В электроэнергетике Республики Саха (Якутия) особую остроту имеет вопрос топливного энергообеспечения потребителей 280 отдаленных небольших населенных пунктов, в которых проживает четверть населения республики и которые удалены от централизованных источников энергии. Обеспечение экологически чистой энергией, газом и водой населения северных районов является крупной проблемой, имеющей большое народно-хозяйственное значение. Низкая концентрация нагрузки потребителей северных регионов республики, сложная транспортная схема доставки топлива, рост цен на само топливо (уголь, дизельное топливо, газоконденсат, дрова) и транспортировку, загрязнение окружающей среды и пр., все это диктует поиск новых видов энергоснабжения северных территорий.
Наиболее перспективными направлениями до 2010 года в использовании возобновляемых источников энергии на территории Республики Саха (Якутия) являются внедрение ветровых электростанций (ВЭС), ГЭС малой мощности (от 100 до 30 000 кВт) и применение атомных станций малой мощности (АСММ).
Атомная энергия
К установкам атомных станций малой мощности отнесены атомные станции с электрической мощностью энергоблоков до 150 мегаватт и тепловой мощностью до 500 мегаватт. Предназначение атомных станций малой мощности (АСММ) в наиболее выгодном режиме без крупных технологических преобразований энергетической инфраструктуры состоит в замещении дизельного топлива.
В условиях Республики Саха (Якутия) могут быть размещены АСММ с реакторами вводно-водяного типа (АБВ-3, АБВ-6) в блочно-модульном исполнении и "Унитерм", относящихся к 4 поколению ядерных энергетических установок, повышающих автономность работы, безопасность, компактность (по всем показателям, включая стоимость, превышающих достоинства АБВ), которые в условиях Крайнего Севера могут решить вопросы обеспечения электроэнергией в условиях безопасности радиационного воздействия на человека и окружающую среду.
Биоэнергетика
Важной составной частью развития энергетики является биоэнергетика. В настоящее время в стране накоплен опыт проектирования, строительства котельных и мини-ТЭЦ на отходах лесозаготовки, лесопиления и деревообработки как для удаленных районов, где отсутствует электроснабжение по линиям электропередачи, так и для предприятий, находящихся в крупных населенных пунктах, где на первый план выходит проблема утилизации отходов. Установлено, что при заготовке в среднем в последние годы порядка 10 млн. куб. метров пиловочника порядка 3 млн. куб. метров образуется в виде лесосечных отходов. При дальнейшей переработке круглого леса дополнительно образуется не менее полутора миллионов кубометров древесных отходов. Соответственно энергетический потенциал существует для производства энергии не менее 150 мегаватт по установленной электрической мощности или 1 200 мегаватт по тепловой мощности. Таким образом, получается, что необходимое топливо находится на местах, его ежегодно леспромхозы сжигают.
Следующее направление - это перевод ДЭС на генераторный газ. Первоочередными объектами биоэнергетики могут являться объекты:
мини-ТЭЦ, которые замещают дизельные электростанции, обеспечивая тем самым предприятия теплом и электрической энергией;
дизельные электростанции, работающие на генераторном газе. В этом случае затраты на топливо снижаются не менее чем в 5 раз, и срок окупаемости капиталовложений составляет от 3 до 5 лет.
Ветроэлектростанции
Строительство ветроэлектростанций позволяет освоить использование энергии ветра, потенциал которого велик и неисчерпаем в арктической зоне, а также по долинам рек республики. ВЭС - экологически безопасная технология производства электроэнергии.
В этой связи, на экспериментальном полигоне по внедрению ветроэлектростанций в п. Тикси (Булунский район), где будут отрабатываться научно-технологические аспекты строительства и эксплуатации ветроэлектростанций в республике.
В настоящее время определены 14 населенных пунктов (по ветровым нагрузкам) для строительства ВЭС общей мощностью 9 250 кВт, эксплуатация которых позволила бы замещать до 6 800 тонн дизельного топлива в год.
Район | Населенные пункты |
Булунский | Тикси, Таймылыр, Найба, Усть-Оленек, Быковский |
Нижнеколымский | Амбарчик, Логашкино, Мигалкино |
Усть-Янский | Нижнеянск, Юкагир |
Аллаиховский | Полярное |
Среднеколымский | Эбех |
Малые ГЭС
Современная гидроэнергетика является одним из наиболее экономичных и экологически безопасных способов выработки электроэнергии. Малые ГЭС позволяют сохранять природный ландшафт, окружающую среду не только на этапе эксплуатации, но и в процессе строительства. Не влияют отрицательно на качество воды: она полностью сохраняет первоначальные природные свойства. Малые ГЭС практически не зависят от погодных условий и способны обеспечить устойчивую подачу дешевой электроэнергии. Гидроагрегаты для малых ГЭС предназначены для эксплуатации в широком диапазоне напоров и расходов с высокими энергетическими характеристиками. К тому же сооружение объектов малой гидроэнергетики низкозатратно и быстро окупается.
Наибольший интерес на сегодняшний день представляет использование гидроэнергии малых рек для энергоснабжения небольших населенных пунктов. Технический гидропотенциал малых рек Якутии выражается в 30 млн. кВт со среднегодовой энергией порядка 250 млрд. кВт.ч, а технические возможные их ресурсы оцениваются в 10 млн. кВт и 8 млрд. кВт.ч энергии. Предварительные расчеты показывают, что малые ГЭС сокращают завоз жидкого топлива в количестве 150 тыс. тонн условного топлива.
Необходимо выполнить технико-экономические обоснования строительства микро (до 100 кВт) и малых ГЭС для электроснабжения в населенных пунктах республики, по результатам которых определить наиболее приоритетные к строительству для государственной финансовой поддержки из республиканского и федерального бюджета и привлечения кредитных ресурсов.
Правильный выбор и использование наиболее эффективных видов нетрадиционных источников энергии или их комбинаций для обеспечения разрозненных населенных пунктов позволяет решить следующие задачи:
уменьшить, а в некоторых случаях исключить использование дорогого привозного дизельного топлива при одновременном увеличении надежности и экономичности электроснабжения;
сократить до экономически обоснованного минимума сжигание органического топлива (уголь, дрова) за счет использования возобновляемых источников энергии;
уменьшить воздействие на окружающую среду, снизить вредные выбросы энергоустановок в атмосферу;
сократить сроки строительства за счет применения оборудования полной заводской готовности в блочном или модульном исполнении.
Особенностью современного состояния научно-технических разработок и практического использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии является высокая стоимость получаемой тепловой и электрической энергии по сравнению с традиционными источниками. В то же время существуют устойчивая во времени тенденция снижения стоимости нетрадиционных возобновляемых источников энергии, обусловленная научными достижениями в совершенствовании методов их использования, и тенденция повышения стоимости традиционных ископаемых источников энергии, вызванная их истощением и усложнением технологии добычи.
Вопрос об экономической эффективности различных видов нетрадиционных источников энергии может быть решен только применительно к конкретному объекту.