Расширение использования распределенных энергетических ресурсов в Российской энергетике

1. Расширение использования распределенных энергетических ресурсов в Российской энергетике Саммит деловых кругов «Сильная Россия-2012» Панельная дискуссия «Развитие и внедрение инновационных технологий в ТЭК» Генеральный директор ЗАО «АПБЭ» И.С. Кожуховский 3 июля 2012 г.

2. Содержание Характеристика электроэнергетического комплекса России и планов его развития ………………………..3 – 13 2. Примеры мирового опыта и технологии малой энергетики.…... 14 -18 3. Совместное развитие электроэнергетического и теплоэнергетического комплексов страны ………………. 19 - 25

3. Электроэнергетический комплекс России в 2011 году 3 3 РОССИЯ Установленная мощность электростанций: Выработка электроэнергии : 1040,5 млрд кВт.ч на 01.01.2012 – 223,6 ГВт Структура выработки э/э в 2011 году, млрд кВт.ч Структура установленной мощности на 01.01.2012, ГВт 0,2 % 0,2 % 11 % 17 % АЭС ГЭС 21% 16 % ТЭС 15 % ВИЭ 67 % 68%

4. Централизованное и децентрализованное энергоснабжениев Российской Федерации По материалам ОИВТ РАН (член ТП «МРЭ»)

5. Характеристика сложившегося электроэнергетического комплекса страны в качестве централизованной системы (1) В 2011 году установленная мощность электростанций России составила 223,6 ГВт. Установленная мощность объектов малой распределенной генерации составила 3,2 ГВт (в зоне централизованного энергоснабжения электроэнергетического сектора) или 1,4 % от суммарной установленной мощности. В 2011 году централизованное производство электроэнергии составило 1040 млрд.кВт.ч от объема производства электроэнергии в России. Выработка электроэнергии на объектах малой распределенной генерации составила около 1,5 млрд кВт.ч (в зоне централизованного энергоснабжения электроэнергетического сектора)

6. Характеристика сложившегосяэлектроэнергетического комплекса страны в качестве централизованной системы (2) Электроснабжение - концентрация производства на крупных тепловых, гидравлических и атомных электростанциях; передача электроэнергии по ВЛ на большие расстояния (от крупных генераторов к крупным потребителям). Малая генерация составляет 3,2 ГВт или 1,4% от установленной мощности Теплоснабжение в большинстве средних и малых населенных пунктов России - на основе котельных, без когенерации (общее количество отопительных котельных73 тыс., из них 76% - мелкие (мощностью до 3 Гкал/час)* ТЭЦ были построены для энергоснабжения больших городов и крупных промпредприятий В России 157 городов с населением 50-100 тыс.чел, ТЭЦ имеется в половине городов, в остальных теплоснабжение осуществляется от котельных. Системы ТЭЦ существуют помимо Москвы и Санкт Петербурга только в некоторых крупных городах (Омск, Новосибирск и др.) *По данным Росстата за 2009 г.

7. Электро- и теплоснабжение потребителей энергии в 2011 году Зона ЕЭС (производство)

8. Недостатки модели централизованного энергоснабжения от крупных источников недостаточная чувствительность крупной централизованной электроэнергетики к требованиям потребителей высокие потери электроэнергии в длинных и разветвленных электрических сетях низкая топливная эффективность конденсационных электрогенерирующих установок по сравнению с когенерационными установками (КПИТ КЭС ~ 40%,КПИТ ТЭЦ~80%) низкая неэффективность сжигания топлива в котельных по сравнению с высокотемпературными когенерационными установками на базе современных ПГУ Большие объемы выбросов и теплового загрязнения от крупных источников

9. 2010 г. ГВт 2030 г. 219,3 ВСЕГО 323,8 24,3 АЭС 50,5 46,1 ГЭС 58,6 44,9 ТЭС уголь 68,2 0,4 ВИЭ 6,4 2,0 % 15,6 % 21,2 % 18,1% 43,1 % Существующие планы (1) по базовому варианту Генсхемы 9 9 • Рост доли АЭС в структуре генерирующих мощностей (в 1,43 раза) • Снижение доли тепловых электростанций в структуре генерирующих мощностей (на 3,4 процентных пункта), широкое внедрение ПГУ, ПГУ-ТЭЦ и ГТУ-ТЭС • Сокращение доли когенерации 2030 год 2010 год 0,2 % 11,1 % 20,5 % Доля когенерации – 32 % (по установленной мощности) Доля когенерации – 37 % (по установленной мощности) 21,0 % 103,6 ТЭС газ 140,1 47,2 %

