, суммарно включающих 26 малых ГЭС, установленной мощностью от 0,6 до 40 МВт. Данный проект был разработан в 1994 году проектным институтом «Красноярскгидропроект». 
Основные данные ГЭС в рамках проекта представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Основные характеристики проекта малых ГЭС на реках Чарыш, Ануй и  Песчаная

Предлагаемый проект, по совокупным характеристикам обеспечивает увеличение установленных генерирующих мощностей в Алтайском крае – на 27%, увеличение собственной выработки электроэнергии – на 33 %. В реализацией этого проекта на территории Алтайского крае будет производиться до 70% от потребляемой электроэнергии, против 45-50%, в настоящее время.
Срок окупаемости проекта, как ожидается,  составит 2,5-3 года, с момента полного ввода энергетических мощностей в строй. Следует отметить, что возможно поэтапное финансирование строительства станций, это может существенно снизить потребности в инвестициях, позволяя реинвестировать полученную прибыль в строительство следующих станций каскада [11], [12]
На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы:
1) малые гидроэлектростанции могут быть реализованы в различных технологических и природных условиях и являются вполне доступным и экономически эффективным источником энергии;
2) оптимальным является создание каскадов гидроэлектростанций малой мощности, способных вносить весомый вклад в структуру энергообеспечения региона и наиболее полно использовать ресурсы малых рек;
3) на рынке представлено достаточное количество производителей и поставщиков оборудования для гидроэлектростанций малой мощности, что позволяет реализовывать на практике проекты по строительству малых ГЭС;
4) приоритетной территориальной зоной для развития малых гидроэлектростанций, являются предгорные районы юго-востока Алтайского края.
5)  пионерным направлением развития в малой гидроэнергетики в Алтайском крае является комплекс из 26 малых гидроэлектростанций на реках Чарыш, Ануй и Песчаная, суммарной установленной мощностью 404 МВт, при годовом объеме выработки 1540 млн. кВт-ч электроэнергии в год, что позволить реализовать в рамках одного проекта свыше 50% гидроэнергетического потенциала края;

Литература:

1. Кундиус В.А. Экономика АПК [текcт]: Монография. / В.А. Кундиус – М.: КНОРУС, 2010. – 546 с.
2. Бекаев Л.С. Мировая энергетика и переход к устойчивому развитию. [текст] /Л.С. Бекаев, О.В.Марченко, С.П.Пинегин и др. – Новосибирск: Наука, 2000 – 220 c.
3. Малик Л.К. Малая гидроэнергетика России: вчера и сегодня [текст] / Л.К. Малик // Энергия: техника, экономика, экология. – 1993 – № 4. – С.16–19
4. Савельев В.А. Современные проблемы и будущее гидроэнергетики  Сибири. [текст] /В.А. Савельев – Новосибирск: Наука, 2000. – 200 с.
5. Akorede M.F., Hizam H., Aris I., Ab Kadir M.Z.A. A review of strategies for optimal placemrnt of distributed generation in power distribution systems [text] / M.F. Akorede, H. Hizam, I. Aris, M.Z.A. Ab Kadir  // Research J. of Appl. Sciences. 2010.V.5 . № 2 . P. 137-145
6. Freris. I., Infield D. Renevable Energy in Power Systems. [text] / Freris. I., Infield D. – A John Wiley & Sons, Ltd, Publ.: NY, 2008, - p.284
7. Costa L.M., Kariniotakis G.. A stochastic dynamic programming model for optimal use of local energy resources in a market environment/ [text] / L.M.Costa, G. Kariniotakis. //Proc of Power Tech. 2007. 1 -5 July 2007, Lausanne , Switzerland. – p.170
8. Energy for the Future:Renewable sources of Energy White Paper for a Community Strategy and Action Plan. Brussels, 26.11.1997. Commission of the European Communities. – p.32
9. Малая гидроэнергетика. /под.ред. Л.П.Михайлова. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 184 с.
10. Калинина А.А. Региональный энергетический комплекс: особенности формирования,  методы исследования. [текст] / А.А. Калинина [и др.]; отв. ред. В.П. Подоклепов, А.А. Манов. – Л.: Наука. Ленинград. отделение, 1988. – 200 с.
11. Н.А. Страхова, П.А. Лебединский Анализ энергетической эффективности экономики России [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона»,  2012, №3 – Режим доступа: http://ivdon.ru/magazine/archive/n3y2012/999  (доступ свободный) – Загл. с экрана. – Яз. рус.
12. М.Л. Самсонова Учет экологических факторов при разработке инновационного бизнес-плана [Электронный ресурс]  // «Инженерный вестник Дона», 2012, №4 (часть 2). – Режим доступа: http://ivdon.ru/magazine/archive/ n4p2y2012/1424 (доступ свободный) – Загл. с экрана. – Яз. рус.