Перспективы электроэнергетической кооперации России и стран Северо-Восточной Азии


Перспективы электроэнергетической кооперации России и стран Северо-Восточной Азии

Подковальников С.В.
Савельев В.А.
Чудинова Л.Ю.

Цели и тенденции интеграции в мировой энергетике

Развитие энергетики в мире на современном этапе характеризуется непрекращающимся ростом энергопотребления в экономически развитых и особенно в развивающихся странах и регионах. Покрытие растущей потребности в топливе и электроэнергии вызывает все большие трудности. Это связано с истощением собственных запасов органического топлива и гидроэнергии в развитых странах в результате их интенсивного использования, с углубляющейся дифференциацией стран по обеспеченности природными энергетическими ресурсами, а также с экологическими проблемами. Ситуация усугубляется мораториями на развитие атомной энергетики в отдельных странах. Как следствие расширяется международная торговля энергоносителями: сырой нефтью, природным и сжиженным газом, углем, ядерным топливом и электроэнергией. Развиваются трубопроводные, железнодорожные и морские транспортные системы.

Развитие межгосударственных электрических связей и расширение торговли электроэнергией осуществляются путем строительства трансграничных линий электропередачи (ТГЭП). По назначению различаются ТГЭП для приграничной торговли, для экспорта электроэнергии от специально построенных электростанций и для соединения национальных или локальных электроэнергетических систем (ЭЭС) соседних стран на совместную (или параллельную) работу. Чаще всего это воздушные и кабельные передачи постоянного тока или линии электропередачи переменного тока с преобразовательными подстанциями (вставками) постоянного тока. При соединении ЭЭС на совместную работу формируются межгосударственные электроэнергетические объединения (МГЭО). Сейчас в мире нет ни одного региона, где бы такие МГЭО не действовали или не намечались новые [1]. МГЭО служат технической и технологической инфраструктурой международных электроэнергетических рынков - развитие их институциональной и нормативной базы приводит к созданию общего электроэнергетического пространства соответствующих регионов.

К крупнейшим МГЭО в мире относятся Eastern и Western Grid в США, ENTSO-E (Европейская сеть системных операторов в электроэнергетике) в Европе, ЕЭС/ОЭС стран СНГ и Балтии, энергообъединения стран MERCОSUR в Южной Америке и стран SAARC в Центральной Азии и другие [1]. Примером общего электроэнергетического пространства может служить электроэнергетический комплекс Европейского Союза. Функции его законодательного и координирующего органа выполняет Европейская энергетическая комиссия, а управление развитием и функционирование координирует ENTSO-E.

Формирование МГЭО как единых технических систем и создание общего электроэнергетического пространства позволяют получать широкий спектр интеграционных (синергических) эффектов, начиная с энергоэкономических и кончая политическими [1; 2]. В общем случае к ним относятся: взаимовыгодная торговля электроэнергией, повышение надежности и бесперебойности электроснабжения, улучшение использования электростанций разных типов при объединении ЭЭС, отличающихся структурой генерирующих мощностей, утилизация наиболее дешевых традиционных и возобновляемых энергоресурсов, применение наиболее эффективного оборудования и «чистых» технологий, возможность совместного энергетического строительства, согласование развития генерации в разных странах с учетом экологических проблем.

Кроме отмеченных, формирование межгосударственных энергообъединений может усиливать интеграционные эффекты, проявляющиеся при увеличении размеров энергосистем и их объединений, т.е. наблюдается так называемый эффект масштаба [1-3]. Этот эффект, наряду с сокращением потребности в установленных мощностях, связан с возможностью концентрации производства электроэнергии за счет строительства электростанций с большей установленной мощностью, с более крупными блоками, а также централизации электроснабжения за счет сооружения линий электропередачи более высоких уровней напряжения с большой пропускной способностью и дальностью транспорта электроэнергии.

Реализация указанных эффектов требует создания единых органов стратегического и оперативного управления объединяемыми национальными и локальными ЭЭС сотрудничающих стран, а также согласования нормативно-правовой основы этого управления. Условия для этого зависят от технических возможностей и энергоэкономической целесообразности сооружения конкретных трансграничных линий электропередачи, а также от кооперации в экономике и энергетике соответствующих стран и политической обстановки в регионе.

Первоначально межгосударственные электроэнергетические объединения в основном развивались на ограниченной территории двух или нескольких государств. Со временем они стали охватывать целые регионы. В настоящее время наблюдается тенденция формирования межрегиональных, континентальных и межконтинентальных МГЭО. Такие энергообъединения проектируются и на Евроазиатском континенте. Имеются предложения по созданию Евразийского, Южно-Азиатского и других энергообъединений [1-2; 4].

Важным фактором, способствующим созданию и развитию МГЭО на современном этапе, в том числе с целью преодоления дефицита традиционных энергоресурсов и решения экологических проблем, становится широкомасштабное использование возобновляемых энергоресурсов: ветровых, солнечных, гидравлических. Как известно, ветровая энергетика активно развивается на севере Европы [5] преимущественно при морском базировании ветроэлектростанций. Создание солнечных комплексов с целью экспорта электроэнергии в ENTSO-E намечается на территории Среднего Востока и Северной Африки (проект DESERTEC) [5]. Ветровые и солнечные энергетические комплексы (парки, фермы) активно сооружаются в Китае [6]. Появились предложения о строительстве подобных комплексов в пустыне Гоби на территории Монголии (Gobitec) с ориентацией на экспорт электроэнергии в другие страны Северо-восточной Азии и формирование на этой основе энергообъединения Asian Super Grid (рис. 1) [4].

Роль МГЭО как фактора, способствующего расширению использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ), состоит в создании условий для преодоления неравномерности энергоотдачи ветровых и солнечных электростанций в мощных энергообъединениях и для увеличения масштабов развития условно экологически чистой возобновляемой энергетики.

Кроме создания межгосударственных электрических связей и объединений и торговли электроэнергией, важным направлением кооперации в мировой электроэнергетике под влиянием экономической глобализации является торговля энергетическим и электротехническим оборудованием, а также электроэнергетическими активами. Развиваются и научно-технические связи в рассматриваемой области.

Сотрудничество в области электроэнергетики способствует «повышению активности, предсказуемости и стабильности мировых энергетических рынков, улучшению инвестиционного климата в энергетическом секторе, эффективному использованию энергии и энергосбережению, диверсификации структуры источников энергии, снижению влияния электроэнергетики на климат и обеспечению устойчивого общественного развития» [4].

Условия кооперации в электроэнергетике стран Северо-Восточной Азии (СВА)

Развитие межгосударственного сотрудничества в электроэнергетическом секторе стран СВА пока находится на начальной стадии.

В настоящее время здесь действуют отдельные трансграничные линии электропередачи напряжением преимущественно 110-220 кВ с пропускной способностью 100-150 МВт для приграничной торговли электроэнергией. Такие ТГЭП существуют между Россией и Монголией, Россией и Китаем, Китаем и КНДР [1; 2]. В 2011 г. построена экспортная ТГЭП напряжением 500 кВ: «подстанция Амурская (РФ) - подстанция Хэйхэ (КНР)» с пропускной способностью 750 МВт и вставкой постоянного тока.

Вместе с тем с начала 90-х годов ХХ в. ведутся исследования эффективности и перспектив не только сооружения ТГЭП и создания электрических связей между отдельными странами, но и формирования регионального МГЭО Северо-Восточной Азии [1; 3; 7-12]. В этих исследованиях участвуют научно-исследовательские институты России, в том числе ИСЭМ СО РАН, Республики Корея, КНР, Японии, Монголии и других стран, а также Азиатско-Тихоокеанский энергетический исследовательский центр (APERC) в Токио (Япония). Финансируются они из госбюджетов РФ и Республики Корея, также Мировым банком, Сколковским институтом науки и технологий, российскими холдингами (Евросибэнерго, ИнтерРАО ЕЭС, РусГидро).

Перспективы развития международного сотрудничества и интеграции в электроэнергетике Северо-Восточной Азии обусловлены различиями в обеспеченности стран собственными природными энергоресурсами и уровне их использования, разными потребностями в этих ресурсах и конечных энергоносителях и остротой экологических проблем в отдельных странах региона.

Обобщенная характеристика электроэнергетики восточных регионов России и стран Северо-Восточной Азии в 2012-2013 гг. приведена в табл. 1.

Таблица 1

Общая характеристика электроэнергетики регионов России и стран СВА

Показатель

КНР (2013)

Россия

РК** (2013)

Япония (2012)

МНР (2012)

КНДР (2012)

Сибирь* (2013)

Дальний Восток* (2013)

Площадь территории, млн кв. км

9598

5115

6169

99

373

1565

121

Население, млн. чел.

1357,4

19,3

6,3

50,0

127,6

2,8

24,8

Потребление электроэнергии, ТВт-ч

5322,3

205,3

31,61

474,9

991,6

5,2

1,2

То же per capita, кВт-ч/чел.

3921

10637

5017

9498

7771

1857

734

Производство электроэнергии, ТВт-ч

5347,4

197,4

35,2

517,1

1094,0

5,2

21,5

Установленная мощность электростанций, ГВт

1247,4

49,3

9,1

91,0

287,3

1,02

7,22

в том числе ТЭС:

796,4

25,0

5,7

56,3

188,9

0,97

2,96

на угле

758,1

24,2

5,2

24,5

50,9

0,88

2,76

на газе и мазуте

38,3

0,8

0,5

31,8

138,0

0,09

0,2

ГЭС

280,0

24,3

3,3

6,5

48,9

0,03

4,26

АЭС

14,6

-

-

20,7

46,1

-

-

ВИЭ

86,8

-

-

3,5

3,4

0,01

-

* Производство и потребление электроэнергии, установленная мощность даны для Объединенных энергосистем Сибири и Востока соответственно.

** РК — Республика Корея.

Табл. 2 иллюстрирует сравнительную обеспеченность этих стран природными энергоресурсами. Что касается органического топлива, то приведены данные по его доказанным извлекаемым запасам [13-16 и др.].

Таблица 2

Обеспеченность энергоресурсами регионов России и стран СВА

Показатель

КНР

Россия

РК

Япония

МНР

Сибирь*

Дальний Восток*

Запасы угля, млрд. т

114,5

153,8

20,2

0,126

0,350

21,5

Запасы традиционной нефти, млрд. т

2,5

3,5

1,0

-

0,006

0,206

Запасы традиционного газа, трлн. куб. м

3,1

6,1

3,0

0,007

0,040

н.д.

