Об экологических и стоимостных показателях возобновляемой и традиционной энергетики.


Презентация изнутри:

Слайд 0

1 20-23 ноября 2012 Москва, МГУ имени М.В.Ломоносова Географический факультет Восьмая всероссийская научная молодежная школа "ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ” Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова Безруких Павел Павлович, Зам. Генерального директора ЗАО « Институт энергетической стратегии», Председатель Комитета Российского Союза научных и инженерных общественных организаций по проблемам использования возобновляемых источников энергии (Комитет ВИЭ «РосСНИО») , академик-секретарь секции «Энергетика» РИА, д.т.н. Об экологических и стоимостных показателях возобновляемой и традиционной энергетики.


Слайд 1

2 Качественная оценка истощаемых топливных ресурсов /уголь, нефть, газ, уран/


Слайд 2

3 Качественная оценка возобновляемых топливных ресурсов /Солнце, ветер, биомасса, гидроэнергетика большая и малая, низкопотенциальное тепло/


Слайд 3

4


Слайд 4

5 Глобальное преимущество СЭС,ВЭС,ГЭС /энергия к установкам поступает не в результате деятельности человека и неистощима/ где Эвыр- годовое производство электроэнергии , Эсн - расход энергии на собственные нужды, Тсл- срок службы, Эсв – энергия, затраченная на производство оборудования и материалов , Этек – энергия, затраченная на монтажные , строительные и транспортные работы и утилизацию станции.


Слайд 5

6 Значения коэффициента энергетической эффективности по данным различных исследований


Слайд 6

7 7 Источник: REN21. Renewables 2011. Global status report Индикаторы состояния и темпы развития ВЭ мира


Слайд 7

8 Динамика установленной мощности ВЭС в мире за период 1996-2011 гг.


Слайд 8

9 Динамика установленной мощности ФЭС в мире за период 1996-2011 гг.


Слайд 9

10 Комментарий к сценариям развития энергетики МЭА (прогноз ИЭС)


Слайд 10

11 Основные экологические ограничения использования ВИЭ * Не располагать ВЭС на путях миграции и массового гнездования птиц и летучих мышей. * Располагать ВЭС не ближе 250-300 м от ближайшего жилого дома, либо офиса. * Не располагать мГЭС на реках с нерестилищем ценных проходных рыб. *Обеспечивать проход рыб по основному руслу. * Обеспечивать на ГеоЭС и ГеоТЭС обратную закачку сепарата в пласт, а так же утилизацию вредных газов. * Перейти на экологически чистые технологии производства кремния. *Перейти на экологически чистые технологии производства биоэтанола из целлюлозосодержащего сырья.


Слайд 11

12 Сравнительная характеристика источников шума 25


Слайд 12

13 Данные о гибели птиц в результате человеческой деятельности в США (Источники: WWW.nationalwind.org/ и WWW.bards.fws.gov/mortality-foct-sheet.pat). Гибель от столкновений с ВЭС: не более 1 птицы в год на 1 ВЭУ!


Слайд 13

14 Экологические преимущества ВИЭ Ветроустановка или малая ГЭС или фотоэлектрическая станция мощностью 1 МВт, производит 1,5-2,0 млн. кВт•ч. Предотвращается эмиссия СО2 по сравнению с электростанцией на газе – 0,8-1,1 тыс. тонн. на нефтепродуктах – 1,1-1,5 тыс. тонн на угле – 1,7-2,3 тыс. тонн


Слайд 14

15 Безвозвратные потери воды на электростанциях США.


Слайд 15

16 К вопросу использования земли под ВЭС Как правило ВЭС сооружаются на землях не пригодных для использования в сельском хозяйстве. Собственно под ветроустановку требуется мало земли:площадка порядка 25 на 25 метров плюс дорога. Между ветроустановками расстояние составляет 5-10 диаметров ветроколеса (70-90 м.), т.е. от 0,5 до 1 км. Плодородная земля между ветроустановками используется как сельскохозяйственные угодья для выращивания овощей, кормов, рапса. Между ветряками пасется скот, живут насекомые и черви , о жизни которых так заботятся противники ветроэнергетики. Сказанное может подтвердить любой, кто бывал в странах Европы.


Слайд 16

17 Много ли надо земли под ФЭС, если ими заменить все электростанции России? В 2010 г. Nуст = 214,8686 млн. кВт, Эвыр = 1004,72 млрд. кВт*ч - Киум = 0,53 Приход солнечной энергии на оптимально ориентированную площадку на широте Екатеринбурга (угол 50 гр.) составляет 1480 кВт*ч/м2 в год. Потери на ФЭС составляют до 25%, а КПД преобразования из постоянного в переменный ток составляют 92%, принятый КПД модуля – 15%. Удельная годовая выработка составляет: 1480*0,75*0,92*0,15=153,75 кВт*ч/м2 в год. Потребная площадь для фотоэлектрических преобразователей равна: 1004,72*109/153,75=6,159*109 м2=6159 км2 Площадь модулей при коэффициенте заполнения 0,89 равна Sм = 6159/0,89=6920 км2 Площадь ФЭС с учетом расстояния между рядами модулей: Sфэс= 6920*3,5=24200 км2 Площадь России равна Sр= 17075400 км2 Под ФЭС нужно: 24200/17075400=0,001417 или 0,142%*Sр


Слайд 17

18 А сколько нужно средств? Средний коэффициент использования установленной мощности Киум=0,12 Nфэс=1004,72*109 кВт*ч / ( 0,12 *8,76*103) = 955,8 млн. кВт В 2004 г. удельная стоимость модуля составила на кристаллическом кремнии 1,48 $/Вт Стоимость ФЭС составляет порядка 3 $/Вт Общая стоимость полной замены действующих электростанций на ФЭС: 955,8*106*3*103 = 2867,3 109 долл. США


Слайд 18

19 Усреднённые максимальные и минимальные значения стоимости электроэнергии (cost production) от электростанций на возобновляемых источниках энергии и различных видах топлива (1997 год) Источник: EWEA


Слайд 19

20 Существующие и перспективные стоимостные ориентиры в области ВИЭ Источник: Международное энергетическое агентство (IEA)


Слайд 20

21 Изменение удельной стоимости установленной мощности сетевых ВЭУ за рубежом (усредненные данные) Источник: EWEA


Слайд 21

22 Состояние (2000-2008 гг.) и перспективы (2008-2030 гг.) изменения удельной стоимости установленной мощности наземных и морских ВЭУ. Источник: European Commission and EWEA, 2008


Слайд 22

23 Изменение стоимости электроэнергии сетевых ВЭС за рубежом (усредненные данные) Источник: EWEA


Слайд 23

24 Динамика удельной стоимости фотоэлектрических модулей в мире в 1983-2008 годах Источник: PV World, 2009


Слайд 24

25 К вопросу стоимости ФЭС Динамика цен на модули ($/Втпик) (усредненные значения производителей США) Источник: Ren.Energy World, 07-08/2011 Стоимость современных фотоэлектрических станций в Европе примерно в два раза дороже стоимости модулей Куд = 2000 – 3000 Евро/кВт


Слайд 25

26 Levelised Cost of Energy (LCOE) Levelised Cost of Electricity (LCOE) Levelised Energy Cost (LEC) Выровненная (осредненная) себестоимость энергии Где t = 1..n- время службы станции (количество полных лет); It - инвестиционные расходы в год ($,руб.) ; Mt - расходы в год на эксплуатацию и техническое обслуживание ($,руб.); Ft - стоимость топлива в год ($,руб.); Et - произведено электроэнергии в год (МВт*ч) ; r - учетная ставка.


Слайд 26

27 Расчет выравненной стоимости электроэнергии по различным источникам генерации (США) Источник: Levelized Cost of New Generation Resources in the Annual Energy Outlook 2011 . Released January 23, 2012. Report of the US Energy Information Administration (EIA) of the US Department of Energy (DOE)


Слайд 27

28 Данные, используемые для расчета выровненной себестоимости электроэнергии на 2015-2035 гг. Примечание: Стоимость топлива - газ ($/MVtu); уголь ($/тонну); АЭС ($/МВт*ч) Источник: OECD/IEA 2011. ARE WE ENTERING A GOLDEN AGE FOR GAS? GIE Annual Conference. 23 June 2011.


Слайд 28

29 Выровненная себестоимость производства электроэнергии при различных ценах на газ, 2015-2035 гг. Примечание: Предположения, приведены в таблице Затраты на производство электроэнергии в странах Европейского союза включают C02 по цене $ 40 за тонну. Центральный цены на газ отражает среднюю цену «газового сценария». Источник: OECD/IEA 2011. ARE WE ENTERING A GOLDEN AGE FOR GAS ? GIE Annual Conference. 23 June 2011.


Слайд 29

30 Наземные ВЭС - капитальные затраты по отдельным странам, 2003 – 2010 гг. Sources: IEA Wind, 2007,2008,2009,2010 and 2011: and WWEA/CWEQ 201 h


Слайд 30

31 Тенденция изменения выравненной стоимости LCOE (энергии ветра) за период Q2 2009 -Q2 2011 гг. Source: BNEF, 2011b.


Слайд 31

32 Типичные значения удельной выравненной стоимости электроэнергии солнечных фотоэлектрических систем Примечание: Предполагается, 10% стоимости капитала. Источник: RENEWABLE ENERGY TECHNOLOGIES: COST ANALYSIS SERIES Volume 1: Power Sector Issue 4/5 Solar Photovoltaics June 2012


Слайд 32

33 Сценарий EPIA ежегодного мирового ввода новой установленной мощности PV –станций , 2000 – 2015 гг Source: EPIA, 2011b.


Слайд 33

34 Выравненная стоимость электроэнергии: Сценарии для систем PV на 2010 - 2030 гг. Sources: IEA, 2010; and EPIA and A J. Kearney, 2011.


Слайд 34

35 Выравненная стоимость производства электроэнергии из биомассы для различных технологий Примечание: Co-firing -Совместное сжигание; Digester-сбраживание биомассы; Gasifier CHP- газификация и комбинированное производство электроэнергии и тепла ; BFB/CFB – сжигание в кипящем циркулирующем слое; Stoker – слоевое сжигание; Stoker CHP- комбинированное производство электроэнергии и тепла при слоевом сжигании. Источник: RENEWABLE ENERGY TECHNOLOGIES: COST ANALYSIS SERIESVolume 1: Power Sector Issue 1/5Biomass for Power Generation June 2012


Слайд 35

36 Выравненная стоимость электроэнергии гидроэлектростанций по странам и регионам Sources: ACIL Tasman, 2008; Ecofys, et oi, 2011; IEA, 2010b; IRENA, 2011; Pletka and Finn, 2009; and WGA, 2009.


Слайд 36

37 Выравненная стоимость электроэнергии малой гидроэнергетики для ряда проектов в развивающихся странах Source: IRENA/GIZ.


Слайд 37

38 Выводы 1. Существует достаточно высокая вероятность, что темпы развития возобновляемой энергетики превысят самые оптимистические прогнозы и доля ВИЭ в производстве электроэнергии у 2020 г. достигнет 15% (без крупных ГЭС). 2. В развитии возобновляемой энергетики на первый план выдвигается фотоэнергетика на базе кремния. К 2015-2016 гг. ожидается снижение удельной стоимости модулей на кристаллическом кремнии до 0,8-1,0 $/Ватт (пик) , что снимает последний барьер в развитии фотоэнергетики. 3.Влияние ожидаемого мирового финансового кризиса на развитие возобновляемой энергетики прогнозируется неоднозначным. В зависимости от политических решений Правительств стран возможен вариант сохранения и даже увеличения темпов развития возобновляемой энергетики. 4. В России появились отдельные примеры строительства биогазовых установок, малых ГЭС, тепловых насосов, ВЭС и малых ВЭС, ФЭС, однако, продолжается катастрофическое отставание в объемах использования ВИЭ из-за отсутствия подзаконных актов по государственному стимулированию использования ВИЭ.


Слайд 38

39 Спасибо за внимание! П.П. Безруких Секция «Энергетика» РИА, Комитет ВИЭ РосСНИО, ЗАО «Институт энергетической стратегии» Эл. почта : [email protected] тел. 8(495) 916-14-61 8(495) 698-52-34


×

HTML:





Ссылка: