Глава 2 2.1 Использование различных источников энергии в экономике их эффективность и недостатки. Сложившаяся веками технология добычи источников энергии из нефти и газа сформировалась из-за изначальной их доступности в первую очередь для первобытного человека. Отсутствие в древние времена других источников энергии, кроме как горючих (древесины, нефти и угля) стали основной причиной их доминирования впоследствии. Освоив впервые именно эту технологию, человечество именно ее и развивало. Вплоть до конца XVIII века человечество не интересовалось альтернативными в современном понимании источниками, кроме нефти и газа. Ситуация коренным образом изменилась только с ухудшением экологической обстановки в мире в целом и наступлением энергетического и экономического кризиса в частности. Очевидность истощения минерально-сырьевой базы, ресурсоемкость производств и дороговизна добычи полезных ископаемых – это одни из самых очевидных факторов, заставивших человечество обратить внимание на возобновляемые источники энергии. Чтобы максимально отразить количество ВИЭ опишем их структуру: 1. Группа ВИЭ связанная в воздушной средой и солнцем 2. ВИЭ группы водных ресурсов; 3. ВИЭ группы биохимических ресурсов 4. Другие Данная структура, укрупненная и включает в себя подгруппы различных энергоисточников. Это те элементы, которые следует рассмотреть более детально. Если первобытному человеку было достаточно 300 г условного топлива (210 ккал или 8,8 МДж) в день, получаемых вместе с пищей, то сегодня в развитых странах на одного человека в год тратится до 13 т условного топлива. Вследствие научно-технической революции расход энергии во всех ее видах растет, удваиваясь каждые 10 лет. На рис. 1.1 показана зависимость ВВП - внутреннего валового продукта (в долларах США в системе постоянных цен 1993 г.), приходящегося на 1 человека, от потребления энергии (в тоннах условного топлива) на душу населения в различных странах мира в 1968 г. Видно, что эти параметры тесно взаимосвязаны. Хотя в конце XX века в приведенном графике произошли изменения, тем не менее очевиден вывод: «Если люди будут лишаться энергетических ресурсов, их материальное благосостояние будет падать» (П.Л. Капица). В этой связи представляет интерес оценка современного состояния и перспектив развития энергетики. Различают возобновляемые и невозобновляемые источники энергии. К возобновляемым относятся Солнце, ветер, геотермальные источники, приливы и отливы, реки. Невозобновляемыми источниками энергии являются уголь, нефть и газ. Солнечная энергия В минуту Солнце посылает на Землю столько энергии, сколько за полтора года вырабатывают все электростанции нашей страны. Поэтому проблема освоения этой энергии давно волнует ученых. Пионером использования солнечной энергии считается Архимед, сумевший по преданию с помощью зеркал сжечь вражеский флот. В настоящее время в мире построено большое количество установок и целых гелиостанций, питающих различных энергопотребителей: отопительные системы зданий, системы связи, водообеспечения и т.д. Однако солнечная энергия относится к рассеянным видам энергии: на 1 и2 земной поверхности выпадает в среднем всего около 160 Вт солнечной радиации. Для использования в практических целях ее надо собирать с большой поверхности. Пока низок и к.п.д. фотоэлектрических преобразователей (не более 25 %). Кроме того смена дня ночью, а также нередко встречающаяся облачность резко снижают эффективность солнечных установок, делая получаемую энергию значительно более дорогой, чем при использовании традиционных методов. Специалисты видят выход в создании космических солнечных электростанций (КЭС). Дело в том, что в космосе нет восходов и закатов Солнца, нет облаков, препятствующих прохождению лучей. Поэтому на единицу поверхности космической площадки поступает в 10 раз больше энергии, чем на такую же площадь земной поверхности. Уже сегодня разработаны проекты КЭС массой до 60000 т с площадью солнечных батарей до 50 км2. Поднятая над поверхностью Земли на 36000 км такая станция будет иметь мощность 5 млн. кВт, т.