Отчет - Исследование отрасли альтернативной энергетики Республики Казахстан. Том 1 Общий анализ, выводы и рекомендации
Подождите немного. Документ загружается.
Отчет:
"Исследование отрасли альтернативной энергетики
Республики Казахстан"
Том I «Общий анализ, выводы и
рекомендации»
Заказчик: АО "Национальный инновационный фонд"
+7 /727/ 259-98-16/39
www.nif.kz
Исполнитель: IGM consulting company
+7 /727/ 250-03-18/19
www.igm.kz
Версия: v.1,ноябрь 2008 г.
«Исследование отрасли альтернативной энергетики Казахстана»
Исполнители:
Генеральный директор ТОО «АйДжиЭм» Максим Гандрабура
Куратор проекта Елена Лютова
Менеджер проекта Наталия Бака
Старший консультант Ксения Бакарасова
Старший консультант Айнур Тастулекова
Бизнес аналитик Светлана Мухамбетова
IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд»
2
«Исследование отрасли альтернативной энергетики Казахстана»
№
раздела
Общее оглавление
I том «Общий анализ, выводы и рекомендации»
1. Многофакторный анализ отрасли
альтернативной энергетики
2. Прогнозы развития рынка
3. Выводы
4. Рекомендации
5. Методология
6. Глоссарий
II том «Описание отрасли альтернативной
энергетики в мире и Казахстане»
1. Мировые тенденции развития рынка
альтернативной энергетики
2. Альтернативная энергетика в Казахстане
3. Анализ международных исследований
III том «Перспективные сегменты отрасли
альтернативной энергетики»
1. Ветровая энергетика
2. Солнечная энергетика
3. Гидроэнергетика
4. Геотермальная энергетика
5. Биоэнергетика
6. Водородная энергетика
IV том «Источники первичной и вторичной
информации»
1. Результаты экспертного опроса
2. Источники информации
3. Карты с указанием потенциала отрасли
альтернативной энергетики в Казахстане
4. Русскоязычный перевод текста международных
исследований
5. Список участников Круглого стола, 20 ноября
2008г.
6. Отчет по Круглому столу
IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд»
3
«Исследование отрасли альтернативной энергетики Казахстана»
Оглавление
1. МНОГОФАКТОРНЫЙ АНАЛИЗ ОТРАСЛИ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ
ЭНЕРГЕТИКИ
..............................................................................................................................................6
1.1. .......................................................................6 СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
1.1.1. .....9 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ РАЗВИТИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
1.1.2. ........................................10 ВЛИЯНИЕ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ
1.1.3. ВОЗМОЖНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ
ЭНЕРГЕТИКИ
...............................................................................................................................................13
1.1.4. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
.................................................................................................14
1.2. .............................................................................................16 ТЕХНИЧЕСКИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ
1.2.1. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГИИ В
КАЗАХСТАНЕ
...............................................................................................................................................16
1.2.2. ...........................29 ЭКСПОРТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
1.2.3. .............................................30 ПОТЕНЦИАЛ КАЗАХСТАНА ПО ПРОИЗВОДСТВУ ВИЭ
1.3. ................................................................................................36 ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
1.3.1. ..........................................................................36 СТОИМОСТЬ ПОЛУЧАЕМОЙ ЭНЕРГИИ
1.3.2. ..............................41 ДИНАМИКА СТОИМОСТИ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
1.3.3. ЭНЕРГОЕМКОСТЬ ВВП И ИНВЕСТИЦИОННАЯ ПРИВЛЕКАТЕЛЬНОСТЬ
ОТРАСЛИ
......................................................................................................................................................45
1.4. ФАКТОР ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПОДДЕРЖКИ ОТРАСЛИ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ
ЭНЕРГЕТИКИ
...............................................................................................................................................47
2. ..........................................................................................57 ПРОГНОЗЫ РАЗВИТИЯ РЫНКА
3. ...........................................................................................................................................66 ВЫВОДЫ
4. ..........................................................................................................................74 РЕКОМЕНДАЦИИ
5. ......................................................................................78 МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
6. ....................................................................................................................................83 ГЛОССАРИЙ
IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд»
4
«Исследование отрасли альтернативной энергетики Казахстана»
Список графиков и таблиц
.........................................................................7 График 1. Выбросы парниковых газов, млрд. т. СО²
Таблица 1 Сопоставительные эколого-экономические показатели энергетического
производства
..........................................................................................................................................8
.....................12 Таблица 2 Методы устранения негативного влияния ВЭУ на окружающую среду
..........................................28 Таблица 3 Состояние животноводства в Казахстане (1990-2007 гг.)
