Справочный центр: 8 (800) 707-37-99

Арктика может стать «зеленой»

21 / 02 / 2023
Фото c сайта www.eprussia.ru

Арктическая энергосистема неизбежно будет двигаться в сторону более автономных, распределенных решений. Эксперты полагают: в отличие от «большой земли», именно в Арктике со временем стоит ждать энергоперехода в том смысле, который в него вкладывают зеленые алармисты. Перспективные энерготехнологии внедряются в Арктике уже сегодня.

Модернизация и накопители

Актуальным решением для Арктики может быть модернизация дизельной генерации за счет внедрения ВИЭ. Ряд подобных проектов общей установленной мощностью более 15 МВт в Забайкалье, Красноярском крае и на Чукотке реализовала компания «Хевел». По таким проектам снижение удельного расхода топлива за счет выработки солнечной генерации достигает 40%. То есть помимо повышения надежности электроснабжения модернизация дизельной генерации в дальнейшем снизит нагрузку на бюджеты регионов, субсидирующие доставку топлива.

Сегодня в разной стадии реализации находятся проекты по строительству гибридных электростанций в 40 населенных пунктах на территории Сибири и Дальнего Востока. В том числе в арктической зоне (АЗРФ) суммарной установленной мощностью более 60 МВт.

Еще одна передовая технология — накопители энергии. В 2022 году ученые научно-технического центра «Юнигрин Энерджи» разработали индивидуальное зарядное устройство на солнечных модулях для первой в мире одиночной станции в Антарктиде на острове Смоленск (Livingston) для российского путешественника Федора Конюхова. Возможно, подобные решения могли бы найти применение и в Арктике.

Ветроэнергетика не для всех

Тимофей МазурчукАрктическая офшорная и приморская зоны — одни из наиболее эффективных регионов для развития ветряной энергетики. В большей части арктической зоны среднегодовая скорость ветра превышает 5 м/с, это один из лучших мировых показателей для данного типа альтернативной энергетики, убежден эксперт Экономического факультета РУДН Тимофей Мазурчук.

Однако крупные поселения и города по-прежнему опираются на угольную тепло- и электроэнергию как наиболее надежный вариант с учетом развитой инфраструктуры под данный тип топлива. Выходит, в ближайшие годы ветроэнергетика будет оставаться более локальным нишевым решением отдельных частных владений.

С развитием Северного морского пути не исключено добавление в энергоструктуру арктических регионов СПГ, так как по маршруту следования СМП планируется открыть не менее 15 новых морских портов до 2035 года, а также наладить добычу угля и природного газа на 6 материковых месторождениях вблизи СМП.

Мини-ГЭС пока не строят, но…

Александр ВоротниковПо мнению доцента кафедры государственного управления и публичной политики Института общественных наук РАНХиГС, заместителя генерального директора по работе с экспертами проектного офиса развития Арктики (ПОРА) Александра Воротникова, при обеспечении энергией объектов в Арктике целесообразно применять смешанную генерацию с использованием малых гидроэлектростанций.

Многие населенные пункты Арктики расположены вблизи рек, а устья таких рек имеют пригодные для строительства малых ГЭС створы. Сейчас в таких поселках используют энергию, вырабатываемую более «грязными» дизельными электростанциями, что отрицательно сказывается на экологии Арктики, ведет к росту углеродного следа и препятствует переходу к углеродной нейтральности.

«В то же время совсем отказываться от резервного дизельного топлива небезопасно. Смешанная генерация с использованием мини-ГЭС — выход из положения, — считает Александр Воротников. — Помимо воды современные технологии позволяют использовать энергию солнца и ветра, а также накопители».

Пока в АЗРФ практически не строят мини-ГЭС, хотя эти объекты доказали свою эффективность для производства чистой энергии, а существующие технологии позволяют использовать их для гибридной генерации наряду с ветровой и солнечной энергией.

Есть два пути

Антон СоколовДля решения проблемы энергообеспеченности арктических территорий можно двигаться двумя путями, считает эксперт Российского газового общества Антон Соколов. Первая стратегия предполагает их подключение к общероссийским сетям или создание крупных изолированных энергорайонов. Вторая базируется на идеях распределенной энергетики, главная задача которой заключается в построении небольших, максимально самодостаточных изолированных энергосистем.

«Поскольку привязать Арктику к ЕЭС страны можно лишь частично, вторая стратегия представляется мне более выигрышной, — отмечает Антон Соколов. — Наиболее гибким вариантом реализации этой стратегии может стать комбинация решений из области традиционной и возобновляемой энергетики, например, фотоэлектрические панели или небольшие ветрогенераторы, дополненные привычным дизель-генератором. Такие системы используются в Якутии».

