Проблема энергодефицитности регионов Юго-Западной Сибири

Энергосистема Алтайского края входит в состав объединенной энергетической системы Сибири и имеет межсистемные связи с Красноярской, Кузбасской, Новосибирской энергосистемами. Электроэнергия, производимая в крае, не может полностью обеспечить его потребность, а энергосистема края длительное время является энергозависимой. За счет связей с другими регионами осуществляется поставка электрической энергии и мощности для обеспечения потребности края. Электростанции Алтайского края производят 2/3 потребляемой в регионе электрической энергии. Для производства электрической энергии в крае используются тепловые электростанции, работающие на углях Кузнецкого, Канско-Ачинского бассейнов, месторождений Хакасии. Котельные в Алтайском крае в качестве топлива используют уголь, мазут и газ.

Так, в 2018 году и в первом квартале 2019 года выработка электричества предприятиями Алтайского края составила около 70% от потребления. Остальная энергия поступает в регион от генерирующих мощностей объединенной энергосистемы Сибири.

На сегодняшний момент энергосистема Алтайского края имеет дефицит собственной мощности. Основной проблемой функционирования генерирующих мощностей Алтайского края является высокая степень морального и физического износа основных фондов электростанций, который достигает 70%.

Сегодня в Алтайском крае действует 8 теплоэлектроцентралей: Бийская ТЭЦ-1, Барнаульские ТЭЦ-1 (закрыта), ТЭЦ-2, ТЭЦ-3, ТЭЦ ОАО «Алтай-кокс», Рубцовская ТЭЦ, ТЭЦ ОАО «Кучуксульфат», Южная тепловая станций (АО «Рубцовский теплоэнергетический комплекс»); строится 1 тепловая электростанция Алтайская КЭС (Мунайская ТЭС); в эксплуатации 1 газотурбинная электростанция ТЭЦ Барнаульская (табл. 1) [1].

Таблица 1. Современное состояние энергообеспечения Алтайского края

Решить проблему дефицита мощности в регионе может введение в эксплуатацию новых ТЭС. В этом году началось строительство Алтайской конденсационной электростанции (Алтайская КЭС, первоначальное название – Мунайская ТЭС) на территории Солтонского района. Идея использования ресурсов Мунайского угольного разреза для производства электроэнергии и разработка проекта сформировалась много лет назад (начало 2008 г.). Мунайское месторождение бурого угля – единственное в Алтайском крае, где можно вести добычу открытым способом. Разведанные запасы угля составляют 34 млн. тонн. Мощности Алтайской КЭС (по проекту – 660 МВт) должно хватить на обеспечение не только Алтайского края, но и Республики Алтай.

Инвестиционный проект на Мунайском угольном разрезе предполагал поэтапный сценарий освоения Мунайского месторождения бурого угля: оснащение современной техникой, строительство железной и автомобильной дороги, воздушных линий электропередачи 220кВ и 100кВ. При выходе на проектную мощность КЭС (4,5 млрд. кВт*ч в год) энергоснабжение края должно быть полностью обеспечено за счет собственных ресурсов. Стоимость электроэнергии для потребителей согласно предварительным расчетам должна была снизиться на 10-15% к реализуемой на рынке электрической энергии, так как высокие тарифы на электроэнергию и энергетический дефицит являются сдерживающими факторами экономического развития региона.

Наряду с установкой новых ТЭС для восполнения дефицита мощности в регионе альтернативой может стать применение и развитие автономных электростанций как на основе возобновляемых источников энергии, так и когенерационных установок (когенерация – комбинированное производство тепла и электроэнергии) газопоршневых электростанций для собственной генерации тепла и электроэнергии. Примером такой станции является «Газопоршневая теплоэлектростанция» (ТЭС) в городе Белокуриха Смоленского района Алтайского края с установленной электрической мощностью 16 мВт, КПД ~ 85%. Основным топливом ТЭС является природный газ высокого давления – 0,6 МПа. Это один из успешных проектов в энергетике с участием государственного и частного капитала. Проект разрабатывался в качестве альтернативы угольной котельной. Станция была необходима для перспективного развития города-курорта Белокуриха в Алтайском крае, кроме того является частью проекта комплексной газификации города Белокуриха. С вводом ТЭС сократился дефицит электроэнергии в городе и прилегающих районах. При раз- витии сетевой инфраструктуры ТЭС может снабжать энергией не только Белокуриху, но и ближайшие районы.

Работа на газе, самом дешевом виде топлива – одно из достоинств мини-ТЭС. Когенерационные установки на базе газопоршневых двигателей имеют наивысшую на сегодняшний момент эффективность преобразования энергии топлива в электричество: электрический КПД составляет 38÷42%, а с учетом тепла общий КПД превышает 80%. Это позволяет иметь минимальную топливную составляющую в себестоимости производимой электроэнергии. В то время как на тепловых электростанциях (ТЭС), расположенных вдали от городов и сбрасывающих избыточное тепло в атмосферу (транспортировать его до ближайшего потребителя на десятки километров не имеет смысла), производится около 65% всей электроэнергии России. Оборудование на таких станциях имеет электрический КПД 26÷32% и сжигает на 40% больше топлива, чем когенерационная установка на базе газопоршневых дви- гателей для производства одинакового объема электроэнергии [2].

Кроме того, для газопоршневаых ТЭС характерны такие преимущества как быстрая окупаемость, сокращение протяженности сетей, снижение расходов на строительство ТЭС и ее обслуживание. [3]

Таким образом, для оптимального решения проблемы энергодефицита в регионе может стать крайне необходимое сегодня развитие и использование как экологичных возобновляемых источников энергии, так и развитие традиционной генерации, такой как – угольная. Строительство и реконструкция традиционной энергетики крайне необходимы в регионе Сибири с труднопрогнозируемыми природными условиями, где ориентироваться только на источники возобновляемой энергии было бы ошибочно. Наряду с этим развитие энергетики малых автономных ТЭС, способных обеспечить территории, удаленные от централизованного энергоснабжения, также важно для обеспечения необходимыми мощностями энергодефицитного региона.