...............................................29 Таблица 4 Концентрация поголовья крупнорогатого скота и овец
...............................................31 Таблица 5 Ресурсы ветровой энергии по территории Казахстана
.......................................................32 Таблица 6 Солнечная освещенность по регионам Казахстана
.............................................................33 Таблица 7 Распределение малых ГЭС по регионам страны
Таблица 8 Роль ВИЭ в решении трёх глобальных проблем человечества (энергетика, экология,
продовольствие)
...................................................................................................................................36
.........................................................................................37 Таблица 9 Сравнение стоимость энергии
График 2: Динамика стоимости различных технологий возобновляемой энергетики,
рассчитанная с учетом кривых обучения
..........................................................................................42
График. 3: Инвестиционные затраты (нормализованные по отношению к существующим
уровням затрат) для различных технологий возобновляемой энергетики с учетом кривых
освоения. Данные для европейских стран ОЭСР, кроме данных по гелиотермальной энергетике,
приведенных для Среднего Востока.
..................................................................................................43
График. 4: Стоимость производства электроэнергии с использованием различных технологий.
Данные приведены для европейских стран ОЭСР, кроме данных по гелиотермальной
энергетике, приведенных для Среднего Востока. (Данные частично зависят от местных цен на
топливо и условий кредитования).
......................................................................................................44
График 5 Сравнение цен на электроэнергию по технологиям, 2007 год €/МВт (высокие и низкие)
................................................................................................................................................................44
Таблица 10 Сравнение цен на энергию, получаемую из возобновляемых и традиционных
источников
............................................................................................................................................45
.......46 График 6 Годовой объем инвестиций в мировую возобновляемую энергетику (млрд $ USA)
....................................................................57 Таблица индикаторов устойчивой энергетики (2004г)
График 7: Диапазон текущих затрат на производство электроэнергии из возобновляемых
источников в ЕC (за исключением фотоэлектричества, стоимость которого составляет 0,45–
0,8 $/кВт-ч)
...........................................................................................................................................64
IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд»
5
«Исследование отрасли альтернативной энергетики Казахстана»
1. Многофакторный анализ отрасли
альтернативной энергетики
Социально-экологические факторы
Зарубежные оценки прямых социальных затрат, связанных с вредным воздействием
тепловых электростанций на здоровье людей и окружающую среду, дают около 75%
мировых цен на топливо и энергию. Это своего рода «экологический налог»,
который платит общество за несовершенство энергетических установок. Поэтому
этот налог должен быть включен в стоимость энергии для формирования
государственного фонда энергосбережения и создания новых экологически чистых
технологий для энергетики. Именно такой «экологический» налог в размере от 10%
до 30% стоимости нефти введен в Швеции, Финляндии, Нидерландах и других
странах.
1
С этой точки зрения, возобновляемые источники энергии становятся
конкурентоспособными.
Еще одним аргументом в пользу ВИЭ является неэффективность централизации
электроснабжения в условиях огромной территории (2,7 млн. кв. км) и низкой
плотности населения Казахстана (5,5 чел/кв.км), поскольку это приводит к
значительным потерям энергии при ее транспортировке удаленным потребителям. В
свою очередь, использование возобновляемой энергетики может снизить затраты на
энергоснабжение удаленных населенных пунктов и строительство линий
электропередачи.
Международное сообщество признало связь негативных экологических последствий
изменения климата с увеличением выбросов СО
²
при сжигании угля, нефти и газа.
Двуокись углерода (СО
2
), высвобождаемая при сжигании угля, нефти и бензина в
процессе получения тепла, электроэнергии и обеспечения работы транспортных
средств, поглощает тепловое излучение поверхности нашей планеты, нагретой
Солнцем и создает так называемый парниковый эффект, который в свою очередь
приводит к глобальному потеплению. Согласно прогнозных данных Энергетической
ассоциации уровень выбросов парниковых газов будет постоянно расти.
1
Источник: Казинформ, 09.02.2007, Экономика – конференция – итоги, www.inform.kz
IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд»
6
«Исследование отрасли альтернативной энергетики Казахстана»
2 3
График 1. Выбросы парниковых газов, млрд. т. СО²
Одно из ведущих мест в комплексе существующих в мире экологических проблем
принадлежит энергетики, основанной на традиционных источниках энергии. В связи
с этим, при вовлечении в практическое использование возобновляемых источников в
первую очередь обращается внимание на экологический аспект их воздействия на
окружающую среду.
Существует мнение, что выработка электроэнергии за счет возобновляемых
источников представляет собой абсолютно экологически чистыми. Это не совсем
верно, так как эти источники энергии обладают принципиально иным спектром
воздействия на окружающую среду по сравнению с традиционными
энергоустановками на органическом, минеральном и гидравлическом топливе,
причем в некоторых случаях воздействия последних представляют даже меньшую
опасность. К тому же определенные виды экологического воздействия
нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ) на окружающую
среду не ясны до настоящего времени, особенно во временном аспекте, а потому
изучены и разработаны еще в меньшей степени, чем технические вопросы
использования этих источников.
2
Источник: Данные Международного агентства по энергетике (IEA)
3
Примечание: IEA 2006, IEA 2003, IEA 1999 – данные прогнозов Международного агентства по
энергетике за 2006, 2003, 1999 годы
IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд»
7
«Исследование отрасли альтернативной энергетики Казахстана»
Таблица 1 Сопоставительные эколого-экономические показатели энергетического производства
Традиционные источники энергии Нетрадиционные источники энергии
Угольная
ГЭС
Газомазу
тная ГЭС
биомасса
ветровая
солнечна
я
геотерма
льная
Показатель
АЭС
ГЭС
Объем вредных
выбросов в
атмосферу,
кг/(МВт.ч)
20...25 2...15 - - - - Менее 1 3...10
Потребление
свежей воды,
м
3
/(МВт.ч)
40...60 25...35 -
70...
90
- - - 20
Сброс
загрязненных
сточных вод,
м
0,5 0,2 - до 0,5 0,02 0,01 0,1 0,2
3
/(МВт.ч)
Объем твердых
отходов,
кг/(МВт.ч)
200...
500
0,2 - 0,2 - - - 0,2
Изъятие земель,
га/(МВт.ч)
0,2...
0,3
1,5 0,5... 0,8 100 2,0 2...3 1...10 0,2
Затраты на
охрану природы,
тг./кВт
установленной
мощности
350...
800
50...400 7,5 2000 - 5,0 2,5... 5,0 75...100
Прогнозируемое
увеличение
себестоимости, 1
кВт.ч
электроэнергии
под влиянием
природоохранных
затрат, %
20...30 8...25 1,0
15...
40
1,0 1...3 3...10 -
Количество
сбрасываемой с
охлаждающей
водой теплоты,
ГДж/(МВт.ч)
~7500 ~ 4500 - 7300 - - - 1500
9. Стоимость
энергии,
долл./(кВт.ч )
0,02...
0,04
0,025 - 0,1
1,0 ...
2,0
0,05...
0,1
- 0,01
10. Удельные
капитальные
вложения,
долл./кВт
ФЭС
Солнечная ТЭС
(LUZ)
10000
800
1000...
1500
1000...
1500
1500 2000 -
1500 2000
IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд»
8
«Исследование отрасли альтернативной энергетики Казахстана»
Преобразование энергии нетрадиционных возобновляемых источников в наиболее
пригодные формы ее использования – электричество или тепло – на уровне
современных знаний и технологий обходится довольно дорого. Однако во всех
случаях их использование приводит к эквивалентному снижению расходов
органического топлива и меньшему загрязнению окружающей среды.
