Энергетика и промышленность России - избранные материалы.

Стремление к равновесию: Китай развивает распределенную энергетику

Китайская философия с древних времен базируется на единстве противоположных начал, которые находятся в бесконечном движении и непрерывном взаимодействии, на наличии двух видов энергии – «инь» и «янь», которые, слившись вместе, составляют единую жизненную энергию «ци».

При этом считается, что вся система функционирует правильно, если эти два противопоставляемых элемента уравновешивают друг друга.

Китай – государство с самым большим в мире населением – является на сегодняшний день динамично развивающейся «мировой фабрикой», продолжает наращивать объем промышленного производства, ориентированного на экспорт производимой продукции. По итогам 6 месяцев 2010 года китайский экспорт вырос на 35,2 процента к аналогичному периоду прошлого года. С другой стороны, финансовый кризис 2008 года заставил Китай обратить внимание на внутреннее потребление, ускорить реализацию инфраструктурных проектов, связанных с расширением потребления товаров и услуг внутри страны.

Структурные изменения в экономике Китая коснулись и энергетики как одной из фундаментальных отраслей, обеспечивающих рост экономики и развитие общества в целом. Бурное экономическое развитие привело к быстрому росту спроса на электроэнергию, а также к серьезным экологическим проблемам как результату высоких темпов развития электроэнергетики. При этом, если в Китае говорили о развитии энергетики, то имели в виду создание современных мощных электростанций с единичной мощностью энергоблоков 600 МВт и более, совершенствование и развитие единой централизованной системы энергоснабжения. Другой стороной развития энергетики было закрытие маломощных угольных электростанций, оказывающих особо негативное влияние на окружающую среду.

В конце мая текущего года Государственное управление по делам энергетики КНР подписало с властями 26 провинций, городов центрального подчинения и автономных районов страны соглашения, обязывающие последних к концу сентября 2010 года закрыть технически отсталые малые теплоэлектростанции общей мощностью 10 миллионов кВт. По состоянию на 15 июля эти соглашения уже были выполнены, в Китае прекратили использовать 468 энергоблоков общей мощностью 10,71 миллиона кВт. Всего же за 11-ю пятилетку (2006-2010 годы) в Китае уже закрыто малых угольных электростанций совокупной мощностью 70,77 миллиона кВт, что оказалось намного больше запланированного на пятилетку показателя (50 миллионов кВт).



Отсутствие равновесия – угроза безопасности

За первые 9 лет XXI века производство электроэнергии в Китае выросло более чем в два с половиной раза, таких темпов требовала набирающая ускорение экономика Китая, для которой темпы роста менее 8 процентов в год означают рост численности незанятого населения и, как результат, общее снижение жизненного уровня жителей страны. Практически весь прирост производства электроэнергии за этот период был получен за счет строительства новейших мощных угольных электростанций преимущественно в восточных и юго-восточных районах страны, где находятся основные потребители энергии.

Концентрация производства электроэнергии на ограниченном числе мощных электростанций, передающих энергию в централизованную сеть, привела и к негативным последствиям – значительно снизился уровень энергетической безопасности Китая, появились угрозы нарушения устойчивой поставки электроэнергии потребителям. В случае выхода из строя крупного генерирующего источника воздействие на сеть могло бы быть настолько сильным, что могло бы вызвать серьезные отключения электроэнергии и даже крах всей сети. Последствия таких аварий могли бы быть катастрофическими, угрожающими национальной безопасности.

Случаи массовых отключений в мире уже имели место в недалеком прошлом, например в результате военных действий в Косово и Персидском заливе, а также в результате террористического акта 11 сентября в США. Зимой 2008 года в центральных и южных районах Китая прошли снежные бури, после которых на мачтах и проводах высоковольтных линий электропередачи образовались толстые корки льда, большое количество высоковольтных линий было выведено из строя, в результате была нарушена устойчивая поставка электроэнергии потребителям, без энергоснабжения оказались целые районы страны.

Во многих развитых странах, таких, как США, Канада, Великобритания, Австралия, Дания, Швеция, Италия, в начале XXI века имели место случаи масштабного прекращения электроснабжения, которые наглядно продемонстрировали недостатки традиционной централизованной формы энергоснабжения. В этих странах был достигнут очень высокий уровень проникновения информационных технологий во все сферы функционирования общества и жизнеобеспечения жителей, поэтому эти аварии имели особенно серьезные последствия. Именно широкое использование информационных технологий требует абсолютной надежности энергоснабжения.



Развитие распределенной энергетики – обеспечение безопасности

После этих событий развитые страны ускорили темпы строительства объектов распределенной энергетики с целью обеспечения безопасности энергоснабжения и исключения масштабного прекращения подачи электроэнергии в случае аварии. Концепция распределенной энергетики заключается в том, что поставщики электроэнергии и тепла максимально приближены к потребителям и сбалансированы с ними по нагрузке. Генерирующее оборудование расположено непосредственно в месте потребления энергии, к которому по трубопроводу подведен природный газ. Потребитель сжигает топливо в соответствии с собственным графиком потребления, что приводит к разумному энергосбережению и экономному использованию топлива.

Соединенные Штаты в настоящее время располагают более чем шестью тысячами региональных электростанций. Общая установленная мощность региональных электростанций в Японии достигла 9,2 миллиона кВт, из которых 50 процентов работают на природном газе. В Великобритании общая мощность региональных станций составляет 5 миллионов кВт, в Нидерландах 40 процентов электроэнергии вырабатывается на распределенных системах тригенерации (холод, тепло, электроэнергия), использующих природный газ в виде топлива, в Дании половина энергии вырабатывается распределенными энергосистемами.

Распределенные энергосистемы проникли в Китай более 10 лет назад. В то время их использовали в основном для изучения возможности применения этих систем с целью снижения вредного воздействия энергосистемы на окружающую среду и повышения эффективности использования энергоресурсов. По данным Государственного управления по делам энергетики КНР, сейчас в Китае мощности распределенной энергетики достигли 5 миллионов кВт, но дальнейшее развитие их сталкивается со многими проблемами из-за отсутствия планирования развития данного направления на государственном уровне, а также отсутствием технических стандартов для централизованных сетей и сетей распределенных энергоресурсов.



Китай начинает реализацию тысячи проектов распределенной энергетики

И вот, похоже, правительство Китая решило начать новый этап развития энергосистемы государства. В апреле 2010 года Государственное управление по делам энергетики КНР выпустило информационное письмо «О развитии распределенной энергетики на основе природного газа», в котором однозначно предлагается до конца 2011 года построить 1000 объектов распределенной энергетики, использующей в виде топлива природный газ. В соответствии с планами китайского правительства по всей стране будут продвигаться системы распределенной энергетики с целью довести к 2020 году общую мощность оборудования распределенных систем до 50 млн. кВт. Также планируется создать около 10 демонстрационных районов, в которых будут представлены различные типы распределенной энергетики на основе природного газа.

В настоящее время в стране проводится активное обсуждение специалистами наиболее эффективных путей развития распределенной энергетики внутри Китая с учетом накопленного мирового опыта. В начале июля в Шанхае состоялась Национальная конференция по распределенной энергетике 2010 года, на которой рассматривались вопросы регулирования развития распределенной энергетики на местах, вопросы масштаба применения распределенной энергетики на природном газе в крупных и средних городах, приоритетные задачи при реализации пилотных проектов. На конференции были проанализированы перспективы развития распределенной энергетики в стране и за рубежом, новейшие тенденции развития отрасли, обсужден передовой опыт создания данных систем, решения и возможности для инвестиций, представлены производители оборудования и инжиниринговые компании, новые технологии и продукция.

Руководитель нефтегазового департамента Национального энергетического управления Чжан Юцин сказал, что через реализацию демонстрационных проектов по распределенной энергетике правительство и бизнес постепенно улучшат отраслевые стандарты, создадут стимулы для развития распределенной энергетики на основе природного газа. Было объявлено, что Государственная электросетевая корпорация Китая уже разработала технологию взаимодействия распределенных энергетических объектов и централизованной электрической сети. Решения на законодательном уровне о порядке взаимодействия централизованной электрической сети и распределенных энергетических сетей будут приняты в 2011-2013 годах. В плане 12-й пятилетки на 2011-2015 годы развитие распределенной энергетики в Китае будет описано в отдельном разделе. Условия для развития распределенной энергетики, использующей газообразное топливо, в Китае постоянно улучшаются: введены в эксплуатацию первые две нитки газопровода Запад-Восток, газопровод Сычуань – Шанхай, строится газопровод Мьянма – Китай, продвигаются проекты по газификации угля.

Кроме повышения безопасности энергоснабжения и снижения издержек, с распределенными энергосистемами в Китае связывают надежду на снижение вредных выбросов в атмосферу, а также уменьшение потребления пресной воды для производства электроэнергии. Это особенно важно для экономически развитых юго-восточных прибрежных районов страны, где требования по охране окружающей среды становятся все более жесткими, а спрос на энергетические продукты, такие, как отопление и электроэнергия, системы кондиционирования воздуха и охлаждения становятся все более диверсифицированными. Для отдаленных, слаборазвитых районов западной части Китая, строительство объектов распределенных энергетических систем позволит значительно улучшить энергоснабжение этих районов, при этом возможно использование богатых природных ресурсов регионов, в том числе природного газа, что в итоге ускорит их экономическое развитие.



Высокий технологический уровень – основа распределенных энергосистем

Интенсивному развитию распределенной энергетики в США и Европе способствовало появление новых высокоэффективных энергетических технологий, позволяющих использовать высококачественные энергоресурсы, прежде всего газ, в энергоснабжении, с одновременным обеспечением жестких экологических требований и низкой себестоимости электроэнергии. На сегодня большинство производителей и поставщиков оборудования для распределенных энергетических сетей в Китай являются зарубежными компаниями, например Cummins, Solar Turbines, Caterpillar, Wartsila, MDE. В связи с этим для ускорения продвижения проектов распределенной энергетики внутри Китая правительство снизило импортные пошлины на данное оборудование. По словам директора Института теплофизики Академии наук Китая господина Цинь Вея, распределенные технологии в области энергетики в Китае по сравнению с развитыми странами находятся на начальном этапе, имеется значительный технологический разрыв. Многие виды оборудования, в том числе небольшие газовые турбины, Китай еще вынужден импортировать.

Хотя трудно предсказать точные сроки начала бума малой энергетики в Китае, но велика вероятность, что развитие этого направления будет происходить так же бурно, как и рост китайской экономики. Одно можно сказать наверняка, что распределенная энергетика в Китае будет непременно развиваться и к 2020 году достигнет запланированного правительством масштаба. Многие мировые транснациональные корпорации уже приступили к созданию в Китае плацдарма для развития малых электростанций, активно начинают захватывать этот рынок. К сожалению, в числе основных игроков на этом рынке не присутствуют российские разработчики и производители оборудования для малой энергетики. А именно для российских производителей внешними рынками могли бы быть рынки развивающихся стран и в первую очередь Китая. Темпы развития Китая чрезвычайно высоки, и в этих условиях все компании, поставляющие оборудование для распределенной энергетики, внимательно отслеживают развитие событий на китайском рынке, потому что в долгосрочной перспективе китайский рынок оборудования для малой энергетики будет одним из крупнейших в мире.

Юрий ВАСЕВ, Пекин