Проблемы энергетической безопасности и альтернативная энергетика в Кыргызской Республике

Вопросы и проблемы энергетической безопасности с каждым годом становятся более острыми, актуальными не только в Кыргызстане, но и во всем мире. Здесь в первую очередь надо выделить непрерывное повышение стоимости нефти и нефтепродуктов, это сказывается особенно для стран, не имеющих достаточных ресурсов, в первую очередь, стран СНГ. При этом если страны Евросоюза перед такой проблемой объединяются, а в странах СНГ преобладают центробежные силы, ссылаясь на рыночные отношения. Поэтому процесс выживания, особенно в осенне-зимний период, чаще всего проблема каждой страны в отдельности. В этой связи важно отметить, как будут развиваться в ближайшие годы страны Центральной Азии, России и др. Достаточно хорошо это отражено в журнале «Мировая энергетика» (октябрь 2007 г.):

Россия — использует традиционно все виды энергетических ресурсов, которыми она достаточно богата.

Казахстан — использует в качестве основного энергетического топлива — уголь, и с появлением в последние годы достаточно больших запасов углеводородов.

Узбекистан — в качестве основного энергетического топлива предполагает использовать уголь, а природный газ предполагается экспортировать.

Таджикистан — в качестве основного энергетического источника предполагает гидроэнергетические ресурсы.

Кыргызстан — в качестве основного энергетического источника предполагает также использовать гидроэнергетические источники.

Аномально холодная зима 2008 года в Средней Азии показала, какие серьезные проблемы в энергетике могут быть, если в качестве энергетического источника брать только гидроэнергетику, поэтому в каждой стране должны быть альтернативные источники энергии, которые существенно влияли бы на энергетический баланс.

Кыргызстан является одной из стран, где в последние годы СССР, да и в последующие годы, основной упор делался на развитие гидроэнергетики, так на долю гидроэлектростанций приходится 82,2%.

Зимний период 2007;2008 г., когда пришлось увеличить объем воды, поступающей из Токтогульского водохранилища на Токтогульскую ГЭС и др., привел к тому, что на апрель месяц 2008 г. уровень воды из Токтогульского водохранилища достиг 7256 млрд. м3 воды, который при дальнейшей эффективной выработке электроэнергии может прийти к критическому уровню, когда электростанции вообще остановятся, а ведь впереди еще весенне-летний период, поскольку Токтогульское водохранилище является важным ирригационным узлом как для Кыргызстана, так и для Казахстана, Узбекистана. Пополнение воды водохранилища зависит от метеорологических условий, которые должны до октября 2008 г. определить уровень заполнения Токтогульского водохранилища.

Известно, что из-за отсутствия крупных месторождений нефти и газа Кыргызская Республика (КР) получает бульшую часть природного газа и горюче-смазочных материалов из Узбекистана, Казахстана и России. Снабжение предприятий народного хозяйства дорогостоящим импортным топливом отрицательно сказывается на экономике страны и понижает энергетическую безопасность страны.

Оценка реального положения в топливно-энергетическом секторе Республики показывает, что решение такой сложной проблемы может быть достигнуто в результате строительства крупных ГЭС, ускоренного освоения угольных месторождений и развития альтернативной энергетики, в том числе гелиоэнергетики (солнечные печи, параболические концентраторы, фотобатареи), гидроэнергетики (мини и микро ГЭС на малых горных реках), ветроэнергетики (автономные генераторы; генераторы, работающие параллельно с сетью), водородной энергетики (водородные двигатели, топливные элементы), биотоплива (получение биодизеля, метана и синтез газа). Несмотря на очевидную привлекательность таких источников энергии, сегодня капитальные и эксплуатационные затраты значительно превышают показатели по сравнению с традиционными источниками энергии. В связи с такими ограничениями, только малые ГЭС, возводимые в отдаленных районах на горных реках, смогут внести вклад в решение энергетической проблемы. Правительство Республики, обеспокоенное состоянием энергетической безопасности страны, рассматривает «Национальную энергетическую программу» (НЭП) КР до 2010 г. и стратегию развития ТЭК до 2025 г. Основная цель среднесрочной энергетической политики — обеспечение устойчивого развития отрасли. Цель долгосрочной политики — достижение энергетической и экологической безопасности Республики, а также бюджетной эффективности. Прогноз потребления энергоносителей составлен по двум сценариям. По первому объем топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) практически не изменится по сравнению с достигнутым уровнем. Структура ТЭР, ожидаемая к 2025 г. по первому и второму сценариям, показана в табл. 1.

Таблица — Структура ТЭР к 2025 г. по первому и второму сценариям НЭП.

Источник — Проект НЭП КР на 2006;2010 гг. и стратегия развития ТЭК до 2025 г.

Из представленного распределения источников энергии на краткосрочную и отдаленную перспективы следует, что принято сокращение импорта углеводородного топлива в результате замещения органических энергоносителей возобновляемыми источниками энергии (ГЭС и НВИЭ), снижения темпов роста потребления энергии за счет активной политики энергосбережения.

По программе ускоренного развития гидроэнергетики предусмотрено строительство 18 ГЭС с выработкой 16 млрд. кВт*ч/год, в том числе Камбаратинской ГЭС-1 и Камбаратинской ГЭС-2, а также двух ГЭС Верхне-Нарынского каскада — Джиланакской-1 и 2. Рассматривается также возможность возведения Сарыджазской ГЭС, Бишкекской ТЭЦ-2, и Кавакской ГРЭС на угольном месторождении Кара-Кече.

Ввод новых мощностей позволит увеличить производство электроэнергии к 2010 г. до 18,4 млрд кВт*ч/год, к 2025 г. — до 38,5 миллиардов. Предусматривается также строительство гидростанций на малых реках мощностью 178 мВт с выработкой свыше 1 млрд кВт*ч/год к 2015 г.

Для реализации указанных амбициозных планов потребуются инвестиции в объеме 930 млн $ до 2010 г. и свыше 5 млрд $ - до 2025 г. Вместе с тем, некоторое специалисты считают, что самостоятельно Республика не в состоянии финансировать такую масштабную энергетическую программу в полном объеме. В то же время, заимствование значительных средств за рубежом представит для Республики сложную внешнеэкономическую и внутриполитическую проблему.

Наибольший вклад в развитие альтернативной энергетики и в импортозамещающие технологии может внести газификация каменного угля, например, по технологии ЗАО «Карбоника-Ф» (г. Красноярск, РФ), ФГУП «Центр Келдыша» по альтернативной энергетике и других предприятий. Технологическая и экономическая стратегия предприятия основывается на признании неизбежности повышения тарифов на электрическую и другие виды энергии. В частности, в прогнозе социально-экономического развития РФ на период до 2010 г., распространенном Министерством экономического развития и торговли РФ 18.04.2007 г., говориться, что регулируемые тарифы на электроэнергию будут увеличены в 2008 г. на 12%, в 2009 г. — до 12,5%, в 2010 г. — 13,5%. К концу XXI века ожидается увеличение стоимости электроэнергии в 4 раза. Аналогичные тенденции повышения стоимости единицы энергии ожидаются и в КР.

Современные технологии использования угля позволяют с точки зрения экономической эффективности целесообразно сжигать только летучие компоненты угля, а коксовый остаток (полукокс) использовать как технологическое топливо, металлургический восстановитель или углеродный сорбент с более высокой стоимостью, чем исходный уголь.

Этот технологический процесс позволяет перерабатывать уголь в два продукта: буроугольный кокс и горючий газ, либо осуществлять полную газификацию угля. Использование таких газификаторов оправдано при переводе энергетических или технологических устройств с дорогостоящих топочного мазута, дизтоплива, сжиженного или природного газа — на газ из угля.

Ввод в эксплуатацию установок для газификации угля будет эффективным решением экологической и экономической проблем, поскольку удельные выбросы при сжигании генераторного газа на порядок ниже, чем при сжигании рядового угля, и сопоставимы с выбросами котельных установок, работающих на природном газе.

В связи с этим, исключительно важным становится использование в качестве источника жидких углеводородов и газа бурого и каменного углей, запасов которых в мире достаточно для разработки в необходимых объемах на несколько сот лет. Современные технологии позволяют перерабатывать уголь комплексно, то есть эффективно использовать его составные части. Уже сегодня промышленность в состоянии получать из угля экологически чистое моторное топливо, а с помощью физико-химических процессов — разнообразную промышленную продукцию, в том числе масла, красители, пластмассы.

В КР отсутствуют промышленные запасы нефти, ограниченная добыча в объеме 85 тыс. т в год покрывает не более 18−20% от потребляемого количества горюче-смазочных материалов. Такое же положение складывается в Республике с поставками газа из Узбекистана.

Запасы угля в недрах Республики достигают 3,5 млрд. т, в то же время добыча в 2007 г. не превысила 338 тыс. т. при запросах промышленности и бытового сектора в 1,5 млн. т в год. Самым крупным на севере Республики является Кара-Кечинское месторождение высококалорийного бурого угля, объем которого только для открытой разработки оценивается в 200 млн. т. Таким образом, обеспеченность сырьем будущей углехимической промышленности Республики составит не менее 100 лет.

Месторождение Кара-Кече расположено в 450 км от столицы КР, железная дорога в г. Балыкчи находится на расстоянии около 200 км от месторождения, куда уголь из карьера доставляют автомобильным транспортом. В условиях горной местности транспортирование угля автосамосвалами требует больших затрат, не меньших средств необходимо на поддержание в рабочем состоянии дороги от карьера до г. Балыкчи.

Много лет рассматривается вариант строительства железной дороги от г. Балыкчи до месторождения Кара-Кече, однако строительство такой дороги в условиях пересеченного рельефа местности и высокогорья, необходимость сооружения нескольких крупных мостов требует больших средств, поэтому, несмотря на усилия Правительства Республики, инвесторов, согласных финансировать такое строительство, до сих пор нет.

Самым эффективным вариантом была бы подача газа, получаемого в результате переработки угля на месте его добычи в карьере, от месторождения Кара-Кече до города Бишкек по трубопроводу с ответвлением к другим городам Республики.

Второй вариант — доставка угля на ТЭЦ-1, ТЭЦ-2 в г. Бишкеке, и ТЭЦ в г. Караколе комбинированным — железнодорожно-автомобильным транспортом, а также в малые города и сельскую местность для переработки в газ и полукокс с целью решения нескольких проблем одновременно: снабжения предприятий и населения газом местного производства, а не поставляемым из-за рубежа, улучшения экологической обстановки и резкого снижения затрат на производство тепловой энергии по месту ее потребления.

Потребности в тепловой энергии населения и промышленных предприятий Бишкека — столицы Республики, число жителей которого на конец 2007 г. достигло 1,1 млн. — 1,5 млн. человек, могут быть удовлетворены за счет использования современных технологий переработки, в частности, газификации угля.

Поскольку химико-технологические свойства бурых углей России, Германии и бурых углей месторождения Кара-Кече различны, то возникает необходимость проведения исследований процессов газификации угольных месторождений Республики и, прежде всего, месторождения Кара-Кече. Для проведения таких исследований необходимо спроектировать и изготовить пилотную установку для газификации бурых углей Каракечинского месторождения. Такую установку целесообразно было бы предварительно расположить на территории ТЭЦ-1 в Бишкеке с целью проверки пригодности получаемого газа для подсветки факела при подаче угольной пыли в топку котлов. Очень актуальным и важным вопросом является эффективное использование углей Кыргызстана в малых котельных, сельском хозяйстве, бытовом секторе.