Особняком стоят атомные станции малой мощности (АСММ), поскольку, за исключением ПАТЭС «Академик Ломоносов» и еще одного-двух проектов, находящихся на этапе строительства, эти проекты существуют пока только на бумаге. Причина проста — работа над новым поколением реакторов, необходимых для создания АСММ, в большинстве ведущих их разработку стран далека даже от окончательной теоретической проработки.

МНЕНИЯ

Максим Савитенко, директор компании АНО «Водородные Технологические Решения»:

«Поскольку на теплоснабжение потребителей расходуется большой объем привозного топлива, к актуальным для Севера энергосберегающим решениям относятся технологии, использующиеся при строительстве энергоэффективных зданий и сооружений. Словом, нужно утеплять здания, а также использовать системы вентиляции, в которых предусмотрена рекуперация тепловой энергии. Кроме того, необходимо применять системы аккумулирования тепловой энергии.

Что касается современных решений, в Арктике востребованы ВЭС, способные производить электроэнергию в суровых климатических условиях, СПГ и водородное топливо.

В качестве перспективного экологичного топлива нужно рассматривать метано-водородные смеси (МВС). Исследования по сжиганию МВС, проведенные АНО «ВТР», показали, что подмешивание водорода к природному газу, кроме снижения выбросов СО2, приводит к существенному снижению выбросов в атмосферу монооксида углерода (СО) и оксидов азота (NOx). При относительно невысокой концентрации водорода в МВС водород играет роль катализатора горения.

При объемной концентрации водорода в смеси до 20% можно сжигать МВС в существующих газоиспользующих устройствах без изменения их конструкции. Одной из особенностей водорода является его способность нагреваться при снижении давления водорода. То есть, в отличие от природного газа, который необходимо нагревать перед его редуцированием (снижением давления), чтобы избежать обмерзания регулятора давления, при использовании водорода не требуется источник тепловой энергии. Для северных условий этот физический феномен имеет очень важное значение.

При использовании МВС можно подобрать оптимальную пропорцию между водородом и природным газом, которая позволит использовать метано-водородную смесь без ее подогрева при отрицательных температурах наружного воздуха.

К сожалению, в настоящее время мы не умеем производить ветрогенераторы большой мощности, а также промышленные электролизеры, но в России уже разработаны плазмотроны, которые позволят получать из природного газа водород или метано-водородные виды топлива, налажено производство ПАГЗов, которые позволяют доставлять удаленным потребителям в сжатом виде природный газ, метано-водородные смеси и водород.

Нужно учитывать, что «Росатом» имеет избыточную энергию на АЭС в Мурманской области, планируется строительство АЭС в Якутии, энергию которых можно использовать для получения водорода и МВС».

Максим Загорнов, президент Ассоциации малой энергетики, директор Группы компаний «МКС», председатель подкомитета по малой генерации «Деловой России»):

«Система энергоснабжения потребителей в удаленных и изолированных районах требует существенной модернизации. В качестве замены источника электроэнергии и тепла могут рассматриваться современные и эффективные гибридные энергокомплексы, состоящие из нескольких альтернативных источников энергии: газопоршневые (ГПУ) или газотурбинные установки (ГТУ), солнечные панели, ветрогенераторы, системы накопления энергии (СНЭ).

Схема выдачи мощности гибридного энергокомплекса настраивается на существующий график потребления электроэнергии в оптимальном режиме благодаря наличию нескольких альтернативных источников. Базовая часть графика нагрузок перекрывается работой ГПУ/ГТУ, а также солнечной и ветряной генерации в зависимости от внешних условий. Во время кратковременных пиков или при дефиците генерации включаются в работу СНЭ (ИБП с АКБ), что повышает устойчивость работы энергокомплекса в целом.

Последние годы вопрос надежного энергоснабжения удаленных и изолированных районов Арктики находится на особом счету. Министерство по развитию Дальнего Востока и Арктики разработало «Дорожную карту» по реализации концепции по привлечению частных инвестиций в развитие распределенной генерации на данной территории.

Ассоциация малой энергетики неоднократно вносила предложение о включении в «Дорожную карту» вопроса по гарантиям возврата инвестиций для инвесторов. При этом очевидно, что в целом проекты по развитию распределенной генерации в удаленных и изолированных районах Дальнего Востока и Арктики перспективны и могут быть реализованы с хорошим сроком окупаемости.

Дискуссии, а также вопросы развития распределенной генерации в удаленных и изолированных районах Дальнего Востока и Арктики будут обсуждаться на деловой площадке выставки и форума «RENWEX. Возобновляемая энергетика и электротранспорт», 20–22 июня 2023 года в ЦВК «ЭКСПОЦЕНТР», Москва, в которой принимают участие ведущие эксперты в области устойчивого развития, альтернативной энергетики и электротранспорта, представители органов власти, энергетических компаний, деловых союзов и ассоциаций, авторитетных научно-исследовательских организаций, ключевые СМИ».

Источник: https://www.eprussia.ru


Поделиться: