Отчет - Исследование отрасли альтернативной энергетики Республики Казахстан. Том 1 Общий анализ, выводы и рекомендации
Подождите немного. Документ загружается.
«Исследование отрасли альтернативной энергетики Казахстана»
свидетельствует о доверии к отрасли, открывая хорошие перспективы для развития
экологически чистой энергетики.
В частности, доля возобновляемых источников энергии в национальном
энергобалансе в Бразилии составляет 85 %.
Имеющиеся возможности возобновляемой энергии в Казахстане позволяют сделать
однозначный вывод о том, республика в состоянии перейти на использование
альтернативных источников энергии в начальный период на бытовом уровне в
сельской местности и некоторой части городского населения, затем на уровне
малого и среднего бизнеса. В перспективе мы в состоянии отказаться от тепловых
электростанций. Необходимо также отметить, что огромные ресурсы
возобновляемой чистой энергии позволяют полностью отказаться от строительства
современных атомных электростанций, но создание министанций (геометрические
параметры которых не превышают размеров чемодана) перспективно, также как и
станций основанных на термоядерных реакторах.
Кроме того, Казахстан в состоянии экспортировать источники возобновляемой
энергии, поскольку конкурентные преимущества их позволяют не только найти
свою нишу на мировом рынке, но и вытеснить некоторые аналоги.
Согласно планов правительства Республики Казахстан в отрасли альтернативной
энергетики должны быть достигнуты следующие показатели:
•
повышение доли использования альтернативных источников энергии в
Республике Казахстан до 2012 года должно составить 0,05 %, до 2018 года -
1%, до 2024 года - 5 %.
• обеспечение замещения альтернативными источниками энергии к 2009 году
65 тыс. тонн условного топлива, к 2012 году – 165 тыс. тонн условного
топлива, к 2018 году – 325 тыс. тонн условного топлива, к 2024 году – 688
тыс. тонн условного топлива и к 2030 году – 1,139 млн. т условного топлива;
•
повышение доли использования возобновляемых источников энергии (без
учета крупных гидроэлектростанций) в производстве электрической энергии
до 3000 МВт мощности и 10 млрд. кВт/ч электроэнергии в год к 2024 году;
• повышение показателя эффективности использования ресурсов (ЭИР) до 33
% к 2009 году, 37 % к 2012 году, 43 % к 2018 году, 53 % к 2024 году;
IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд»
61
«Исследование отрасли альтернативной энергетики Казахстана»
• распространение более эффективных аграрных технологий не менее, чем на
35 % сельских территорий страны к 2024 году;
•
внедрение к 2024 году пилотных проектов по прорывным энергетическим
технологиям;
• ежегодное устойчивое возобновляемое использование объектов животного
мира.
Казахстан имеет все возможности для обеспечения своего устойчивого развития на
базе использования возобновляемых ресурсов, и не только войти в число 50-ти
наиболее конкурентоспособных стран мира, но и сохранить эти позиции за
будущими поколениями. Это обусловлено:
• Наличием у страны значительного нераскрытого потенциала возобновляемых
ресурсов, а благоприятная конъюнктура на минерально-сырьевом рынке должна
дать возможность инвестировать дополнительные доходы в эффективные
технологии воспроизводства и эксплуатации возобновляемых ресурсов в
сельском, водном, лесном и рыбном хозяйстве, а также энергетике. Импорт
технологий и экспорт капитала для непосредственного изучения опыта в
соответствующих отраслях за рубежом, с одной стороны, снизят инфляционное
давление внутри страны, с другой стороны, обеспечат Казахстану в
долгосрочной перспективе стабильный доход, по нашим оценкам – более 12
млрд. долларов США в год.
• Благодаря развитию рентабельных, географически диверсифицированных
производств на основе возобновляемых ресурсов будет обеспечена оптимизация
структуры занятости и рост благосостояния населения страны, более 40%
которого проживает в сельской местности. Более того, будут созданы
дополнительные рабочие места для трудовых ресурсов, которые высвободятся
из отраслей, потенциально неконкурентоспособных в условиях глобализации.
• Переход к высокоэффективным технологиям безотходной переработки
растительного и животного сырья для производства экологически чистой
продукции, а также использование возобновляемых источников энергии,
обеспечит общее оздоровление нации и окружающей среды.
• Обеспечив себе устойчивое поступательное развитие, Казахстан сможет
внедрять достигнутый опыт в странах-партнерах по ЕврАзЭС, прежде всего в
IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд»
62
«Исследование отрасли альтернативной энергетики Казахстана»
Центральной Азии, тем самым, укрепляя экономическую и политическую
стабильность в регионе.
Основным направлениями и механизмами эффективного использования энергии и
возобновляемых ресурсов являются:
• Создание нормативно-правовой базы для энергосбережения, эффективного
использования возобновляемых ресурсов и источников энергии;
• Формирование экономических механизмов, обеспечивающих поддержку
перехода к использованию возобновляемых ресурсов и источников энергии;
• Развитие научных исследований в области использования возобновляемых
ресурсов и источников энергии;
• Энерго- и ресурсосбережение, ужесточение экологических требований;
• Развитие международного сотрудничества в сфере использования
возобновляемых ресурсов и альтернативных источников энергии;
• Расширение участия общественности, проведение информационной политики в
вопросах ресурсо- и энергосбережения.
Прогноз цен на возобновляемую энергию
Арсенал технологий возобновляемой энергетики, имеет ярко выраженные различия
в их технической разработанности, стоимости и потенциале развития. В то время как
энергия воды широко используется уже в течение десятилетий, другие технологии,
такие как газификация биомассы, еще не достигли рыночной зрелости. Некоторые
возобновляемые источники, включающие ветровую и солнечную энергию, по самой
своей природе непостоянны и требуют координации.
За счет использования индивидуальных преимуществ различных технологий и их
комбинирования возобновляемая энергетика может достичь рыночной
конкурентоспособности и постепенно интегрироваться в системы
энергообеспечения. В конечном итоге это приведет к созданию комплекса
взаимодействующих друг с другом экологически приемлемых технологий,
обеспечивающих тепло, электроэнергию и топливо.
Большинство технологий возобновляемой энергетики, применяемых сегодня,
находятся на ранней стадии рыночного развития. Соответственно, их стоимость
выше, чем это необходимо для обеспечения конкурентоспособности по отношению
к традиционным технологиям. Стоимость может также зависеть от местных условий,
IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд»
63
«Исследование отрасли альтернативной энергетики Казахстана»
таких как ветровой режим, возможность поставок дешевой биомассы или
природоохранные требования, например, при создании гидроэлектростанций. Тем не
менее, существуют широкие возможности для снижения стоимости за счет
технических и производственных усовершенствований и широкомасштабного
производства.
таких как ветровой режим, возможность поставок дешевой биомассы или
природоохранные требования, например, при создании гидроэлектростанций. Тем не
менее, существуют широкие возможности для снижения стоимости за счет
технических и производственных усовершенствований и широкомасштабного
производства.
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)
20
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)
20
0 5 10 15 20 25
nt
a
l
)
)
)
)
e
e
nt
n
n
Гидроэнергия, строительство новых станций
Гидроэнергия, модернизация
Гидроэнергия, амортизированная станция
Энергия ветра, наземные станции
Энергия ветра, морские станции
Древесное топливо, электростанции 20 МВт (эл.)
Древесное топливо, когенерационная станция 5 МВт (эл.)
Биогаз, когенерационная микростанция 500 КВт (эл.)
Газификация древесного топлива, комбинированный цикл 20 МВт (эл.)
Геотермальная энергия
Импортируемая энергия гелиотермальных электростанций
цент/кВт/ч.