Очень важным и актуальным проектом для альтернативной энергетики был бы проект «Создание пилотной установки для газификации высококалорийных бурых углей Кара-Кечинского месторождения» при поддержке МНТЦ, что соответствовало бы одному из важных направлений деятельности МНТЦ в ближайшие годы в Центральной Азии.

Современное состояние дел энергетического сектора показывает, что дальнейшее развитие и совершенствование новых технологий использования угля с учетом экологии, экономической эффективности является важной и актуальной задачей повышения энергобезопасности Кыргызской Республики.

От состояния энергосистемы зависит жизнь любой страны. Проблемная базовая отрасль тормозит развитие экономики и ставит под угрозу системы жизнеобеспечения граждан и всего государства, надежная и динамично развивающаяся электроэнергетика позволяет стране комфортно жить в настоящем и уверенно планировать будущее.

Особенно велика роль электрической энергии в странах, недостаточно обеспеченных природными топливно-энергетическими ресурсами, к которым относится и Кыргызстан, но имеющих большие перспективы развития энергетики за счет освоения богатейших гидроэнергети…

Исследования показали большие адаптационные возможности электроэнергетических систем (ЭЭС) Кыргызстана, как целостной технической системы, которые позволяют без дополнительных долгосрочных мероприятий компенсировать длительное выбывание генерирующих мощностей при умеренном темпе роста электропотребления, каковыми являются показатели развития экономики Кыргызстана в данное время (1,8 — 2,2% в год) по данным ЦДУ ОАО «НЭСК». Что касается интенсивного развития страны в долгосрочной перспективе до 2020 года, покрытие растущих нагрузок должно произойти за счет строительства Камбаратинских ГЭС- 1−2 на юге и на севере за счет двух ГЭС — Нарынская-1 и Оруктанская при этом не рассматриваются импорт и экспорт электроэнергии.

Для удовлетворения спроса на энергоносители необходимо техническое вооружение существующих и строительство новых объектов, генерирующих источников, передающих и распределительных сетей.

Мы рассматриваем два сценария развития экономики Кыргызстана до 2020 года, и, соответственно, энергетики: умеренный и интенсивный. Существует, к сожалению, в указанной перспективе неопределенность развития и экономики, и энергетики. На основе анализа энергетической ситуации в стране и исследований, можно сформулировать концепцию стратегического развития ЭЭС Кыргызстана до 2020 года.

Так сложилось, что географическое расположение Кыргызстана существенно повлияло на разделение энергосистемы на две части — юга и севера. При этом надо отметить, что по балансам мощности северная часть энергосистемы является дефицитной, а южная — избыточной. И в совокупности проведенные исследования показывают, что выдача мощности новых электрических станций Кыргызстана на перспективу до 2020 года, при интенсивном росте экономики страны с приростом электропотребления 4% в год, потребует соответствующего развития магистральных электрических сетей 220−500 кВ для передачи избыточной электроэнергии с юга на север — это, примерно, около десяти новых линий электропередач. Исходя из этого, необходимо предусмотреть усиление связи между югом и севером на уровне 2015 года, так как нынешнее состояние пропускной способности высоковольтки (ВЛ 500 кВ) Токтогульская ГЭСФрунзенская не обеспечит требуемый прирост электропотребления севера.

При этом для увеличения передачи электроэнергии на север необходимо сооружение нового питающего центра 500 кВ-ПС 500/220 кВ на севере страны, с ВЛ 500 кВ Юг-Север, позволяющего в будущем присоединить мощности Камбаратинских ГЭС. Для развития магистральных электрических сетей юга республики и снятия энергозависимости от соседних стран необходимо строительство новой подстанции 500/220 кВ на юге с подключением ее к существующей ВЛ 500 кВ Токтогульская ГЭС — Лочин (Узбекистан), которая обеспечит выдачу мощности и позволит улучшить электроснабжение севера Кыргызстана, а в перспективе экспортировать электроэнергию в Центральную и Южную Азию или Россию.