Перспективы возобновляемых источников энергии на Кольском полуострове

ingressimage_DSC09996.JPG Photo: Rashid Alimov /Bellona

Долгие годы развитие энергетики Мурманской области происходило за счет освоения гидроэнергетических ресурсов, использования привозного топлива на ТЭЦ и котельных, а также ядерного горючего на Кольской атомной электростанции (АЭС). Дальнейшая перспектива развития энергетики увязывается с сооружением Кольской АЭС-2 и с подачей в область природного газа.

При этом Мурманская область располагает широким набором нетрадиционных и возобновляемых источников энергии (энергии солнца, ветра, малых рек, морских приливов и волн и др.), которые в определенных условиях могут составить конкуренцию традиционным источникам энергии или выгодно дополнить последние, принося ощутимый экономический эффект.

Ресурсы нетрадиционных и возобновляемых источников энергии Мурманской области, млрд. кВт ч

Источники


Потенциальные ресурсы


Технические ресурсы

Солнце

110000

11000

Ветер

21000

350

Малые реки

7

4,4

Приливы

11

2,0

Волны

3

1,6

Древесные отходы

1,5

0,9
Отходы животноводства и птицеводства

0,13

0,09

В таблице представлены результаты оценки потенциальных и технических ресурсов перечисленных источников. Видно, что ресурсы солнечной энергии самые большие, однако в условиях Севера их использование затруднено тем, что в зимние месяцы, когда потребности в энергии максимальны, их поступление минимально. Кроме того, в северных широтах число дней с ясной солнечной погодой сравнительно невелико. Поэтому в настоящее время практическое использование солнечной энергии имеет место лишь на небольших объектах (маяках, бакенах и т.п.), где традиционные схемы энергообеспечения слишком дороги.

Кольский полуостров обладает значительными ресурсами приливной энергии. Имеется богатый опыт эксплуатации Кислогубской приливной электростанции мощностью 400 кВт. Однако ввиду сравнительно небольшой величины прилива на побережье полуострова (в среднем 2-3 м) и ограниченного числа акваторий, которые можно отсечь плотиной, сооружение приливных электростанций (ПЭС) возможно далеко не повсеместно. Заслуживает внимания Лумбовский залив Белого моря. По мнению специалистов, целесообразно вначале построить опытно-промышленную Кольскую ПЭС мощностью 40 МВт в губе Долгой близ Териберки.

Кольский полуостров имеет более чем 1000-километровую береговую линию. Выполненная оценка энергии морских волн вдоль побережья Баренцева и Белого морей показала значительные запасы волновой энергии. Однако преобразование волновой энергии, ее концентрация и передача представляют большие трудности ввиду суровых климатических условий.

Замыкают список нетрадиционных и возобновляемых источников энергии биоэнергетические ресурсы, представленные древесными отходами и отходами животноводства и птицеводства. Технический потенциал этих ресурсов Мурманской области сравнительно невелик – менее 1 млрд. кВт×ч в год. Биоэнергоресурсы рассредоточены по большому числу небольших хозяйств. Но очевидно, что применительно к мелким населенным пунктам и объектам, где они накапливаются, их использование представляет интерес. Древесина и древесные отходы издавна используются человеком. Отходы животноводства и птицеводства являются более «молодым» энергетическим ресурсом, но разработанные в последние десятилетия технологии переработки этого энергетического сырья дошли и до заполярных районов. В частности, они нашли применение в Ковдорском районе Мурманской области, где с помощью биоэнергетических установок получают биогаз – ценное и удобное для практического применения энергетическое топливо. Распространение полученного опыта может только приветствоваться.

Из всех перечисленных выше нетрадиционных возобновляемых источников энергии для Мурманской области наибольшие перспективы имеет освоение гидроэнергии малых рек и энергии ветра. Технические гидроэнергоресурсы малых рек области оцениваются в 4,4 млрд. кВт×ч при 516 МВт среднегодовой мощности. В эту оценку включены 35 малых и средних рек региона.

Проблема использования гидроэнергии малых рек не нова. В послевоенные годы в Мурманской области было построено несколько сельских малых ГЭС мощностью от 10 до 100 кВт. В 60-е годы они были вытеснены более дешевыми по тем временам дизельными установками. В настоящее время из-за значительного роста цен на органическое топливо интерес к использованию энергии малых рек существенно возрос.

Для того, чтобы сдвинуть с мертвой точки проблему освоения энергии малых рек, необходимо строительство нескольких демонстрационных малых ГЭС, которые бы на деле показали выгодность и эффективность использования малых водотоков. Первоочередными объектами в этом плане могут быть ГЭС на р. Пиренга (6 МВт), впадающей в оз. Имандра, ГЭС на реке Чаваньга на юго-востоке Кольского полуострова (1250 кВт), а также малая ГЭС в центре полуострова на Ельреке, притоке Поноя (мощностью 500 кВт).

Мурманская область располагает высоким потенциалом ветровой энергии, сосредоточенным, главным образом, в прибрежных районах. Технические ветроэнергоресурсы оцениваются в 360 млрд. кВт×ч при суммарной установленной мощности ВЭУ около 120 млн. кВт. Наиболее сильные и устойчивые ветры наблюдаются на северном побережье Кольского полуострова. Это самое ветреное место на всем европейском Севере России. Использование здесь хотя бы 1-2% указанных ресурсов, самых доступных и выгодных (а это 3-7 млрд. кВт×ч выработки и около 1-2 млн. кВт мощности), может иметь большое значение.

Благоприятными предпосылками для использования энергии ветра на Кольском полуострове являются:

  • высокий потенциал ветра на значительных территориях;
  • наличие господствующих ветров (южных и юго-западных), позволяющих более компактно, с меньшими затратами размещать ветроустановки (ВЭУ) на местности;
  • совпадение зимнего максимума интенсивности ветра с максимумом потребности в электрической и тепловой энергии со стороны потребителей;
  • взаимодополняющий характер сезонного поступления ветровой энергии и гидроэнергии рек;
  • наличие в Кольской энергосистеме 17 гидроэлектростанций суммарной мощностью более 1,5 млн. кВт, располагающих водохранилищами суточного, сезонного и многолетнего регулирования и позволяющих компенсировать неравномерность поступления энергии от ВЭУ.

Можно назвать три основных направления развития ветроэнергетики:

  • автономная ветроэнергетика, подразумевающая изолированную работу ВЭУ на отдельного потребителя или их группу;
  • системная ветроэнергетика, означающая работу групп ветроэнергоустановок (парков ВЭУ) в составе энергосистемы;
  • применение ВЭУ для теплоснабжения потребителей.

Автономные ветроэнергетические установки могут улучшить состояние энергообеспечения децентрализованных потребителей (отдельных поселков и сел, метеорологических станций, маяков, пограничных застав, объектов Северного флота, пунктов по добыче рыбы, зверя и т.д.), сталкивающихся с трудностями топливоснабжения и получающих энергию от автономных источников — дизельных электростанций, бензиновых агрегатов мелких котельных, простых огневых печей.

Ветроэнергоустановки, работая совместно с указанными традиционными источниками энергии, способны вытеснить до 30-50%, а в наиболее ветреных районах до 70% дефицитного органического топлива.

Системную ветроэнергетику (работу ВЭУ в составе энергосистемы) целесообразно развивать в первую очередь там, где высок потенциал ветра, имеются дороги для доставки крупных ВЭУ, есть выход в энергосистему. Предпочтительно, чтобы такой район был вблизи действующих или строящихся гидроэлектростанций. Этим требованиям отвечает, например, район, охватывающий Серебрянские и Териберские ГЭС.

За рубежом системная ветроэнергетика в настоящее время существует уже как самостоятельная доходная отрасль энергетики, вносящая в отдельных районах мира (Германии, Дании, Испании и др.) существенный вклад в производство электроэнергии. В России развитие системной ветроэнергетики находится на начальном этапе. Вместе с тем, страна располагает необходимым научным и производственным потенциалом, уже появились первые опытные ВЭУ, выполненные на современном научно-техническом уровне. Ветроэлектрические станции работают в районе Воркуты, в Калмыкии, в Калининградской области и других районах.

На Кольском полуострове в рамках сотрудничества с Норвегией сооружена опытная демонстрационная ветроустановка мощностью 250 кВт вблизи Мурманска. Вырабатываемая энергия используется для энергоснабжения гостиницы "Огни Мурманска". Следующим шагом в развитии ветроэнергетики региона может стать строительство ветропарка мощностью 6 – 20 тыс. кВт в районе пос. Териберка на побережье Баренцева моря. Предпринимаемые усилия являются первыми шагами в развитии системной ветроэнергетики на Кольском полуострове.

Применение ВЭУ может решить проблемы теплоснабжения небольших городов и поселков, испытывающих трудности в теплоснабжении из-за постоянного роста цен на поставляемое часто за 1000-2000 километров топливо — мазут.

Отопительный сезон на Кольском полуострове длится 9 месяцев, при этом в зимнее время скорости ветра заметно выше, чем в летнее и, таким образом, сезонный максимум потребности в тепловой энергии со стороны потребителя совпадает с возможным поступлением энергии от ВЭУ. При таком использовании энергии ветра не обязательны высокие требования к качеству энергии, вырабатываемой ветроустановками, это позволяет максимально упростить конструкцию ВЭУ, сделав ее одновременно и более дешевой и более надежной.

Потенциал нетрадиционных и возобновляемых источников энергии Кольского полуострова велик. Вовлечение их в хозяйственный оборот представляет собой большую научно-техническую задачу. Решение ее может облегчить энергоснабжение целого ряда потребителей и существенно поднять энергетическую независимость региона.

Bellona

info@bellona.no