Для определения долгосрочного развития уровня затрат были применены кривые
обучения для новых технологий, отражающие корреляцию между объемами
производства и снижением затрат. Для многих технологий коэффициент обучения
(или коэффициент прогресса) находится между 0,75 для менее разработанных
систем до 0,95 и выше для уже отработанных технологий. Коэффициент прогресса
равный 0,9 предусматривает снижение затрат на 10% при удвоении количества
производимой продукции. Коэффициенты прогресса для отдельных технологий,
20
Примечание: Высокие (светлый оттенок) и низкие (темный оттенок) затраты обусловлены
различными условиями: скорость ветра, солнечное излучение и т.д
IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд»
64
«Исследование отрасли альтернативной энергетики Казахстана»
21
были взяты из соответствующей литературы . Они показывают, например, что
величина коэффициента обучения для фотоэлектрических солнечных модулей,
составляющая 0,8, постоянна уже в течение 30 лет, в то время как для ветровой
энергии она колеблется от 0,75 в Великобритании и Северной Ирландии до 0,94 на
более развитом немецком рынке.
Любые прогнозы не гарантируют стопроцентного совпадения, но, тем не менее,
более естественным и обоснованным является реалистичный прогноз,
гарантирующий стабильность обществу и планомерное развитие отрасли
альтернативной энергетики.
21
Примечание: DLR 2006, Dr. Wolfram Krewitt et. Al.
IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд»
65
«Исследование отрасли альтернативной энергетики Казахстана»
3. Выводы
• Приближающаяся угроза топливного «голода», а также загрязнение
окружающей среды и тот факт, что потребности в энергии значительно выше
ее производства неизбежно влечет к нестабильности глобальной
энергетической системы. Устойчивости мировой энергетики, а также
энергетической безопасности различных стран мира, можно достичь с
помощью комплексного подхода, включающего ряд мер по
энергосбережению и увеличению доли возобновляемых источников в
производстве энергии.
• В развитых странах мира вопросам энергосбережения придается огромное
значение, разработан широкий комплекс мер по экономии электричества и
уменьшению энергопотерь. В Казахстане уровень энергосбережения очень
низок. Некачественная изоляция теплоцентралей и помещений, изношенность
оборудования и необходимость передачи энергии на большие расстояния
ведет к огромным энергопотерям.
• Альтернативные источники энергии условно можно подразделить на
возобновляемые и невозобновляемые источники энергии. К возобновляемым
источникам энергии относят: солнечную, ветровую и геотермальную
энергию, энергию водных потоков на суше (мини- и микроГЭС мощностью
до 30 МВт при мощности единичного агрегата не более 10 МВт), энергию
морей и океанов (морских приливов и волн, течения, температурный
градиент, градиент солености), низкопотенциальную энергию окружающей
среды (теплонасосы). К невозобновляемым относят энергию биомассы
(растения, различные виды органических отходов) и водородную энергию.
•
Использование возобновляемых источников энергии дает миру возможность
снизить зависимость от традиционных энергетических ресурсов, а также
уменьшить количество токсичных выбросов, загрязняющих атмосферу и
нарушающих тепловой баланс планеты. В связи с этим многие страны мира
поставили перед собой цель постепенно увеличивать долю альтернативных
источников в энергообеспечении страны.
• Лидерами по выработке альтернативной электроэнергии (по совокупной
мощности действующих объектов) являются ЕС, США, Китай и Индия. В
этих странах альтернативная энергетика превратилась в предмет
IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд»
66
«Исследование отрасли альтернативной энергетики Казахстана»
государственной политики, относительно которого принят ряд нормативно-
законодательных актов, выработана система финансирования и приняты меры
по стимулированию соответствующего рынка.
• Развитие альтернативной энергетики в странах СНГ на сегодняшний день не
получило широкого распространения в виду того, что причины перехода с
традиционных источников на возобновляемые здесь не столь очевидны, как
на Западе. Однако в последнее время интерес к отрасли заметно растет. В
некоторых странах бывшего Союза были проведены научные исследования
по оценке имеющихся ресурсов, сделаны первые попытки по формированию
необходимого законодательства, осуществлены экспериментальные проекты
и принят ряд других мер, способствующих становлению отрасли.
• Альтернативные источники энергии имеют как положительные, так и
отрицательные свойства. К положительным качествам относятся
повсеместная распространенность большинства их видов, экологическая
чистота, низкие эксплуатационные затраты оборудования. Отрицательные
свойства – это малая плотность потока (удельная мощность) и изменчивость
во времени большинства возобновляемых источников энергии, что влечет за
собой повышение капитало- и материалоемкости отрасли.
• Помимо общеизвестных нетрадиционных источников энергии существует ряд
инновационных способов выработки альтернативной энергии, к которым
относятся получение в качестве топлива водорода из биомассы с помощью
специальных бактерий, а также из соленой воды, метана, образующегося в
результате работы организма крупного рогатого скота и при расщеплении
гидрата метана, тепла из дорожного полотна, а также высокоэффективных
топливных элементов.
•
На настоящее время в структуре установленной мощности генерирующих
источников преобладают тепловые электростанции (ТЭС)- 88%, доля
гидроэлектростанций (ГЭС) составляет всего 12%. Доля ТЭС в общем объеме
вредных выбросов предприятий Казахстана составляет порядка 20-25%. По
предварительным оценкам потенциал нетрадиционных возобновляемых
источников энергии в Казахстане, технически возможный для использования
в производстве электроэнергии, существенно превышает электропотребление
в стране и составляет порядка 337 млрд. кВтч/год.
IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд»
67
«Исследование отрасли альтернативной энергетики Казахстана»
• Отдельного внимания требуют южные и юго-западные регионы Казахстана,
где возможности для генерации электроэнергии воздушными потоками не
имеют аналогов. Наиболее известны в этом плане потенциальные
возможности «Джунгарских ворот» - района, расположенного в Алматинской
области на границе с Китаем, и «Шелекского коридора», находящегося в этом
же районе. Именно Джунгарские ворота были выбраны в качестве
перспективного места под строительство первой ветроэлектростанции (ВЭС)
мощностью в 5 МВт.
• На основании имеющихся метеорологических данных в Программе развития
электроэнергетики до 2030 г были указаны первые площадки для сооружения
ветровых электростанций (ВЭС). Общая мощность – 520 МВт, выработка –
1,8 – 2 млрд. кВт/ч в год. Необходимый уровень инвестиций – около 500 млн.
долл. США.
• Ресурсы солнечной энергетики в Казахстане являются стабильными и
приемлемыми благодаря благоприятным сухим климатическим условиям.
Потенциальный уровень потока энергии на всей территории республики
составляет 1 трлн. кВт/ч. В июле 2003 г. в Казахстане был запущен первый
проект по использованию солнечной энергии в Алматы, финансируемый
программой развития ООН (ПРООН) и Канадским Международным
Агентством по Развитию (КМАР). По первоначальному плану реализация
программы охватит 1500 жителей республики.
•
Основным элементом, который должен способствовать развитию отрасли
солнечной энергетики является кремний. Наиболее крупным производителем
высокочистого кремния в Казахстане в перспективе должен стать ТОО
«Silicium Kazakhstan», входящий в группу компаний «Баско». В
Индустриальном парке г. Темиртау в Карагандинской области строится завод,
на котором планируется производить 25 тыс. тонн высокочистого кремния,
10,5 тыс. тонн микрокремнезема и 875 тонн кремниевого шлака в год. В
данном направлении планируется осуществить еще два проекта: первый в
Индустриальном парке Астаны – завод по производству
поликристаллического кремния, моно- и мультикристаллических пластин. И
второй на территории свободной экономической зоны «Морпорт Актау», где
ТОО «SilicaSolar-Aktau» разместит предприятие по производству элементов
солнечных батарей.
IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд»
68
«Исследование отрасли альтернативной энергетики Казахстана»
• В республике есть отличная ресурсная база для развития двух направлений
производства - сборка комплектующих и производство готовой продукции.