Технический потенциал гидроэнергоресурсов, млрд кВт-ч

2474

757

684

26

136

9

Технический потенциал ветровой энергии, ГВт

2750

900

1200

60

1500

1100

Технический потенциал солнечной энергии, ГВт

2200

1100

1400

н.д.

150

1500

* В границах Федерального округа.

Как видно из этих таблиц, лидирующая роль в электроэнергетике Северо-Восточной Азии принадлежит Китайской Народной Республике. По темпам роста электропотребления и масштабам развития этого сектора она давно превосходит многие страны, а по уровню производства электроэнергии с 2011 г. занимает первое место в мире.

КНР располагает значительными запасами природных энергетических ресурсов: угля, гидроэнергии, нефти, газа. Однако в структуре этих запасов преобладает уголь (87,4% общего потенциала). Доля гидроэнергии - 9,5%, нефти - 2,8%. Имеются большие запасы шельфового газа, однако они пока не используются из-за труднодоступности. Особенно велик потенциал ветровой и солнечной энергии.

Преобладание угля в структуре традиционных природных энергоресурсов обусловило преимущественно угольную ориентацию приходной части топливно-энергетического баланса Китая. Доля угля в суммарном потреблении энергии в настоящее время составляет около 60%. Особую роль он играет в производстве электроэнергии. Суммарная мощность угольных тепловых электростанций в 2010 г. составляла 70% общей установленной мощности в стране (см. табл. 1). На долю гидроэлектростанций приходилось 21,8%, атомных электростанций - всего 1,1%. При этом ТЭС на угле обеспечивали 80% общего производства электроэнергии в стране, а ГЭС - 14%. Угольная направленность энергетического сектора Китая неизбежно сохраняется на всю видимую перспективу [17; 18].

Серьезное следствие такого положения - катастрофическое загрязнение окружающей среды продуктами сжигания угля, усугубляемое выхлопами автомобильного транспорта в городах. Поэтому наиболее актуальной проблемой для КНР в настоящее время является всемерное снижение общих выбросов СО2 и загрязняющих веществ в атмосферу и в водные объекты. Для решения этой проблемы в Китае планируется расширение строительства ТЭС с агрегатами на сверх- и ультрасверхкрити-ческих параметрах пара и развитие атомной и возобновляемой энергетики (гидравлической, ветровой и солнечной) [6]. Долю АЭС в структуре генерирующих мощностей КНР к 2030 г. планируется увеличить до 16,4%, а долю ВИЭ и ГЭС - до 44% [4]. При этом основные вводы генерирующих мощностей намечается производить на мощных (десятки ГВт) угольных, ветровых и солнечных энергетических комплексах на территории Северного, Северо-Восточного и Северо-Западного Китая.

Это порождает две взаимосвязанные проблемы. Первая - необходимость выдачи мощности указанных комплексов в районы (Восточный, Центральный и Южный Китай), отличающиеся значительной, постоянно растущей потребностью в электроэнергии, но бедные своими энергоресурсами. Вторая - обеспечение эффективного использования стохастически неравномерной энергоотдачи ветровых и солнечных электростанций. Для решения данных проблем планируется подключение указанных комплексов к электроэнергетическим системам адекватной мощности. Это потребует существенного усиления национальной электрической сети КНР за счет строительства линий электропередачи сверх- и ультравысокого напряжения 500 и 1000 кВ переменного и ±400, ±600 и ±800 кВ постоянного тока. Определенную роль в решении данных проблем может сыграть и развитие электрических связей национальной электрической сети Китая с энергообъединениями восточных районов России и других стран.

Таким образом, расширение электрических связей со странами СевероВосточной Азии, в первую очередь с Россией, должно рассматриваться в качестве одного из основных направлений развития электроэнергетического сектора Китая. При этом энергетическая политика Китая на ближайшую перспективу будет напрямую влиять на условия и возможности формирования межгосударственного электроэнергетического объединения стран СВА.

Российская Федерация также проявляет большой интерес к развитию межгосударственных электрических связей со странами СВА. Более того, экспорт электроэнергии из восточных районов в соседние страны часто рассматривается как фактор, стимулирующий ускорение разработки природных ресурсов на неосвоенной территории, укрепление и расширение энергетической базы и развитие экономики этих районов в целом [3].

Экспортный потенциал Сибири и российского Дальнего Востока обусловливается большими запасами традиционных энергоресурсов: угля, гидроэнергии и природного газа (см. табл. 2). Они позволяют не только обеспечивать прирост собственных потребностей в топливе и электроэнергии, но и продавать топливо и электроэнергию в другие страны, прежде всего в восточно-азиатские. В свою очередь эти страны проявляют интерес к развитию электрических связей с ОЭС Сибири и ОЭС Востока. Особенно их привлекает возможность получения экологически чистой электроэнергии, вырабатываемой ГЭС, и в перспективе - Тугурской приливной электростанцией [3].

Как отмечено выше, электроэнергия поставляется из России в северо-восточные провинции КНР и в Монголию, но в относительно небольших объемах. В 2012 г. они составили 2,63, в 2013 г. - 3,5 млрд. кВт-ч.

Вместе с тем дальнейшее развитие межгосударственных электрических связей России со странами СВА сдерживается внутренними и внешними причинами.

Во-первых, энергетическое строительство и особенно сооружение ГЭС в восточных районах РФ приходится вести на отдаленной, неосвоенной территории с суровым климатом. Это требует создания транспортной, энергетической и социально-бытовой инфраструктуры, что наряду с дороговизной собственно строительных работ значительно удорожает проекты. В результате экспорт электроэнергии от ГЭС из России часто оказывается неконкурентоспособным. Обычно он эффективен только в случае продажи избытка электроэнергии от действующих электростанций, не требующих инвестиций в развитие мощности. Так, при наличии межгосударственных электрических связей можно было бы продавать избыточную электроэнергию недавно введенной Богучанской ГЭС.

Во-вторых, для создания указанной инфраструктуры и освоения природных ресурсов данных районов необходима государственная поддержка. Пока же выделяемых на эти цели средств недостаточно даже для реализации небольших проектов. При этом в первую очередь реализуются экспортно-ориентированные угольные, газовые и нефтяные проекты.

В-третьих, значительно повышают эффективность сооружения трансграничных линий электропередачи интеграционные эффекты при объединении ЭЭС России и других стран СВА на совместную работу. Наибольший эффект возможен за счет снижения потребности в генерирующих мощностях вследствие разносезонности и разновременности прохождения годовых максимумов нагрузки в восточных районах России и на территориях с жарким климатом (Республика Корея, Япония, значительная часть Китая) [1, 3].

Серьезно повлиять на развитие межгосударственных электросвязей в Северо-Восточной Азии могут последствия аварии на АЭС Фукусима-1 в Японии в марте 2011 г. [4]. Эта страна по уровню развития электроэнергетики до 2010 г. занимала второе место в регионе после Китая (см. табл. 1). При этом она вышла на первое место в СВА по развитию атомной энергетики. АЭС обеспечивали около трети производства электроэнергии в стране, однако 60% ее производства приходилось на электростанции, сжигающие углеводороды. С этим связана большая потребность в импорте угля из России и Австралии, а также сжиженного газа и нефти преимущественно из ближневосточных и южноамериканских стран. В результате перед электроэнергетикой страны стояли две проблемы: зависимость от импорта энергоресурсов и неблагоприятное влияние теплоэнергетики на окружающую среду. Для смягчения этих проблем планировалось расширение строительства АЭС и электростанций на возобновляемых энергоресурсах.

Указанная авария принципиально изменила ситуацию в электроэнергетике Японии. С 2012 г. остановлены все атомные электростанции. Прекращение производства электроэнергии на них пришлось компенсировать за счет дополнительной загрузки всех имеющихся в стране тепловых электростанций и значительного увеличения импорта газа и нефти. Как следствие существенно возросла стоимость электроэнергии. В результате в стране возникла конфликтная ситуация между населением, категорически настроенным против эксплуатации АЭС с их реальными социальными и экологическими угрозами, и промышленными предприятиями, для которых цена электроэнергии существенно влияет на конкурентоспособность их продукции на мировых рынках.

Специалистами Японии обоснована необходимость сохранения в работе, несмотря на протесты населения, атомных электростанций суммарной мощностью около 30 ГВт [17] при повышенных требованиях к надежности их оборудования и снижению рисков радиационного заражения. Ввиду ограниченности по техническим и экономическим причинам возможностей для широкого развития возобновляемой энергетики на ближайшую перспективу в стране придется развивать и тепловую электроэнергетику с сохранением импорта органического топлива. В этих условиях существенно поправить экологическую ситуацию могло бы развитие межгосударственных электрических связей с соседними странами и импорт экологически чистой электроэнергии из России и Китая. Предлагаются разные проекты трансграничных электропередач между Японией и этими странами [4; 7-12], для сопоставления которых требуются дополнительные исследования.

Очень высоким уровнем развития электроэнергетики характеризуется Республика Корея (РК), в которой производство электроэнергии на душу населения выше, чем в других странах СВА. Структура генерирующих мощностей РК (см. табл. 1) аналогична японской. И она испытывает те же проблемы с обеспеченностью энергоресурсами, что и островная Япония.

Республика Корея проявляет интерес к развитию электрических связей с Россией на государственном уровне [7]. И как показали исследования ИСЭМ СО РАН и KERI, объединение ОЭС Востока и ЭЭС РК технически возможно и весьма эффективно, особенно для корейской стороны. Однако серьезным препятствием для этого является нестабильная политическая обстановка на Корейском полуострове. Это относится и к трансграничным электропередачам с Северо-Восточным Китаем.

Роль Монголии в развитии межгосударственных электрических связей в СВА, несмотря на относительно слабое развитие ее электроэнергетики (см. табл. 1), существенна. Она давно сотрудничает с Россией в области электроснабжения. Действует режимная ТГЭП «Гусиноозерская ГРЭС - Дархан - Улан-Батор». Сейчас МНР стремится активно развивать электросвязи с Китаем. Через ее территорию возможно прохождение транзитной линии электропередачи между РФ и КНР. В случае создания Asian Super Grid роль этой страны в формировании МГЭО стран Северо-Восточной Азии может стать определяющей [4].

Потенциальным рынком электроэнергии для России и других стран региона является Корейская Народно-Демократическая Республика, которая постоянно испытывает дефицит топлива и электроэнергии. Однако пока взаимоотношения с ней в области электроэнергетики сдерживаются по политическим и финансовым мотивам.

Возможные направления межгосударственных электрических связей в СВА

В ходе исследований перспектив интеграции в электроэнергетике стран Северо-Восточной Азии рассматривается ряд проектов развития межгосударственных электрических связей и формирования регионального межгосударственного электроэнергетического объединения [1-4; 7-12]. Эти проекты отличаются целями сотрудничества (приграничная торговля, экспорт электроэнергии, объединение национальных и локальных ЭЭС), источниками электроэнергии на отправном конце, направлениями и техническим исполнением линий электропередачи между сотрудничающими странами.

Общее представление об основных проектах межгосударственных электрических связей в СВА дают табл. 3 и рис. 1-2 [3; 9].

Таблица 3

Перспективные межгосударственные электрические связи между странами СВА

Направление межгосударственных электрических связей

Длина, км

Напряжение, кВ

Пропускная способность, ГВт

Передаваемая электроэнергия, ТВт. ч/год

Ориентировочная стоимость, млрд. долл.

Россия — Китай




Братск - Улан-Батор - Пекин

2250

±600

5-6

18

1,8

Бурейская ГЭС - Харбин

700

±400

1,0

3

2,2

Проект широкомасштабного экспорта электроэнергии

3400*

±600

10*

60*

18*

Ерковецкая ГРЭС - Шэньян

1300

±600

3,6

20

8,8

Система постоянного тока «Усть-Илимск - Хабаровск»

5000

±750

10,0

40

16,5

Россия —

Корейский полуостров




Владивосток - Чхонджин

370

±500

0,5

3

0,13

Владивосток - Пхеньян - Сеул

1150

±500

4,0

7

4,8

Южно-якутские ГЭС - Шэньян - Сеул

2400

±750

5,0

20

10,5


Россия - Япония




Сахалин - Хоккайдо - Хонсю

1850/1400**

±600

4/3

24

9,6

Сахалин - Хоккайдо

500/50**

±500/±400

4,0

24

6,7


Asian Super Grid




Gobitec - Монголия, Россия, Китай, Корея, Япония

7300

±800

100*

200*

56,7*

* Обобщенные показатели проекта.

** В числителе общая длина, в знаменателе — длина подводного кабеля.

Приведенные в табл. 3 показатели стоимости отдельных проектов являются предварительными. Они, как правило, получены на предпроектной стадии и в разное время. Их существенные различия объясняются тем, что одни проекты относятся только к трансграничным электропередачам, другие включают и сооружение экспортных электростанций.

Остановимся на отдельных проектах. Прежде всего, рассмотрим межгосударственные электросвязи России и Китая.

Проект трансграничной электропередачи «Братск - Пекин» сориентирован на решение двух задач: организацию экспорта избыточной электроэнергии действующих и новых электростанций в ОЭС Сибири и ее объединение с ЭЭС Северного Китая с реализацией интеграционных эффектов. Основной из них состоит в снижении ввода новых генерирующих мощностей в обеих ЭЭС в связи с разносе-зонностью годовых максимумов нагрузки в указанных ЭЭС. Согласно проведенным исследованиям, мощностной эффект составил 9-11 ГВт, а экономия инвестиций при реализации проекта объединения была оценена в 6-7 млрд долл. [1].

Проекты ТГЭП «Ерковецкая ГРЭС - Шэньян», «Бурейская ГЭС - Харбин», «Южно-якутские ГЭС - Шэньян» являются экспортными. Они предусматривают строительство экспортно-ориентированных тепловых электростанций на бортах угольных разрезов и ГЭС, в том числе Южно-Якутского гидроэнергетического комплекса [3].

К крупнейшим экспортным теплоэнергетическим проектам относится проект широкомасштабного экспорта электроэнергии из России в Китай [3]. По договору 2005 г. между ОАО РАО «ЕЭС России» и Государственной Электросетевой Корпорацией КНР предполагалось построить в Забайкалье и Амурской области несколько угольных тепловых электростанций общей мощностью 10-11 ГВт, а также соответствующие линии электропередачи переменного (постоянного) тока на территории РФ и КНР (см. табл. 3) с достижением в итоге объемов экспорта до 60 млрд. кВт-ч электроэнергии. Первый этап проекта в основном завершен, что позволяет продавать в настоящее время ОЭС Востока в северо-восточные провинции Китая до 3,5 млрд. кВт-ч в год электроэнергии. Однако реализация дальнейших этапов приостановлена по экономическим соображениям. Из мероприятий, предусмотренных данным проектом, пока остается возможность сооружения к 2025 г. Ерковецкой ГРЭС в Амурской области мощностью 3000 МВт с выдачей 20 млрд. кВт-ч электроэнергии в Шэньян по линии электропередачи постоянного тока напряжением ± 600 кВ.

В качестве альтернативы теплоэнергетическим проектам межгосударственных электрических связей России и стран СВА рассматриваются проекты, так или иначе связанные с использованием действующих и новых сибирских и дальневосточных гидроэлектростанций [1; 3].

В настоящее время из ОЭС Востока в КНР в основном продается электроэнергия Бурейской ГЭС. В значительной мере на утилизацию повышенной сезонной выработки ГЭС Ангаро-Енисейского каскада ориентируется ряд проектов передачи электроэнергии из ОЭС Сибири в Китай (см. табл. 3). К новым ГЭС, строительство которых может быть связано с созданием межгосударственных электрических связей с ЭЭС восточно-азиатских стран, относятся Мокская ГЭС с контррегулятором Ивановской ГЭС в ОЭС Сибири и Канкунская и Нижнетимптонская ГЭС ЮжноЯкутского гидроэнергетического комплекса (табл. 4) в ОЭС Востока.

Таблица 4

Экспортные гидроэнергетические проекты Восточной Сибири и Дальнего Востока

Наименование проекта

Местоположение, (район, река)

Установленная мощность, МВт

Среднемного-летняя выработка электроэнергии, ТВт-ч

Ориентировочная стоимость, млрд. долл.

Мокская с Ивановской

Бурятия, р. Витим

1421

7,8

3,5

Южно-Якутский гидроэнергетический комплекс, всего

Республика Саха, бассейн р. Лены

9050

39,0

27

в том числе:





Канкунская

р. Тимптон

1200

4,9


Нижне-Тимптонская

- " -

930

3,8


Средне-Учурская

р. Учур

3330

15,0


Учурская

- " -

360

2,2


Верхнеалданская

р. Алдан

1000

4,5


Олекминская

р. Олекма

2000

7,6


Нижне-Олекминская

- " -

230

1,0


Тугурская ПЭС

Охотское море

5120-6800

16,1-18,5

11-14

В числе экспортно-ориентированных проектов рассматривается и сооружение Тугурской приливной электростанции [3]. Она, в частности, составляет основу проекта «Система постоянного тока Усть-Илимская ГЭС - Хабаровск» [3]. В данном проекте резкопеременную энергоотдачу этой ПЭС предполагается выравнивать за счет мощностей относительно дешевых дополнительных агрегатов на действующих Братской, Усть-Илимской, Зейской, Бурейской и будущих Мокской и Средне-Учурской ГЭС. Это позволит концентрировать для обеспечения сибирских и дальневосточных потребителей, а также выдачи на экспорт в любую восточно-азиатскую страну более 70 ТВт-ч. экологически чистой электроэнергии.

Проведенные исследования показали, что наиболее эффективным является объединение ОЭС Востока с энергосистемой Республики Корея: ТГЭП «Владивосток - Пхеньян - Сеул». Данный проект (см. табл. 3) по сравнению с другими проектами межгосударственных электрических связей в СВА проработан наиболее подробно. В работах ИСЭМ СО РАН и КЕМ [1; 8-9] обоснованы не только целесообразность и эффективность, но и технические возможности создания этой связи. Экономический эффект проекта составит 14 млрд. долл. по инвестициям и около 2 млрд. долл. по приведенным к годовой размерности затратам. При этом приходящийся на долю России годовой экономический эффект может достигать 450 млн. долл. [10].

Высокая эффективность данного проекта при маневренном режиме трансграничной электропередачи объясняется значительной возможной экономией генерирующих мощностей (8 ГВт), обусловленной разносезонностью наступления годовых максимумов нагрузки. Важную роль в реализации этого эффекта могут играть действующие Зейская и Бурейская ГЭС в Амурской энергосистеме. Однако для реализации проекта и обеспечения безопасности эксплуатации ТГЭП необходимо создать условия для тесного экономического и технического партнерства между РФ и РК.

В настоящее время особенно актуальна проблема экспорта электроэнергии из России в Японию. Идея проекта трансграничной электропередачи «Сахалин - Хоккайдо - Хонсю» возникла еще в 90-е годы ХХ в. Предполагалось построить экспортно-ориентированные ГРЭС (на первом этапе Солнцевскую угольную станцию мощностью 4 ГВт, на втором - Вахрушевскую парогазовую) и линию электропередачи постоянного тока «Сахалин - Саппоро - Токио» напряжением ± 400 кВ длиной 1600 км с двумя подводными кабельными переходами: через пролив Лаперуза (50 км) и через Сангарский пролив (40 км) [10].

Как альтернатива этому проекту предложен проект энергомоста между Россией и Японией [11]. В нем намечалось построить парогазовую электростанцию на Сахалине мощностью 4 ГВт, воздушно-кабельную линию электропередачи постоянного тока напряжением ± 600 кВ длиной 1800 км (1400 км подводный кабель) от Сахалина до Хонсю и преобразовательные подстанции на Сахалине мощностью 4ГВт, на о. Хоккайдо - 1 ГВт и о. Хонсю - 3 ГВт. Продление этой ТГЭП до Хабаровска позволило бы объединить ОЭС Востока и ЭЭС Японии и получить эффект разновременности годовых максимумов в этих системах. Согласно проведенным исследованиям, мощностной эффект при этом составил бы 1,6 ГВт, а экономия инвестиций была оценена в 1 млрд. долл. [12]. Более отдаленный проект направлен на экспорт в Японию мощности и электроэнергии южно-якутских ГЭС и Тугурской ПЭС (см. рис. 2). Однако эти проекты пока очень дороги из-за большой длины подводного кабеля и длительных сроков реализации.

Сейчас реанимируется первоначальный проект, но в измененном виде [19]. Он предусматривает строительство на Сахалине экспортно-ориентированных электростанций (на первом этапе - двух угольных мощностью по 1050-1200 МВт, вблизи с. Никольское Углегорского района, на втором - парогазовой мощностью 800 МВт на юге острова), линии электропередачи переменного тока на территории Сахалина и линии электропередачи постоянного тока через пролив Лаперуза с преобразовательной подстанцией на северной части энергосистемы о. Хоккайдо. Данный проект активно поддерживается администрациями соседствующих регионов России и Японии.

Альтернативным направлением электросвязей Россия - Япония может быть сооружение ТГЭП через Китай и страны Корейского полуострова. Однако реализация этого проекта затруднена отмеченными проблемами Корейского полуострова.

Среди других возможных направлений межгосударственных электрических связей в СВА в последнее время рассматривается транспорт электроэнергии от ветро- и солнечно-энергетического комплекса в пустыне Гоби. Этот проект включает создание комплекса ОоЬіїес общей мощностью 100 ГВт на базе ветровых и солнечных электростанций (в равной пропорции) и ТГЭП постоянного тока для выдачи их энергоотдачи в Китай, Республику Корея, Японию и Россию. Сооружение этих линий приведет к формированию межгосударственной электрической сети «Asian Super Grid» (см. табл. 3 и рис. 1) [4]. Понятно, что этот проект может быть реализован в отдаленной перспективе и с очень большими затратами. Кроме того, предлагаемая предварительная схема указанного энергообъединения требует серьезной доработки.

Как показали исследования эффективности формирования МГЭО в СевероВосточной Азии в целом, впервые выполненные ИСЭМ СО РАН, системные эффекты, получаемые в результате создания этого энергообъединения, составляют более 24 млрд. долл./год в части экономии затрат на функционирование и развитие МГЭО (учитывая затраты в электросетевую инфраструктуру), более 65 ГВт экономии установленных генерирующих мощностей, около 80 млрд. долл. экономии инвестиций. Топливный эффект энергообъединения достигает 10 млрд. долл./год. При этом доля России в формировании данных эффектов составляет 30-40%.

Этапы формирования межгосударственных электроэнергетических объединений в СВА

Создание межгосударственных электроэнергетических объединений начинается с сооружения трансграничных линий электропередачи [1], обеспечивающих совместную работу национальных или локальных энергосистем двух, реже трех, стран. Такие электропередачи должны работать в переменном режиме, что позволяет реализовать отдельные из отмеченных в начале статьи синергиче-ских эффектов. Как показывает сравнение затрат на развитие и эксплуатацию ЭЭС соседствующих стран в случае их соединения и при их независимом функционировании, такие электросвязи особенно эффективны. Примеры: ТГЭП «Братск - Улан-Батор - Пекин», «Владивосток - Пхеньян - Сеул», соединяющие энергосистемы с разными сезонами наступления годовых максимумов нагрузки. Однако решающую роль на первом этапе играет готовность стран (политические и экономические условия), ЭЭС которых объединяются, к кооперации в сфере нормативно-правового регулирования для поддержания их энергетической безопасности.

Формирование и развитие регионального межгосударственного энергообъединения стран Северо-Восточной Азии как единого целого по описанной схеме NEAREST, Asian Super Grid (или по некоторой другой) включает несколько этапов, последовательность и сроки реализации которых будут зависеть от разных условий. Вместе с тем, как уже говорилось, эффективность и техническая возможность формирования, в частности МГЭО NEAREST, подтверждены исследованиями ИСЭМ И KERI [1; 7-8].

Следует отметить, что эффективность развития межгосударственных электрических связей для разных стран существенно зависит от уровня развития их электроэнергетики и размеров объединяемых энергосистем. В этом отношении ЭЭС восточных районов России (см. табл. 1) уступают самым развитым восточно-азиатским странам, таким как Китай, Республика Корея и Япония. Эффективность межгосударственных электрических связей для нашей страны может возрасти в случае создания Евразийского энергообъединения.

В ближайшей перспективе ЭЭС Сибири и Востока с учетом их географического положения призваны сыграть важную роль в формировании и развитии электросетевой инфраструктуры МГЭО СВА.

Расширение межгосударственных электрических связей влияет на развитие энергосистем восточных районов нашей страны: создаются условия для более полной утилизации гидроэнергоресурсов, освоения установленных мощностей отдельных электростанций и использования более мощного, экологически и экономически эффективного генерирующего оборудования, в том числе, производимого в странах СВА.

Расширение направлений и совершенствование механизмов кооперации электроэнергетики России и стран СВА также имеет важное общеэкономическое значение.


Из изложенного следует, что расширение межгосударственных электрических связей восточных районов России со странами Восточной Азии является одной из важных проблем перспективного развития электроэнергетики нашей страны. При этом особую роль будет играть использование возобновляемых энергоресурсов: гидравлической, ветровой и солнечной энергии. В то же время решение этой проблемы сталкивается со значительными трудностями.

С одной стороны, существуют благоприятные энергоэкономические предпосылки для развития межгосударственных электрических связей между отдельными странами и создания межгосударственного электроэнергетического объединения Северо-Восточной Азии. С другой - возможности их формирования в ближайшей перспективе ограничены из-за труднопреодолимых политических и экономических препятствий, в частности, стагнации мировой экономики.

