1.2.2. Малая энергетика на основе традиционного топлива

Раздел 1.2. Тенденции в развитии производства
электрической и тепловой энергии из традиционных
энергоресурсов
•
•
•
•
•
•
•
•
1.2.1. Электростанции и котельные на
органическом топливе
1.2.1.1. Изменение структуры генерирующих
мощностей
1.2.1.2. Повышение эффективности и экологичности
сжигания угля
1.2.1.3. Когенерация
1.2.2. Малая энергетика на основе
традиционного топлива
1.2.2.1. Газотурбинные и поршневые установки
1.2.2.2. Машина Стирлинга
1.2.2.3. Детандер-генераторные агрегаты
2010
Ушаков В.Я.
(Продолжение раздела 1.2.)
1.2.3. «Большая» гидроэнергетика
•
•
1.2.4. Атомная энергетика
• 1.2.4.1. Мощные АЭС с урановым топливным циклом
• 1.2.4.2. Атомные электростанции малой мощности
• 1.2.4.3. Реакторы на быстрых нейтронах
•
1.2.5. Аккумулирование энергии в прямой и
косвенной формах
• 1.2.5.1. Индуктивные накопители энергии со
сверхпроводящими магнитами
• 1.2.5.2. Гидроаккумулирующие электростанции
• 1.2.5.3. Воздушно-компрессорная технология
накопления энергии
• 1.2.5.4. Производство и накопление водородного
топлива
2010
Ушаков В.Я.
Рост мирового производства
электроэнергии по видам топлива
2010
Ушаков В.Я.
Разд. 1.2
1,а
Сопоставление стоимости энергетических технологий на мировом
рынке. 1 –ТЭЦ на газе; 2- крупные ТЭЦ на угле; 3- биогаз; 4 –
ветровые электростанции; 5- дизельные электростанции; 6газагенераторные микро- и мини-ТЭЦ; 7 – газовые микротурбины;
8 – прямое сжигание биомассы; 9 – геотермальные установки; 10 –
солнечные теплоэлектростанции; 11- двигатели внешнего
2010
Ушаков В.Я.
сгорания; 13 – топливные
элементы; 14 – малые ГЭС; 15 –
СТОИМОСТЬ ТЕХНОЛОГИЙ
1,б
8
Стоимость оборудования, тыс. дол./кВт
7
6
ТЭЦ(г)
ТЭЦ(у)
5
ВЭС
ДЭС
4
микро-ГТУ
Биомасса
ГГ-микроТЭЦ
3
Биогаз
малые ГЭС
2
Геотерм.
Стирлинг
Солн.ТЭС
1
ФЭС
0
2010 0
ТЭ
5
Ушаков
В.Я.
10
15
Стоимость электроэнергии, цент/кВтч
20
25
ТЕХНОЛОГИИ НА ИСКОПАЕМОМ
ТОПЛИВЕ
2010
Ушаков В.Я.
2
3
2010
Ушаков В.Я.
4
2010
Ушаков В.Я.
2010
Ушаков В.Я.
5,а
2010
Ушаков В.Я.
Выработка электроэнергии электростанциями разных типов, млрд
кВ·ч (усредненный вариант)
Вид
станций
2008 г.
2015 г.
2020 г.
2030 г.
АЭС
163
205
268
400
ГЭС и ВИЭ
167
190
233
380
ТЭС
707
755
969
1265
Всего
1037
1150
1470
2045
2010
Ушаков В.Я.
Структура выработки электроэнергии, % (усредненный
вариант)
Вид
электроста
нций
2008 г.
2015 г.
2020 г.
2030 г.
АЭС
15,7
17,8
18,2
19,6
ГЭС и ВИЭ
16,1
16,5
15,9
18,6
ТЭС
68,2
65,7
65,9
61,8
Всего
100,0
100,0
100,0
100,0
2010
Ушаков В.Я.
Развитие генерирующих мощностей (усредненный вариант)
Вид
электрос
танций
Установленная мощность, ГВт
2008 г.
2015 г.
2020 г.
2030 г.
АЭС
23,8
(10,6%)
32
(12,8%)
39 (13%)
57
(13,9%)
ГЭС и
ВИЭ
47,2 (21%)
57
(22,8%)
71
(23,7%)
114
(27,8%)
ТЭС
153,9
(68,4%)
161
(64,4%)
190
(63,3%)
239
(58,3%)
Всего
224,9
250
300
410
Выработ
ка
электроэ
нергии,
млрд
2010
кВт·ч
1037
1150
1470
2045
Ушаков В.Я.
5,б
2010
Ушаков В.Я.
Динамика установленной мощности на
российских электростанциях различного типа.
2000 г.
Уст.
мощность
всего млн.
кВт
то же, %
ГЭС и ГАЭС
то же, %
АЭС
то же, %
ТЭЦ
то же, %
КЭС
2010
то же, %
2010 г.
205,8
223-243
100
100
44,4
48-49
21,5
21,5-20,2
21,3
30-32
10,3
13,4-13,2
76,1
80-84
37
35,9-34,6
64
65-78
31,2 Ушаков В.Я. 29,1-32,1
2020 г.
246-320
100
52-54
21-17
37-51
15,5-16,0
89-108
36,5-34
67-106
27-33
6
Эффективность работы российских тепловых
электростанций по сравнению с зарубежными
аналогами
Россия
Среднее
значение
Передовые
образцы
Развитые страны
Среднее
значение
Передовые
образцы
40
44–45
КПД ТЭС
на газе,
%
38,5
ПГУ, %
51–52
51–52
54–55
58
КПД ТЭС
на угле,
2010 %
34
38–44
37–40
45–47
Ушаков В.Я.
7
Воздействия на окружающую среду ТЭС мира и России
Факторы воздействия
Потребл. природных ресурсов:
- топлива, млрд.ту.т.
- воды, млрд.м3
отчуждение земель, млн.га
Отходы:
- выбросы газов в атмосферу,
млн.т
- загрязненные сточные воды,
млрд. м3
- твёрдые отходы (зола и др.),
млрд.т
2010
Все страны
(Производство 13,2
млрд.МВт.ч)
Россия
(Производство 0,605
млрд.МВт.ч)
4.365
1620,675
9,26
0,200
76,803
0,423
297,660
13,555
6,615
0,302
4,631
0,212
Ушаков В.Я.
8
Удельный расход топлива в натуральном выражении в России и
Западной Европе (грамм условного топлива на кВт·ч
2010
Ушаков В.Я.
электроэнергии)
9
110
100
90
80
70
2000
2005
2010
Вариант-1
2015
2020
Вариант-2
1- Только для обеспечения прироста потребления
2 – Для обеспечения прироста потребления и компенсации выбывающих мощностей
Динамика снижения средневзвешенного удельного
расхода топлива на отпуск
электроэнергии ТЭС, %
2010
Ушаков В.Я.
10
Динамика КПД и удельных расходов топлива на ТЭС
2011 г.
Первый вариант –
при отказе от
реконструкции
2005 г.
Тип станций
ТЭЦ
Второй вариант–
при
использовании
перспективных
технологий
(ПГУ, котлов с
ЦКС)
КЭС
ТЭЦ
КЭС
КЭС
ТЭЦ
КПД, %
38,0
37,0
38,0
37,0
52,0
47,0
удельный расход условного
топлива, г/кВтч
323,3
332,0
323,3
332,0
236,
3
261,4
КПД, %
34,0
30,0
34,0
30,0
42,0
40,0
удельный расход условного
топлива, г/кВтч
361,3
409,5
361,3
409,5
292,5
307,1
Газомазутные
Пылеугольные
2010
Ушаков В.Я.
11
Динамика изменения технологической структуры
производства электроэнергии на тепловых
2010
В.Я.
станцияхУшаков
в России,
%
2010
Ушаков В.Я.
2010
Ушаков В.Я.