Современное состояние электроэнергетического комплекса

Введение

Сегодняшний электроэнергетический комплекс в мире (ЭЭК) развивается более высокими темпами по сравнению с другими секторами мировой экономики, это характеризуется универсальностью использования его товаров и услуг (электрической и тепловой энергии, потреблением электрической и тепловой мощности, а также использования параметров этого вида энергии, установленных стандартами напряжения, тока, теплового потенциала и др.). Универсальность применения продуктов ЭЭК и неуклонно растущий спрос на мировом рынке также определяются широкой возможностью их дробления вплоть до малых величин и передачи на огромные расстояния, до тысячи и более километров для электроэнергии. В отличие от других энергетических источников (газ, нефти и др.) производство, потребление и передача электрической и тепловой энергии ЭЭК характеризуется высокой экологической безопасностью и сравнительно небольшими затратами, что очень важно в современных условиях развития экономики и уменьшения влияния на климат планеты.
Характеристика мирового электроэнергетического комплекса.
За последние годы производство электроэнергии во всем мире, как основного продукта ЭЭК, выросло с 11 819 млрд кВтч в 2010 г. до 21 408 млрд кВтч на сегодняшний день, а ее потребление увеличилось за это время с 10 086 млрд кВтч до 18 443 млрд кВтч. И составило в 2010 г. 2673 кВтч в расчете на одного человека в год. В России за период 1990–2010 гг., в связи с известными событиями потребление электроэнергии, снизилось с 909 млрд кВтч в 1990 г. до 834 млрд кВтч в 2010 г. что составило 5832 кВтч на человека в год, это в 2,18 раза выше среднемирового уровня. Для сравнения: в странах, входящих в Организацию экономического сотрудничества и развития (ОЭСР)(в эту организацию входят наиболее развитые страны) душевое потребление электроэнергии в 2010 г. составило 7260 кВтч/чел. в год, а в Соединенных Штатах – 12 600 кВтч/чел. в год. Более низкие значения электропотребления в России по сравнению со странами ОЭСР, объясняются также другими причинами: выбор сырьевой модели развития страны, уход государства от управления экономикой и другие, которые будут рассмотрены позже в сравнении с общемировыми тенденциями развития ЭЭК.
По прогнозам международного энергетического агентства (МЭА) общее потребление электроэнергии в мире к 2035 гг. возрастет до 34 889 млрд кВтч., при сохранении существующего инерционного варианта стратегического развития ЭЭК в мире или до 31 859 млрд кВтч (табл. 1), если будут реализовываться инновационные пути развития мирового ЭЭК, направленные на повышение энергоэффективности и предотвращении влияния на климат нашей планеты [1].




Таблица 1
Спрос на электроэнергию по странам и регионам мира и варианты прогноза
в течение 2010–2035 гг., млрд кВтч [1]


Примечание . Спрос на электроэнергию рассчитан как разность между производством и суммой расхода на собственные нужды ЭЭК и потерь на транспорт энергии.


Потребление электроэнергии в РФ и других странах мира.
В Российской Федерации в период 1990–2010 гг., прогнозирования потребление электроэнергии увеличится с 834 млрд кВтч до 1405 или до 1234 млрд кВтч соответственно при выборе инерционного или иного инновационного способа развития ЭЭК, это соответствует средним темпам роста потребления 2,1 и 1,6 %, что значительно ниже общемирового роста спроса на электроэнергетические ресурсы, составляющих около 2,6 % в первом варианте и 2,2 % в инновационном, варианте развития мирового ЭЭК. Спрос на электрическую энергию в странах мира в течение 2000–2010 гг. вырос на 40 %, несмотря на его некоторое снижение в 2009 г. будущий спрос на электроэнергию будет расти более высокими темпами, чем потребность на другие, конечные, виды энергии. В перспективном инновационном варианте развития мирового ЭЭК спрос на электроэнергию вырастет примерно на 70 % к 2035 г., по сравнению с ее потреблением в 2010 г. При этом наибольший потребления на электроэнергию будет иметь место в странах вне зоны ОЭСР развивающихся странах или в странах с переходной экономикой, среди которых лидирует Китай (38 % прироста спроса), выходящий на первое место в мире по потреблению электроэнергии в 2011 г., и Индия с 13 %-й долей прироста. Хотя в случае с КНР на темпы роста потребления энергоресурсов могу повлиять противоречия с США. Среднее душевое потребление на душу населения электроэнергии в этих странах в прогнозах увеличивается на 3/4: с 1600 кВтч/чел. в год в 2010 г. до 2800 кВтч/чел. в год в 2035 г., однако это все равно будет меньше подушного потребления стран зоны ОЭСР: 2260 кВтч/чел. в 2010 г. и 8700 кВтч/чел. в 2035 г. В странах Африки, южнее Сахары, душевое потребление электроэнергии будет оставаться наименьшим – только 500 кВтч/чел

. в 2035 г., причем 12 % населения вовсе не будет иметь доступа к электричеству в 2035 г., по сравнению с 19 % в 2010 г, из-за конфликтов. Душевое потребление электроэнергии в России по инновационному варианту развития мирового ЭЭК повышается с 5832 кВтч/чел. в 2010 г. до 8630 кВтч/чел. в 2035 г., т. е. практически приближается к среднему уровню душевого потребления электроэнергии стран ОЭСР (При этом принято, что население России сохранится на уровне 2010 г.: 143 млн чел. по оценке МЭА), однако в связи с политикой энергосбережения эти показатели могут быть несколько менее предполагаемых . Однако по-прежнему свыше 50 % территории страны, на которой проживает более 20 млн чел. не будет входить в единую систему электроснабжения. [3].
Основными потребителями электроэнергии являются
– тяжелая промышленность, на долю которой в 2035 г. в инновационном варианте прогноза МЭА будет приходиться 2/5 доли общего потребления электроэнергии при среднем темпе роста 2,3 % в год;
– население с объемом чуть более 9000 млрд кВтч в 2035 г. при таком же темпе роста (2,3 % в год);
– сектор услуг с суммарным потреблением 7100 млрд кВтч в 2035 г. и средним темпом роста, равным 1,9 % в год.
Однако наиболее высокий темп роста спроса на электроэнергию (3,5 % в год) в прогнозируемом периоде будет характерен для транспортной отрасли вследствие развертывания электромобилей и новыми технологиями используемыми в электрофикации железнодорожных путей, и его доля в общем мировом электропотреблении составит в 2035 г. около 2,1 % (в 2010 г. она составляла около 1,5 %).
В соответствии с прогнозируемым спросом на электроэнергию в мировой экономике необходимо увеличение ее производства в соответствии с прогнозируемыми: с 21 408 млрд кВтч в 2010 г. до прогнозируемых при существующем инерционном варианте развития 36 637 млрд кВтч или до 40 364 млрд кВтч в 2035 г. в инновационном варианте развития мирового ЭЭК (табл. 2). Как видно из табл. 2 традиционные виды первичных энергоресурсов продолжают доминировать в генерации электроэнергии в мировом ЭЭК, однако есть тенденция к уменьшению с 67,5 % в 2010 г. до 57,1 % в 2035 г. в инновационном варианте его развития. Несмотря на значительное увеличение доли угля в общем объеме производства электроэнергии с 4 % в 2010 г. до 33 % в 2035 г. за счет таких стран как Китай или та-же Польша , он, тем не менее, остается одним из наиболее востребованных энергоресурсов в мировом ЭЭК, а также в энергетическом балансе быстро развивающихся стран (где его доля превышает 90 %), где доля угля в производстве электроэнергии, хотя и снижается, но остается значительной.


Тенденции развития мирового ЭЭК.
Однако общей тенденцией развития мирового ЭЭК является использование первичных энергоресурсов для производства

Таблица 2
Производство электроэнергии в зависимости от используемых первичных энергоресурсов и вариантам прогноза, млрд кВтч [1]

Примечание . Ископаемое топливо включает уголь, газ и нефтесодержащие энергоресурсы.

электроэнергии в направлении повышения доли ресурсов, имеющих меньшее значение выделение парниковых газов при их применении, например природный газ или ядерной энергии, энергоресурсов, которые не выделяют парниковые газы вовсе. При этом результаты этой политики в прогнозируемом периоде будут зависеть от затрат на производство электроэнергии при использовании разных видов первичных энергоресурсов и в основном от государственных субсидий на поддержку развития этого направления, о которых более подробно – далее.
Чтобы обеспечить производство указанных выше объемов электроэнергии в инновационном варианте развития мирового ЭЭК, потребуется дополнительно построить и ввести в эксплуатацию около 5891 ГВт новой электрической мощности разных типов станций (тепловых, атомных, гидро и станций, использующих другие ВИЭ). При этом 3900 ГВт или почти 3/4 общей дополнительной мощности потребуется ввести для увеличения мощности существующих станций: с 5429 ГВт в 2011 г. до 9340 ГВт к 2035 г. и 1976 ГВт для замены выбывающих мощностей электростанций из-за их физического или морального износа (табл. 3). Анализ данных табл. 3 позволяет выявить следующие тенденции развития мирового ЭЭК:
- происходит интенсивный ввод генерирующих мощностей на электростанциях, использующих экологически чистые источники первичных энергоресурсов (ВИЭ и природный газ), несмотря на более высокие затраты, связанные с их строительством и эксплуатацией (кроме ТЭС на природном газе);



Таблица 3
Дополнительно вводимые и выводимые из эксплуатации генерирующие мощности электростанций по регионам и видам используемых энергоресурсов в инновационном варианте развития мирового ЭЭК (2012–2035 гг.), ГВт [1]


Примечания