Сегодня предприятия энергетического сектора Казахстана являются самым крупным
источником загрязнения атмосферы. Ежегодно они выбрасывают в атмосферу более
миллиона тонн вредных веществ и около 70 млн. тонн двуокиси углерода. По
данным Международного энергетического агентства (МЭА), Казахстан занимал
третье место в мире по удельным выбросам парниковых газов по отношению к ВВП
(6,11 кг на $1 ВВП). Приблизительная оценка экономического ущерба от
загрязнения окружающей среды только угольной энергетикой составляет в
Казахстане порядка $3,4 млрд. в год. Таким образом, игнорирование использования
альтернативной энергетики и централизация энергоснабжения приводят к
нерациональному использованию энергетических ресурсов, снижению
экономичности и надежности энергоснабжения, а также наносит ощутимый вред
экологии и здоровью людей.
Экологические последствия развития солнечной
энергетики
Отнесение солнечных станций к экологически чистым электростанциям нельзя
назвать полностью обоснованным в силу недостаточной изученности данного
возобновляемого источника и последствий его использования. В лучшем случае к
экологически чистой можно отнести конечную стадию – стадию эксплуатации
солнечных электростанций (СЭС), и то относительно.
Солнечные станции являются достаточно землеемкими. Удельная землеемкость СЭС
изменяется от 0,001 до 0,006 га/кВт с наиболее вероятными значениями 0,003–0,004
га/кВт. Это меньше, чем для ГЭС, но больше, чем для ТЭС и АЭС. Также солнечные
станции весьма материалоемки (металл, стекло, бетон и т.д.), к тому же в
приведенных значениях землеемкости не учитываются изъятие земли на стадиях
добычи и обработки сырья. В случае создания СЭС с солнечными прудами удельная
землеемкость повысится и увеличится опасность загрязнения подземных вод
рассолами.
Солнечные концентраторы вызывают большие по площади затенения земель, что
приводит к сильным изменениям почвенных условий, растительности и т. д.
IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд»
9
«Исследование отрасли альтернативной энергетики Казахстана»
Нежелательное экологическое действие в районе расположения станции вызывает
нагрев воздуха при прохождении через него солнечного излучения,
сконцентрированного зеркальными отражателями. Это приводит к изменению
теплового баланса, влажности, направления ветров; в некоторых случаях возможны
перегрев и возгорание систем, использующих концентраторы, со всеми
вытекающими отсюда последствиями. Применение низкокипящих жидкостей и
неизбежные их утечки в солнечных энергетических системах во время длительной
эксплуатации могут привести к значительному загрязнению питьевой воды. Особую
опасность представляют жидкости, содержащие хроматы и нитриты, являющиеся
высокотоксичными веществами.
Гелиотехника косвенным образом оказывает влияние на окружающую среду. В
районах ее развития должны возводиться крупные комплексы по производству
бетона, стекла и стали. Во время изготовления кремниевых, кадмиевых и
арсенидогелиевых фотоэлектрических элементов в воздухе производственных
помещений появляются кремниевая пыль, кадмиевые и арсенидные соединения,
опасные для здоровья людей.
Космические СЭС за счет СВЧ-излучения могут оказывать влияние на климат,
создавать помехи теле- и радиосвязи, воздействовать на незащищенные живые
организмы, попавшие в зону его влияния. В связи с этим необходимо использовать
экологически чистый диапазон волн для передачи энергии на Землю.
Влияние ветроэнергетики на природную среду
Под мощные промышленные ВЭС необходима площадь из расчета от 5 до 15
МВт/кв.км в зависимости от розы ветров и местного рельефа района. Для ВЭС
мощностью 1000 МВт потребуется площадь от 70 до 200 кв. км. Выделение таких
площадей в промышленных регионах сопряжено с большими трудностями, хотя
частично эти земли могут использоваться и под хозяйственные нужды. Например, в
Калифорнии в 50 км от г. Сан-Франциско на перевале Алтамонт-Пасс земля,
отведенная под парк мощной ВЭС, одновременно служит для сельскохозяйственных
целей.
В мировой практике проблема использования территории упрощается при
размещении ВЭС на акваториях. Например, предложения по созданию мощных ВЭС
на мелководных акваториях Финского залива и Ладожского озера не связаны с
изъятием больших территорий из хозяйственного пользования. Из отводимой
площади акватории для ВЭС непосредственно под сооружения для ВЭУ
IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд»
10