С учетом сказанного, задачей энергетической политики на востоке России является содействие энергетическому сотрудничеству стран СВА. Наиболее подготовлены и имеют самые благоприятные условия для реализации проекты трансграничной электропередачи между ОЭС Сибири и Востока и энергосистемами северных и северовосточных провинций Китая, Японии и Республики Корея. Отдельные из них, как представляется, будут осуществлены в первую очередь.


Литература

1. Беляев Л.С., Подковальников С.В., Савельев В.А., Чудинова Л.Ю. Эффективность межгосударственных электрических связей. Новосибирск: Наука, 2008.

2. Кучеров Ю., Кучерова О., Капойи Л., Руденко Ю. Надежность и эффективность функционирования больших транснациональных ЭЭС. Новосибирск: Наука, 1996.

3. Восточный вектор энергетической стратегии России. Современное состояние, взгляд в будущее // ИСЭМ СО РАН. Новосибирск: Гео, 2011.

4. Mano S., Ovgor B, Samadov Z. etc. ОоЪИес and Asian Super Grid for Renewable Energies in Northеast Asia. 2014. //http://www.encharter.org/fileadmin/user_upload/Publications/Gobitec_and_the_Asian_Supergrid_2014_ENG.pdf

5. Bahar H., Sauvage J. Cross-Border Trade in Electricity and the Development of Renewables-Based Electric Power: Lesson from Europe // OECD Trade and Environment Working Papers, Febr. 2013. OECD Publishing. //http://search.oecd.org/officialdocuments/publicdisplaydocumentpdf/?cote=COM/TAD/ENV/JWPTE(2012)20/F INAL&docLanguage=En

6. Chandler W., Shiping Ch., Twin H., Ruosida L., Yanjia W. China's Future Generation. Assessing the Maximum Potential for Renewable Power Sources in China to 2050. WWF Report. Febr. 2014. //http://awsassets.panda.org /downloads/chinas_future_generation_report_final_1_.pdf

7. Interconnection in APEC Region. Current Status & Future Potential Tokyo: Asia Pacific Energy Reseach Center. 2000.

8. Yoon J.Y., Park D. W., Kim H.Y. The Pre-feasibility Results of NEAREST Between the RK, and the DPRK, and RF //Proceeding of 6th International Conference — Asian Energy Cooperation: Forecast and Realities. Irkutsk. Russia. September 7-11, 2008.

9. Беляев Л.С., Ким Х.Е., Лю Т.Х., Подковальников С.В., Юн Дж.Е. Комплексная оценка эффективности межгосударственных электрических связей в Северо-Восточной Азии // Энергетика России в XXI веке: стратегия развития - восточный вектор. Энергетическая кооперация в Азии: Что после кризиса? Сб. докладов объединенного симпозиума 30 августа - 3 сентября 2010 г. Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2010.

10. Belyev L.S., Chudinova L.Yu., Khamisov O.V., ete. Power Integration in Northeast Asia: Stadies and Prospects // Proсeeding of the 2th Conference on Energy Integration in Northeast Asia. Sept. 21-22. 2000. Irkutsk: ISEM, 2001.

11. Koscheev L.A., Kucherov Y.N., Sakemi N., Natori K. Russia-Japan Power Bridge // Proсeeding of International Conference on Energy Intergration in Northeast Asia. Irkutsk. 2000.

12. Podkovalnikov S.V., Voropai N.I. Electric Power Cooperation and Trading in Asia Pacific Region: Russian View //APERC Annual Conference 2013 http://aperc.ieej.or.jp/file/2013/3/22/S3-2-1_Prof._NikolaiJVoropai.pdf.

13. World Energy Resources. 2013 Survey. London: World Energy Council. 2013. http://www.worldenergy.org/wp-content/uploads/2013/09/Complete_WER_2013_Survey.pdf.

14. BP Statistical Review of World Energy June 2014. http://www.bp.com/content/dam/bp/excel/Energy-Economics/statistical-review-2014/BP-Statistical_Review_of_world_energy_2014_workbook.xlsx.

15. О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2012 году. Государственный доклад. М.: Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации. 2013. http://www.mnr.gov.ru/upload/iblock/7e9/pekymlopkidwolgdsu%201.rar.

16. Государственный баланс запасов полезных ископаемых Российской Федерации на 1 января 2012 года. Вып. 91 М.: Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации, Федеральное агентство по недропользованию, Российский Федеральный геологический фонд. 2012.

17. Hou Y., Zhong J. (University of Hong Kong). Challenges Ahead. Current Status & Future Prospects for Chinise Energy //IEEE Power & Energy. 2012. Vol.10. № 3.

18. Strategic Energy Plan. — Ministry of Economy Trade and Industry (METI), Agency for Natural Resources and Energy, 2014. URL: http://www.enecho.meti.go.jp/en/category/others/basic_plan/pdf/4th_strategic_energy_plan.pdf

19. Сахалин стал для нас близкой Европой... Агентство газификации и развития инфраструктуры Сахалинской области. 14.03.2014. URL: hppt:gas.admsathlin.ru/page.pgp?news=101.

Комментарии (0)add comment

Написать комментарий
меньше | больше

busy