е. на 1 млн. кВт больше, чем самая крупная в Европе Ленинградская АЭС. Станция, выведенная на стационарную орбиту «повиснет» над одной точкой земной поверхности. Передавать полученную энергию на Землю предполагается с помощью лазеров или сверхвысокочастотного излучения. Рис. 1.1 Связь валового внутреннего продукта с потреблением энергетических ресурсов по странам мира в 1966 г. (по Д. Мидовс с изменениями) Реализация данного проекта сдерживается тем, что добытая в космосе энергия окупит сгоревшее при запусках ракет (с элементами для монтажа КЭС) топлива только через 30 лет безаварийной работы станции. Энергия ветра Ветер - движение воздуха относительно поверхности Земли -имеет солнечное происхождение. Как известно, в зависимости от цвета тела поглощают большую или меньшую часть солнечного излучения. Чем больше степень черноты, тем больше тело нагревается. Поскольку различные участки поверхности Земли имеют разную степень черноты, то под действием солнечных лучей они нагреваются до различной температуры. Соответственно, разную температуру имеют и нижние слои атмосферы. Вследствие этого давление воздуха на одной и той же высоте неодинаково, что и приводит к горизонтальному перемещению больших масс воздуха. Использование энергии ветра имеет давнюю историю. Многие столетия воды морей и океанов бороздили парусники, а ветряные мельницы были привычным элементом пейзажа в сельскохозяйственных районах Европы. Первые ветряные электрогенераторы появились в 90-х годах XIX века в Дании. А в 2000 г. при помощи ветра производилось 10 % необходимого этой стране электричества. В США первая относительно крупная ветряная электростанция была построена в 1980 г. в Нью-Гэмп-шире. Ресурсы же ветряной энергии в этой стране таковы, что способны обеспечить 25 % прогнозируемой на конец века потребности США в электричестве. Уже сегодня при помощи ветра в стране производят количество электроэнергии, позволяющее покрыть 15 % потребности одного из крупнейших городов США - Сан-Франциско. Работы по строительству ветряных электростанций ведутся во многих странах, в том числе в Австралии, Великобритании, Канаде, Китае, Нидерландах, Швеции и других. Россия также располагает огромными ресурсами энергии ветра — около 6,2 трлн. кВт-ч, что почти в 10 раз больше, чем РАО "ЕС России" произвело электроэнергии в 2000 году. Они сосредоточены вдоль побережья Северного Ледовитого океана, а также в районах, прилегающих к Черному, Каспийскому и Балтийскому морям. Освоение энергии ветра связано с определенными трудностями. Во-первых, ветроустановки работоспособны лишь в некотором интервале скоростей воздушного потока: они не вырабатывают электроэнергии в «штиль» и могут быть повреждены при скоростях более 20 м/с. Во-вторых, количество вырабатываемой установками энергии зависит от скорости ветра. В связи с этим возникают проблемы утилизации излишков энергии, вырабатываемой при высоких скоростях воздушных масс и, наоборот, компенсации нехватки энергии, возникающей при низких скоростях ветра. Имеется ряд предложений по обеспечению бесперебойности энергоснабжения. Например, при сильном ветре можно накапливать энергию, вырабатывая на избыточной мощности водород, путем электролиза воды. А в периоды штиля вырабатывать электроэнергию, используя генератор, работающий на водородном топливе. Перспективным может стать совмещение ветровых и небольших по мощности гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС). В этом случае часть энергии, полученной при сильном ветре, используют для того, чтобы закачать воду в верхний бассейн ГАЭС. Возврат накопленной энергии во время штиля осуществляется благодаря вращению специальной турбины при перепуске воды из верхнего бассейна ГАЭС в нижний. В настоящее время на ветряных электростанциях вырабатывается около 0,5% от общего объема мирового производства электроэнергии. Ожидается, что к 2040 г. эта цифра возрастет до 20%. Самый быстрый рост ветроэнергетических мощностей ожидается в Европе, Северной Америке и Китае. Геотермальная энергия С увеличением глубины температура горных пород повышается: на расстоянии 50 км от поверхности ома составляет 700...800 "С, 500 км - около 1500...2000 "С, 1000 км - примерно 1700...2500 °С. Предполагается, что глубинные слои Земли за счет распада радиоактивных элементов и химических реакций продолжают медленно - на несколько градусов за 10 млн. лет - нагреваться, в то время как близкие к поверхности слои медленно охлаждаются. Мощность теплового потока, направленного от центра Земли к ее поверхности в 30 раз больше мощности электростанций всех стран мира. Существует два качественно различных источника геотермальной энергии: 1) гидротермальные (паротермальные) источники тепла, представляющие собой подземные запасы горячей воды и пара с температурой 100...350 "С; 2) петротермальные источники, представляющие собой тепло сухих горных пород. На Камчатке и Курилах, в Японии, Новой Зеландии, Исландии горячая вода и пар выходят на поверхность в виде гейзеров и горячих источников. На Камчатке построено две гидротермальные электростанции - Паужетская и Паратунская мощностью 11000 и 700 кВт соответственно. В других районах воспользоваться теплом подземных вод значительно сложнее, поскольку горячая вода залегает на глубине до 2 км, что требует дополнительных затрат на бурение скважин. Для извлечения петротермального тепла предполагается с поверхности Земли пробурить две скважины глубиной несколько километров, чтобы достигнуть горных пород с требуемой температурой. Затем с помощью местного взрыва скважины соединяют. Далее останется только закачивать в одну скважину холодную воду, а из другой получать воду, нагретую подземным теплом. Чтобы нагреть воду таким путем скважины должны быть сверхглубокими. Это дорого и пока невыгодно. Поэтому специалисты ищут так называемые термоаномальные площади, где температура пород через каждые 100 м повышается на 30...40 °С. В 2000 году геотермальные станции мира дали 50 млрд. кВт-ч электроэнергии. Хотя такие станции имеются в Италии, Новой Зеландии, Японии, Исландии, Китае, Мексике, но примерно половина всех ГеоТЭС расположена на территории США. Американские ГеоТЭС имеют наибольшую суммарную установленную мощность, однако даже самые крупные из них невелики (менее 40 МВт). Энергия приливов и отливов Как известно, морские приливы и отливы - следствие воздействия на океаны и моря лунного и солнечного притяжения. Приливы и отливы происходят два раза в сутки. Обычно максимальное поднятие воды над ее минимальным уровнем в открытом океане составляет около 1 м. Но в некоторых местах этот перепад значительно больше: на атлантическом побережье Канады - до 18 м, в проливе Ла-Манш -до 15м, на побережье Охотского моря - до 13 м. С давних пор люди использовали энергию приливов и отливов, сооружая мельницы и лесопилки, приводимые в движение водой. В XX веке родилась идея приливных электростанций (ПЭС). В 1966 г. во Франции на берегу Ла-Манша была построена ПЭС «Ране» мощностью 240 тыс. кВт. Конструктивно она представляла собой бассейн, отделенный от моря плотиной, в теле которой установлен горизонтально расположенный гидрогенератор. Вода вращала его турбину, перетекая во время прилива из моря в бассейн, а во время отлива - обратно. По аналогичному принципу в 1968 г. на Баренцевом море была построена Кислогубская ПЭС мощностью 800 кВт. Но в отличие от ПЭС «Ране» она подключена к общей энергосистеме вместе с традиционными электростанциями, что позволило устранить неравномерность подачи электроэнергии потребителям. К сожалению, стоимость строительства ПЭС значительно выше, чем обычной гидроэлектростанции такой же мощности. Кроме того, на земном шаре очень мало (менее 30) мест, где строить ПЭС технически целесообразно (перепад высот во время прилива и отлива должен быть не менее 10 м). Поэтому ПЭС не могут решить проблемы энергетики кардинально. Но в экономическое развитие регионов и стран, чье побережье омывают моря, они способны внести определенный вклад. Это относится, в частности, к северным и дальневосточным районам России. Так, ПЭС мощностью 40 тыс. кВт планируется построить на Кольском полуострове. Предполагается, что плотинами с ПЭС будут перекрыты большие заливы - Мезенский в Белом море и Пенжинс-кий - в Охотском. Энергия рек Принцип работы гидроэлектростанций (ГЭС) хорошо известен: вода с верхнего бьефа по каналам в теле плотины подается к лопастям гидравлических турбин; при этом потенциальная энергия положения преобразуется сначала в кинетическую энергию струи воды, затем в механическую энергию вращения турбин и далее - в электроэнергию. Возобновляемость гидроэнергии обусловлена тем, что она также имеет солнечное происхождение, поскольку вода совершает свой круговорот в природе благодаря Солнцу. Общие запасы гидроэнергии на Земле составляют около 10 млрд. т условного топлива в год, т.е. приблизительно равны мировому энергопотреблению. Ресурсы гидроэнергии в России эквивалентны 1 млрд. т условного топлива в год и составляют около 10 % мировых. В нашей стране находятся крупнейшие в мире ГЭС: Братская на р. Ангаре (мощность 4,5 млн. кВт), Красноярская (6 млн. кВт) и Саяно-Шушенская (6,4 млн. кВт) на р. Енисее. Однако строительство ГЭС приводит к отрицательным последствиям экологического характера - затоплению сельскохозяйственных земель и лесных угодий, резкому изменению условий существования ихтиофауны и даже изменению климата прилегающих территорий. Энергия атомного ядра Освобождение и использование ядерной энергии - одно из наиболее крупных событий XX века. К сожалению, первоначально это открытие было использовано в военных целях. Первая в мире атомная электростанция (АЭС) мощностью 5 тыс. кВт была построена в 1954 г. в г. Обнинске Московской области. В 1960 г. в мире было 7 АЭС, а в 1976 г. их число достигло 130. В 1975 г. на атомных электростанциях было выработано 5 % мирового производства электроэнергии. Привлекательность ядерной энергетики связана с тем, что обогащенный природный уран и искусственно получаемый плутоний заменяют огромное количество традиционного топлива: 1 г ядерного топлива эквивалентен примерно 2,7 т условного топлива. До последнего времени атомная энергетика развивалась высокими темпами. Установленная мощность АЭС в мире составляла: в 1975 г. - 71,3 млн. кВт, в 1980 г. - 130,0 млн. кВт, в 1985 г. - 245,1 млн. кВт. Однако авария на Чернобыльской АЭС в апреле 1986 г. серьезно подорвала веру в безопасность ядерной энергетики и, соответственно, привела к частичному свертыванию программ строительства новых АЭС. Энергия угля Большая часть всех ресурсов угля на Земле сосредоточена севернее 30 градусов северной широты, причем 75 % мировых ресурсов находятся в недрах трех государств - России, США и Китая. Уголь широко применялся в энергетике вплоть до второй половины XX века. О динамике роста его потребления говорят следующие цифры. В XIX столетии в мире было добыто 17,8 млрд. т угля, а за последующие 70 лет - 103,5 млрд. т. Существенно расширилась и география добычи этого энергоносителя. Если в период с 1801 по 1810 гг. уголь добывали лишь в пяти странах мира, а с 1841 по 1951 гг. - в восьми, то с 1961 по 1970 гг. - в 54-х. Только с 50-х годов XX в. в энергетическом балансе почти всех стран мира началось сокращение доли угля. Освобождающуюся нишу заняли нефть и газ - более дешевые и эффективные энергоносители. Вместе с тем, по данным Американской Национальной Ассоциации по углю при сохранении нынешних темпов потребления к 2000 г. будет израсходовано лишь 2 % мировых ресурсов угля. Таким образом, уголь можно назвать топливом XXI века. Перспективы использования угля связаны с его открытой (бесшахтной) добычей, применением газификации углей, получением из угля жидких синтетических топлив. Однако пока энергия угля обходится дороже, чем энергия нефти и газа. Энергия нефти и газа Преимущества нефти и газа перед другими источниками энергии заключаются в относительно высокой теплоте сгорания и в простоте использования с технологической точки зрения. Так, при полном сгорании 1 кг нефти выделяется 46 МДж тепла, 1 м3 природного газа 36 МДж, 1 кг антрацита 34 МДж, 1 кг бурого угля - 9,3 МДж, 1 кг дров - 10,5 МДж. Если массу нефти принять за единицу, то для получения эквивалентного количества тепла масса антрацита должна составить 1,4; бурого угля - 5,0; дров - 4,4. Аналогичным достоинством обладает газ. Это дает огромные преимущества при транспортировке. Теперь сравним различные энергоносители с точки зрения технологичности. Нефть и газ транспортируются, в основном, по трубопроводам, работающим в любое время года и суток. Чтобы перекачать нефть (газ), а затем подать ее (его) в топку, достаточно включить насос (компрессор), а порой просто открыть задвижку (кран). Транспортировка же твердого топлива требует обязательного проведения погрузочно- разгрузочных работ. Движение транспортных средств с углем, как правило, связано с простоями (при погрузке-разгрузке, заносах и т.д.). Загрузка твердых топлив в топку очень часто связана с большими затратами ручного труда. Применение газа вместо угля дает большую экономию времени и средств, улучшает условия труда, а также санитарное состояние городов, жилых домов и предприятий. Поэтому в настоящее время почти все тепловые станции Урала и Европейской части России переведены на газ. проводится большая работа по газификации малых городов и сел. Пик добычи нефти (4,06 млрд. т/год) ожидается в 2020 г., после чего ожидается период ее стабилизации. Ресурсы газа значительно более велики. Их хватит на несколько сот лет. Таким образом, нефть и газ в ближайшей перспективе останутся основными источниками энергии для человечества. 2.1.1. Условия и факторы реализации проекта МЭК Исполнение и реализация проекта МЭК зависит от большого количества факторов: 1. Технического; 2. Временного; 3. Финансового Техническая составляющая проекта МЭК заключается в решении ряда технических задач: В первую очередь необходимо решить какого рода будет концепция установки. Это будет самостоятельный генерирующий модуль, независимой объект тепло и электроснабжения потребителей. Или это будет объект дополнительной генерации для обеспечения собственного энергообеспечения бесперебойной работы предприятий-энергогенераторов. Возможно, это будет модуль дополнительного энергообеспечения на транспорте. Решение этих задач позволит определить концепцию разработки и перейти к техническому планированию. Необходимо подобрать техническую конструкцию, документацию, ее испонительную и производственную mfpe для ее создания. Далее необходимо распределить имеющиеся технические компоненты по времени их создания и установки на разрабатываемую конструкцию согласно технической документации. С определением временной составляющей необходимо спланировать финансовую модель. Следует определить необходимость в финансировании для каждого момента проектирования и конструирования. Кроме того следует определиться с производственным планом для окупания вкладываемых инвестиций. Модели финансирования вложенных инвестиций проектов МЭК Заключительная и самая важная фаза реализации проекта МЭК - это финансирование. От реализации и продуманности этого этапа зависит успешность проекта в целом. Это могут быть собственные средства учредителей или привлеченные кредиты и займы, субсидии государства, авансы заказчика. Наиболее простой и понятный способ финансирования это использование собственных средств учредителей. Но чаще всего таких средств оказывается недостаточно. Тогда возникает необходимость обращаться в финансовые организации или же привлекать акционерный капитал, что довольно затруднительно. В результате следует подобрать модель сотрудничества разработчика и инвестора. Рассмотрим некоторые виды такого сотрудничества: • частно-государственное партнерство (ЧГП); • соглашение о реализации продукции (СРП); • энергосервисный контракт; • субконтрактация; • кластерная модель. 2.2 Типы Малых Энергетических Комплексов (МЭК). Работоспособность в условиях индивидуального энергоснабжения и в кооперации с традиционными производителями энергоресурсов. Энергетические установки малой и средней мощности (до 50 МВт по электрической мощности) предлагаются в России двумя группами производителей: • отечественными и зарубежными фирмами (в том числе стран СНГ), производящими энергетическое оборудование; • предприятиями оборонной промышленности России и Украины, преимущественно авиационного моторосторения. Энергомашиностроительные фирмы предлагают ГТУ и ПГУ средней мощности от 16 МВт до 50 Мвт, а также теплофикационные паротурбинные установки (ПТУ) среднего давления (до 4 МПа) мощностью от 3 МВт до 12 МВт. Габариты и компоновка этих установок позволяют размещать их лишь при наличии производственных площадей, сопоставимых по размерам с главными корпусами электростанций. В связи с этим энергетические ГТУ, ПГУ и ПТУ средней мощности могут быть использованы в Республике Коми преимущественно для технического перевооружения действущих электростанций на давление до 9 МПа включительно, в том числе электростанций промышленных предприятий, а также для сооружения электростанций на новых площадках, что ограничивает область их возможного применения. Предприятия оборонной промышленности разработали энергетические модули в составе газовой турбины и электрогенератора мощностью от 75 кВт до 25 МВт. Разработаны также модульные паросиловые установки малой мощности (ПСУММ) единичной мощностью 200...3000 кВт на промышленные параметры пара (давлением до 1,4 МПа и температурой до 225 град.С), которые могут быть использованы как в составе модуля с электрогенератором, так и для непосредственного привода рабочих машин (насосов, вентиляторов, компрессоров и пр.). В отличие от энергетических ГТУ и ПГУ установки на базе конвертированных авиационных двигателей и других агрегатов военной техники имеют существенно меньшие веса и габариты, что позволяет размещать их в условиях ограниченных площадок предприятий. Это позволяет реконструировать действующие паровые котельные предприятий в промышленные парогазовые ТЭЦ, а коммунальные водогрейные котельные - в отопительные газотурбинные ТЭЦ. Вместе с тем необходимо отметить, что теплофикационные установки, спроектированные некоторыми фирмами, имеют строительные объемы, сопоставимые с главными корпусами электростанций, что ограничивает их применение в промышленной и коммунальной энергетике. В большинстве случаев это связано с использованием традиционных для энергомашиностроения и строительства ТЭС технических решений. В результате удельная стоимость теплофикационной установки достигает 600...800 USD/кВт при стоимости модуля "газовая турбина - электрогенератор" 160...200 USD/кВт. Некоторые фирмы пошли по пути разработки малогабаритной теплоутилизационной части с тем, чтобы обеспечить размещение установок в действующих зданиях и сооружениях предприятий с минимальными затратами на строительно-монтажные работы. В этом случае удельные капиталовложения в установки могут быть снижены до 300...400 USD/кВт. Разработаны следующие варианты технологических схем теплофикационных энергоустановок малой и средней мощности: • ГТУ с водогрейным котлом-утилизатором для нагрева сетевой воды (150/70 град.С или 95/65 град.С); • ГТУ с энергетическим паровым котлом-утилизатором, подключаемым к главному паропроводу энергетических котлов действующих ТЭЦ; • ГТУ с паровым котлом-утилизатором на промышленные параметры пара, подключаемым к главному паропроводу промышленной котельной. • паротурбинные установки мощностью 3...12 МВт, подключаемые к главному паропроводу энергетических котлов ТЭЦ на давление до 4,5 МПа: • паровые турбины и паровые винтовые машины мощностью 200...3000 кВт, подключаемые к главному паропроводу промышленной котельной; • ПГУ в составе ГТУ, парового котла-утилизатора и теплофикационной паросиловой установки на энергетические или промышленные параметры пара. Технико-экономическая эффективность газотурбинных надстроек со сбросом газов котел заключается: • в снижении удельных расходов на опущенную электроэнергию на 20-30 г у.т./кВт*ч и в низких удельных капиталовложениях на прирост установленной электрической мощности (200...250 USD/кВт по сравнению с 600...800 USD/кВт для теплофикационных ГТУ по имеющимся отечественным проектам). Теплофикационными ГТУ и ПГУ могут быть укомплектованы вновь строящиеся ТЭЦ общего пользования на природном газе мощностью до 80 МВт, сооружаемые в местных электрических сетях низких напряжений (до 110 кВ включительно). Это могут быть ТЭЦ, расположенные в промышленных зонах городов, а также в населенных пунктах, не имеющих в настоящее время собственной электрогенерирующей мощности. При отсутствии природного газа в местных электрических сетях могут быть сооружены паросиловые ТЭЦ малой мощности (до 3 МВт) с котлами на давление 0,7...1,4 МПа, работающими на угле, мазуте и местных видах топлива (включая топливные дрова и древесные отходы). В октябре 2000 г. состоялись парламентские слушания на тему "Об энергетической стратегии России на период до 2020 г. и структурной реформе в электроэнергетике", на которых были рассмотрены основные направления развития топливно-энергетического комплекса России. В своем докладе министр энергетики РФ А. Гаврин заявил, что "во вводах мощностей ТЭС основную роль будут играть малые высокоэффективные ПГУ и ГТУ, ориентированные на покрытие тепловых нагрузок малой концентрации, в том числе за счет преобразования районных котельных в мини-ТЭЦ. Это обеспечит одновременный рост независимых производителей электроэнергии и тепла, повышение конкуренции в этой среде". В настоящее время в России реально развитие технологий малой энергетики. Это объясняется тем, что они обладают значительными преимуществами: - высокой энергетической эффективностью при малых капиталовложениях; - малыми сроками ввода генерирующих мощностей; - быстрой окупаемостью; - низкой себестоимостью вырабатываемой электроэнергии и тепла; - возможностью технической реализации новейших технологических решений, особенно в области использования твердых топлив. При этом совершенно неоценимым преимуществом малой энергетики является то, что ее инвесторами являются сами потребители - промышленные или муниципальные предприятия и организации. Тендер, проведенный НК "Сургутнефтегаз" по газотурбинным электростанциям, вырабатывающим электроэнергию и тепло, открыл перед газотурбинными технологиями рынок удаленных нефтяных, газовых, газоконденсатных месторождений. В связи с этим необходимо, чтобы ГТУ обладали способностью работать на разных видах топлива. Это позволяет в комплексе решить проблемы утилизации нефтяного попутного газа и широкой фракции легких углеводородов. Таким образом, решается задача энергообеспечения удаленных месторождений с параллельным сокращением затрат на сбор и транспортировку нефтяных попутных газов. Отечественные предприятия выпускают целый спектр различных газотурбинных установок, предназначенных для производства электрической и тепловой энергии. Однако, газотурбинные электростанции (ГТЭС) малой мощности разрабатывались преимущественно для размещения в северных районах, что отразилось в нормативном объеме эффективной тепловой нагрузки. Успешное применение ГТЭС малой мощности в коммунальном хозяйстве и в промышленно-отопительных котельных энергодефицитных областей, расположенных в более низких широтах, требует расширения номенклатуры котлов-утилизаторов для покрытия тепловых нагрузок различной концентрации. Рядом отечественных организаций разработаны малогабаритные прямоточные котлы паропроизводительностью до 6,5 т/ч, роторно-пленочные исларительно-деаэрационные установки производительностью по дистилляту до 2000 кг/ч. Для замещения в котельных природного газа разработаны газификаторы, перерабатывающие широкий спектр горючих отходов - от низкосортных углей до твердых бытовых отходов, а также ила биологической очистки канализационных стоков с получением синтез-газа, который может сжигаться в энергоустановках. Рынком технологий малой энергетики способен стать практически каждый газифицированный регион страны, так как ГТЭС малой мощности в короткие сроки могут обеспечить население и промышленность электроэнергией и теплом по доступным ценам при одновременной экономии первичных энергоресурсов. В связи с тем, что наиболее распространенным, экологичным и одновременно дешевым энергоносителем в стране является природный газ, проблема энергосбережения стала важнейшим делом региональных структур ОАО "Газпром". ООО "Межрегионгаз" вышло с инициативой о проведении комплексного энергоаудита в системе коммунальных служб в нескольких областях России и разработке программы энергосбережения для них до 2005 г. Именно в сфере коммунальной энергетики, которую формируют муниципальные предприятия, - в важнейшем сегменте рынка газа - не решены проблемы платежей, что определяется рядом объективных и субъективных факторов: - низкой эффективностью систем электро- и теплоснабжения из-за устаревшего оборудования, отсутствием систем автоматизации и регулирования, избыточными потерями при транспортировке тепла; - низкой загрузкой мощностей систем теплоснабжения; - отсутствием необходимого уровня инвестиций в системы теплоснабжения. К настоящему времени ООО "Межрегионгаз" проведен энергоаудит в трех районах Новгородской области. Изучение систем теплоснабжения районов показало, что характерными чертами всех систем являются: - устаревшее малоэффективное оборудование: котлы не имеют хвостовых поверхностей нагрева, не оборудованы штатными комплектами приборов контроля и учета, топки котлов не механизированы; - котельные укомплектованы оборудованием без связи с потребностями или недоукомплектованы; - системы теплоснабжения разобщены по причине хаотичной застройки городов и поселков, что не позволяет перебросить тепловые нагрузки с мелких неэффективных котельных на работающие с более высоким коэффициентом использования теплосодержания топлива и, как следствие, снижение надежности теплоснабжения потребителей. Эти обстоятельства в совокупности с высокими тарифами на энергоносители привели к парадоксальной ситуации: с одной стороны, котельные зачастую недогружены и имеют избыток установленных мощностей, а с другой - они не в состоянии оказывать услуги в полном объеме. По результатам проведенных аудитов дан ряд рекомендаций. В первую очередь необходимо провести ряд малозатратных мероприятий, состоящих в укомплектовании оборудования котельных в соответствии с потребностями, в снабжении их штатными приборами контроля режимов работы котлов и тепловых сетей и пр. Следующий этап требует замены устаревших котлов на газификаторы, котлы длительного горения, котлы КВД-1,2, предназначенные для сжигания местного топлива: древесных отходов, торфа и др. Наиболее капиталоемкий этап в большей мере касается котельных и ТЭЦ предприятий. Именно там возможны типовые решения по замене устаревшего оборудования современными газотурбинными установками с паровыми котлами-утилизаторами. Дефицит электрической мощности в Новгородской области составляет примерно 500 МВт. Дальнейший рост объемов производства увеличит потребность в электроэнергии и тепле. Предварительная оценка возможности размещения ГТЭС на действующих промышленно-отопительных котельных области показывает, что суммарная электрическая мощность таких мини-ТЭЦ составит примерно 500 МВт. Поскольку удельный расход топлива на мини-ГТЭС составляет 150 г у.т./кВт.ч, на газовых ТЭЦ Северо-Западного региона России - 250 г у.т./кВт.ч, на газовых КЭС - 316 г у.т./кВт.ч, несложно определить возможную экономию первичных энергоресурсов на производство электроэнергии и тепла в условиях обычных для средней полосы России. Она составит примерно 330 тыс. т у. т. в год или 450 млн м3 природного газа. Руководство ООО "Межрегионгаз" разделяет идею о преимуществах конвергенции рынков газа, тепловой энергии, электроэнергии и других услуг, связанных с одними и теми же потребителями. И поэтому считает целесообразным создание в Новгородской области топливно-энергетической компании на основе ООО "Новгородрегионгаз", полагая, что в области имеются условия для развития этого бизнеса на современном уровне.