•
Гидропотенциал Казахстана довольно велик и составляет порядка 170 ТВт в
год, из которых на сегодня вырабатываются лишь 23,5 ГВт в год (30%).
Основные гидроэнергетические ресурсы Казахстана сосредоточены в Южном
(22%), Восточном (38%) и Юго-Восточном (37%) регионах республики. Река
Иртыш с довольно многоводными правобережными притоками: Бухтармой,
Убой, Ульбой и некоторыми другими, составляет основу гидрографической
сети Восточного Казахстана. Северный и Центральный Казахстан располагает
минимумом водно-энергетических ресурсов, на их долю приходится всего
около 3 млрд. кВт/ч. или 1,7% потенциальных гидроэнергетических ресурсов
республики.
• В Казахстане стабильным источником биомассы для производства энергии
являются отходы сельскохозяйственного производства, растениеводческая
продукция технического характера, а также излишки продовольственного
сырья. Казахстан также может преуспеть в производстве биоэтанола:
поскольку в Казахстане производится много продуктов растениеводства, в
первую очередь, «твердой» пшеницы. Однако ежегодно бесцельно сжигается
большое количество сельскохозяйственных отходов — соломы, шелухи
подсолнечника, которые могут быть использованы для производства
биоэтанола. В 2003 году была разработана программа развития
биотехнологического производства в технопарке НПО «Прогресс» в
Степногорске, но ее не реализовали. В Северо-Казахстанской области
компанией «Баско» был построен завод по производству биоэтанола –
производственный комплекс «Биохим», который занимается получением
биобензина марок БЭ-92, БЭ-95, состоящего из топливного биоэтанола,
синтезируемого из зерна.
• На территории Казахстана выделяется ряд артезианских бассейнов, где
распространены геотермальные воды с температурой на устьях скважин от 35
до 90°С. Самым высоким температурным потенциалом обладают два 3-
километровых геотермальных колодца вблизи г. Жаркента, где температура
составляет около 96°С, которые можно использовать для решения проблем
теплоснабжения этого района.
IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд»
69
«Исследование отрасли альтернативной энергетики Казахстана»
• Также в Казахстане осуществляются работы в направлении получения
низкопотенциального тепла. Эффективность применения тепловых насосов в
Казахстане является более высокой, чем в большинстве развитых стран, из-за
жестких климатических условий и значительно более продолжительного
отопительного периода, достигающего от 200 до 250 дней в году. Так в 2008
году в Усть-Каменогорске научно-технологический парк «Алтай» и ТОО
«САНДИ»
22
организовали совместную деятельность в области опытно-
серийного выпуска первых казахстанских теплонасосных установок,
используемых для производства тепла. В настоящее время выпускается
модельный ряд машин с номинальной тепловой мощностью от 10 кВт до 150
кВт, в процессе производства используются комплектующие, привезенные из
России, Китая, Германии и США.
• Развитие возобновляемой энергетики в Казахстане сдерживается рядом
негативных факторов, основными из которых являются:
недостаточное нормативно-правовое обеспечение;
отсутствие полноценной стимулирующей политики
государства;
недостаточность финансирования научно-исследовательских и
конструкторских разработок;
недостаточная осведомленность и консерватизм потенциальных
производителей и потребителей;
нехватка инженерных и научных кадров, способных решать
организационно-технические, экологические, экономические
проблемы использования возобновляемой энергии;
большая капиталоемкость проектов ВИЭ.
• На сегодняшний день законодательная база в области альтернативной
энергетики и нетрадиционных возобновляемых источников энергии отражена
в Законах «Об электроэнергетике» и «Об энергосбережении», а также в
Стратегии индустриально-инновационного развития РК до 2015гг. и
22
Примечание: Компания «САНДИ» работает на рынке тепловых насосов с 2000 года. Основной
спектр работы – проектирование, монтаж и пуско-наладка систем теплоснабжения с использованием
возобновляемой энергетики – тепловые насосы, гелиоколлектора, ВЭС, мини-ГЭС.
IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд»
70