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/кВтч 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/кВтч 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.