10. Существующие планы (2) по базовому варианту Генсхемы 10 10 10 10 Вводы генерирующих мощностей по России с 2010 по 2030 годы составят 173 ГВт АЭС МВт 10000 ГЭС 9345* Среднегодовой уровень вводов с 2011 по 2030 гг. – 8,3 ГВт ТЭС ОТЧЕТ 8000 7208* 6000 4680 4000 492 2000 579 2662 1581 0 2011 2011-2020 2026-2030 * Среднегодовое значение за период

11. Существующие планы (3)по базовому варианту Генсхемы • Объем вводов малой распределённой генерации до 25 МВт составляет 5 % от суммарного объема вводов Программа новых вводов ГТУ-ТЭЦ и ПГУ-ТЭЦмалой мощности (ГВт) 2,0 1,1 Суммарный вводза период 2010-2030 гг. - 3,1 ГВт 2021-2025 гг. 2026-2030 гг. • В соответствии с Распоряжением Правительства РФ от 08.01.2009 объем производства электрической энергии с использованием ВИЭ к 2020 г. должен достигнуть 4,5 % от суммарной выработки электроэнергии (51 млрд кВт.ч, что соответствует 14,7 ГВт мощности). • В связи с тем, что в настоящее время меры государственной поддержки ВИЭ находятся на стадии разработки, достижения целевого показателя доли ВИЭ в балансе переносится с 2020 года на 2030 год. 5,1 Программа новых вводов ВИЭ (ГВт) Суммарный вводза период 2010-2030 гг. - 6,1 ГВт 0,6 0,3 0,1 2026-2030 гг. 2010-2015 гг. 2016-2020 гг. 2021-2025 гг.

12. Существующие планы (4) по базовому варианту Генсхемы 12 2010 год 2030 год Установленная мощность 324 ГВт 223 ГВт Генеральная схема Доля электростанций малой и средней мощности не изменяется. Централизованная модель электроэнергетики сохраняется! Станции, мощностью меньше 300 МВт Станции, мощностью более 300 МВт

13. Существующие планы (5)по базовому варианту Генсхемы: основные выводы • Генеральная схема предусматривает недостаточное развитие малой распределенной генерации Генеральная схема не учитывает большие возможности использования потенциала когенерации в России Генеральная схема не скоординирована с развитием теплоэнергетического комплекса России: Схемы развития систем теплоснабжения в большинстве населенных пунктов отсутствуют! Модернизация котельных осуществляется на основе ввода нового котельного оборудования. Внедрение когенерации не предусматривается. В итоге - консервируется существующая централизованная модель электроснабжения и неэффективная модель теплоснабжения

14. ПримерСША:снижение эффективности использования крупной генерации Средний КИУМ по видам технологий в электроэнергетике США (EIA,2009) В 2009 г. , пиковая нагрузка в США составила 764 ГВт, а установленная генерирующая мощность - 1013 ГВт. (Energy Information Administration, 2009). Основу этой генерации составляют крупные тепловые электростанции Средний коэффициент использования этой генерации составляет только 47% . Динамика установленной мощности и ее использования в США (EIA,2009) При этом разрыв между установленной мощностью (с учетом новых вводов и вывода из эксплуатации старого оборудования) и использованием этой мощности продолжает расти, нарастает избыточность вводов крупной централизованной генерации.

15. Пример США: рост малой распределенной генерации (МРГ) В США сейчас эксплуатируется около 12 млн. установок МРГ общей установленной мощностью свыше 220 ГВт*, а темпы прироста этой мощности составляют порядка 5 ГВт в год Более 170 ГВт этой мощности используются как источники резервной мощности для энергоснабжения потребителя в аварийной ситуации и имеют минимальную нагрузку. Основной вызов – перейти к использованию этих мало используемых установок в качестве регулярного источника резервной мощности, сократив потребность в вводах крупной централизованной генерации в энергосистеме. Необходимые инвестиционные затраты составляют ~$175/kW (данные демонстрационного проекта Portland General Electric) в сравнении с ~$800/kW на ввод новой газотурбинной установки. Динамика установленной мощности МРГ по видам технологий в США (EIA,2009) *Оценено в соответствии с общепринятым определением МРГ как установок мощностью менее 60 МВт, ориентированных на обслуживание локальной нагрузки. Включает как генерацию, работающую в составе энергосистемы (Distributed generation - grid-connected), так и изолированные установки (Dispersed generation - NOT grid-connected)

16. Две стадии развития малой распределенной энергетики Единая энергосистема Уход (автономное развитие) отдельных потребителей на распределенное энергоснабжение 1 стадия             * ВЭ –виртуаль-ные электро-станции 2 стадия ВЭ* Повышение надежности Единой энергосистемы за счет большого числа распределенных генераторов, объединяемых в виртуальные электростанции (ВЭ) с помощью технологий Smart grid Резервирование мощности, повышение надежности ЕЭС

17. Примеры технологий малой распределенной энергетики 17 17 Высокое качество и экономическая эффективность энергоснабжения Снижение топливных рисков и затрат, тарифов на энергоснабжение Снижение топливных рисков и затрат, тарифов на энергоснабжение Повышение коэффициента полезного использования топлива – до 80-90% Увеличение использования потенциала ВИЭ до 50-70% по выработке энергии Энергоснабжение мобильных и изолированных потребителей, автономных устройств и т.п.

18. Сферы, в которых распределенная энергетика особенно востребована 18 18 • сфера коммунального энергоснабжения, где актуально внедрение когенерационных установок, максимально приближенных к потребителям и адаптированных к особенностям их спроса • труднодоступные и удаленные местности, где энергообеспечение потребителей традиционно связано с дороговизной и сложностью доставки топлива (более 2/3 территории страны) • мобильные потребители (транспорт, строительство, лесозаготовка, геологоразведка, туризм, охота, сельское хозяйство, аварийные и спасательные службы, бытовые потребители и др.) • домохозяйства, коттеджи (резервное и «дополнительное» энергоснабжение) • промышленные потребители, желающие оптимизировать свое энергоснабжение

19. Два сценария развития российской энергетики Существующая Генсхема Традиционный сценарий Сценарий совместного развития Расширение границ объекта оптимизации: «большая» электроэнергетика + системы централизованного теплоснабжения населенных пунктов Раздельное развитие «большой» электроэнергетики и теплоэнергетического комплекса СОВМЕСТНО!!! Максимально возможное развитие распределенной энергетики, когенерации и тригенерации, ВИЭ

20. Основные преимущества сценария совместного развития электро- и теплоэнергетического комплекса страны Замена котельных на когенерацию в секторе ЖКХ даст прирост распределенного производства электрической энергии в объеме не менее 250 млрд. кВт.ч Это позволит сократить планы вводов мощностей (генерирующих объектов большой энергетики) в объеме не менее 50 ГВт (из 173 ГВт, предусмотренных Генсхемой) Вовлечение местных топливных и возобновляемых ресурсов, повышение энергетической безопасности Привлечение в строительство объектов энергоснабжения не только крупных, но и средних/малых инвесторов, снижение рисков окупаемости энергообъектов Повышение экологической эффективности Реализация нового подхода сильно изменит структуру генерации и создаст новые требования к сетевой инфраструктуре

21. Переход к новой структуре энергообеспечения Сегодня 1040 млрд.кВт.ч Цель(2030 г.) 1627 млрд.кВт.ч Электроснабжение *) *) Без учета увеличения объемов производства теплоэнергии на действующих ТЭЦ (Выработка) (Выработка) 2 млн. Гкал Теплоснабжение 2 млн. Гкал

22. Доля электростанций малой и средней мощности вустановленной мощности электростанций России 22 22 2010 год 2030 год 324 ГВт 223 ГВт Установленная мощность Основное направление – ускоренное развитие распределенной энергетики и когенерации Станции, мощностью меньше 300 МВт Станции, мощностью более 300 МВт

23. Позитивные последствия сценария совместного развития Появляется возможность не только сдерживания роста, но и снижения (!) цен на электроэнергию и тарифов тепловую энергию Повышение качества и надежности электро- и теплоснабжения потребителей Повышение энергетической эффективности электроэнергетики и систем теплоснабжения Рост качества жизни, особенно в малых и средних населенных пунктах, где тарифы на тепло более высокие, чем в крупных городах

24. Меры поддержки совместного развития электроэнергетики и теплоснабжения • Объединение нормативно-правовых актов в электроэнергетике, теплоснабжении и сфере энергоэффективности в единую связанную систему национальной энергетической политики • 2. Принятие комплекса мер по поддержке развития малой распределенной энергетики • 3. Введение административного запрета на простое сжигание топлива, ограничение вводов нового оборудования без использования когенерации, введение специальных мер поддержки развития когенерации • 4. Принятие законодательной поддержки ВИЭ на розничных рынках электроэнергии и в теплоснабжении • 5. Создание в Правительстве единого органа управления, ответственного за координацию и техническую политику в сфере развития электроэнергетического и теплоснабжающего комплексов страны

25. Основные выводы 25 Федеральные органы исполнительной власти Российской Федерации, энергетическое сообщество страны должны переориентироваться с приоритетного развития «большой» (централизованной) энергетики на: - сочетание развития централизованной и распределенной энергетики, - совместное развитие электроэнергетического и теплоэнергетического комплексов, максимальную реализацию потенциала когенерации. В 2012-2013 гг. необходимо на основе новых подходов: провести корректировку Генеральной схемы размещения объектов электроэнергетикидо 2030 г.; разработать региональные схемы и программы развития электроэнергетики; Разработать муниципальные схемы развития теплоснабжения

26. 26 26 Спасибо за внимание!