Ташкент-2018 академия наук республики узбекистан

Ташкент-2018

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ
«ФИЗИКА-СОЛНЦЕ»
ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
Н.Р. Авезова
Генеральный директор НПО «Физика-Солнце» АН РУз
Подходы и приоритеты в развитии возобновляемой энергетики в странах
Центральной Азии: Стратегия развития ВИЭ в Республике Узбекистан
ВВЕДЕНИЕ
Электроэнергетика является ключевым инфраструктурным элементом экономики Узбекистана. Главная проблема современной энергетики в настоящий момент не только истощение минеральных ресурсов, а угрожающая экологическая обстановка. Самые острые экологические проблемы (изменение климата, кислотные осадки, всеобщее загрязнение среды и другие) прямо или косвенно связаны с производством, либо с использованием энергии. Так, при существующих условиях энергопотребления ускоренная индустриализация и рост населения в Узбекистане (а по прогнозам ООН, к 2030 году население страны увеличится до 37 миллионов человек) могут значительно увеличить потребность экономики в энергетических ресурсах и сузить возможности их использования в качестве сырья.
В первую очередь речь идет об углеводородных ресурсах, которые ограничены. По расчетам, при сохранении нынешних тенденций и объемов потребления ресурсов к 2030 году дефицит энергоресурсов может составить 65,4 процента от общей потребности. Значит, вопрос стоит об экономии и более рациональном использовании этих ресурсов.
Энергетика Узбекистана
Энергетике принадлежит первенство не только в химическом, но и в других видах загрязнения атмосферы: тепловом, аэрозольном, электромагнитном, радиоактивном. Поэтому не будет преувеличением сказать, что от решения энергетических проблем зависит возможность решения основных экологических проблем. Самая безопасная с точки зрения экологичности –это генерация с помощью возобновляемых источников энергии . В Узбекистане основными производителями электрической энергии считается, это АО «Узбекэнерго» и АО «Узбекгидроэнерго». Установленная мощность электростанции в Узбекистане превышает 14,146 ГВт, в том числе ТЭС -12,129 ГВт, ГЭС-1,8787 ГВт и блокстанции 0,1329 ГВт. Доля ведомственных электростанций в структуре генерирующих мощностей составляет менее 3%[1]. За последние 10 лет общее выработка электроэнергии в Узбекистане примерно увеличилась с 47,7 до 54,5 млрд кВт·ч.
Структура установленных мощностей электрических станций Узбекистана
Немного о цифрах....
По итогам I полугодие 2018 года объем выработка электрической энергия составила 30,9млрд. кВт·ч из них 27,87млрд.кВт·ч АО «Узбекэнерго». В 2017 году Узбекистане потребление электроэнергии составил 69 миллиардов кВт·час.
Почти 85% вырабатывается за счет сжигания газа и угля, оставшиеся 15% производили гидроэлектростанции. Для выработки электроэнергии расходуется 16,5 миллиарда кубометров природного газа, 86 тысяч тонн мазута и 2,3 миллиона тонн угля.
В целях повышения энергоэффективности производства и сбережения топливно-энергетических ресурсов били реализованы проекты по расширению Навоийской ТЭС, введены в работу ПГУ мощностью 478 МВт, на Талимарджанской ТЭС – две ПГУ мощностью 900 МВт, на Ташкентской ТЭС-одна ПГУ мощностью 370 МВт, на Ташкентской ТЭЦ –когенерационная газотурбинная установка мощностью 27 МВт, на Ангренской ТЭС-высокозольный угольный энергоблок 150 МВт, осуществляется реализация новых энергоэффективных и инновационных проектов. Эти энергоблоки позволили улучшить экологию и сократить расход природного газа в два раза для выработки эквивалентного объема электроэнергии.
В настоящее время около 30 % электроэнергии на тепловых электростанциях вырабатываются на новых энергоэффективных энергоблоках.
Структура потребления топлива в 2017 году на электрических станциях АО «Узбекэнерго». Для производства электроэнергии на ТЭС в составе первичных энергетических ресурсов доля газа составляет 93,5%, угля – 5,1%, мазута –1,1%.
Эта тенденция будет сохранена и в ближайшем будущем – основным топливом останется природный газ, в топливном балансе доля угля увеличится до 10 -12% . Из нижеуказанного рисунке следует отметить, что основной объем поставляемой электроэнергии приходится на долю промышленных предприятий, сельскохозяйственных потребителей и населения. Удельный вес потребления электроэнергии в год по республике (на душу населения) составляет 1940 кВт·ч . До 2030 года потребность электрической энергия в Узбекистане увеличивается в 2 раз (105 млрд. кВт·ч), для обеспечить потребителями с бесперебойном и качественном электрическом энергиями рассматриваются разные варианты. Структура электропотребления в 2017 году по отраслям экономики и населением Стратегия Узбекистана в области развития альтернативной энергетики В целях удовлетворения растущих потребностей населения и экономики страны в электрической энергии, а также обеспечения устойчивого энергоснабжения за счет увеличения генерирующих мощностей, диверсификации энергетического сектора, мирного использования атомной энергии и внедрения передовых инновационных технологий по данному направлению создано Агентство по развитию атомной энергетики (Агентство « Узатом ») при Кабинете Министров Республики Узбекистан. Узбекистане планируется до 2028 года построить два современных блока АЭС поколения « 3 +» ВВЭР – 1200 , с общей мощностью 2400 МВт . Место строительства – Навоийской области. Экономия природного газа – 3, 7 миллиарда кубометров. Эмиссия CO 2 – 3 миллиона тонн в год. Подготавливается законопроект об использовании атомной энергии в мирных целях. Атомная энергетика Стратегия Узбекистана в области развития альтернативной энергетики По данным МЭА, нормированная стоимость электроэнергии (Levelized Cost Of Energy, LCOE), получаемой на промышленных (крупных) фотоэлектрических электростанциях, в период 2010 – 2015 годов снизилась на 65 % , вплотную приблизившись к аналогичному показателю ископаемых видов топлив даже без учета субсидий. По оценкам МЭА, в 2015 году LCOE типовых промышленных фотоэлектрических станций без субсидий находилас в диапазоне 100 – 195 долл . /МВт·ч, а к 2021 году снизится до 60 – 150 долл./МВт·ч. В сочетании с желанием многих стран решить задачи по укреплению энергетической безопасности, снижению масштабов загрязнения окружающей среды и объемов выбросов парниковых газов, дальнейшее распространение солнечной энергетики имеет неплохие перспективы . Согласно прогнозу МЭА, к 2040 году выработка электроэнергии на солнечных электростанциях вырастет в 9 раз, обеспечив 6, 2 % производства электроэнергии в мире. Возобновляемая энергетика Руководящие документы в области ВИЭ и энерго - и ресурсосбережения
• No 316. 05. 11. 2012 «О первоочередных мерах по реализации проекта «Модернизация гидроэлектростанций в Узбекистане» с участием исламского банка развития»;
• No УП – 4512 от 01. 03. 2013 г. Указ Президента Республики Узбекистан «О мерах по дальнейшему развитию альтернативных источников энергии». Международный институт солнечной энергии (сокращенное название «МИСЭ») создан по инициативе Президента Республики Узбекистан .
• No ПП – 2912 от 20. 04. 2017 Постановление Президента Республики Узбекистан о программе развития системы теплоснабжения на период 2018 — 2022 годы .
• No ПП – 3012. от 26. 05. 2017 Постановление Президента Республики Узбекистан о программе мер по дальнейшему развитию возобновляемой энергетики, повышению энергоэффективности в отраслях экономики и социальной сфере на 2017 – 2021 годы .
• No ПП – 3379 от 08. 11. 2017 Постановление Президента Республики Узбекистан о мерах по обеспечению рационального использования энергоресурсов.

Постановление Президента Республики Узбекистан о программе развития истемы теплоснабжения на период 2018 — 2022 годы развитие системы децентрализованного теплоснабжения многоквартирного жилищного фонда, социальных и других объектов путем строительства энергоэффективных локальных котельных, а также установки индивидуальных внутриквартирных систем теплоснабжения;

проведение модернизации и реконструкции с заменой физически и морально устаревших неэкономичных котлоагрегатов, изношенных магистральных и распределительных тепловых сетей;
организацию нормативного учета потребления и производства энергоресурсов, внедрение автоматизированной системы учета потребителей, начисления и оплаты услуг теплоснабжения;
проведение единой технической политики в системе теплоснабжения, направленной на сокращение расходов за счет недопущения роста непроизводительных расходов и снижения сверхнормативных потерь при транспортировке, распределении и потреблении тепловой энергии.
По ПП-2912 разработан комплекс мероприятий по развитию систем теплоснабжения на период 2018-2022 годы учитывающая реконструкцию и модернизацию систем теплоснабжения локальных котельных, внутриквартирного теплоснабжения, а также централизованного теплоснабжения в Республики с применением высокоэффективных и энергосберегающих технологий.
Приоритетные задачи по дальнейшему развитию системы теплоснабжения в Республике № ПП-3238 от 23.08.2017
Постановление Президента Республики Узбекистан о мерах по дальнейшему внедрению современных энергоэффективных и энергосберегающих технологий В целях широкого внедрения современных энергоэффективных и энергосберегающих технологий в государственных органах и организациях, обеспечения рационального потребления энергоресурсов создано:
1. Принять предложение Министерства жилищно-коммунального обслуживания, Министерства экономики, Национального агентства проектного управления при Президенте Республики Узбекистан о создании акционерного общества «Национальная энергосберегающая компания» (далее — АО «НЭК»).
2. Определить основными задачами АО «НЭК»: осуществление мониторинга эффективности потребления энергоресурсов в государственных органах и организациях; подготовку предложений по внедрению современных энергоэффективных и энергосберегающих технологий в государственных органах и организациях; внедрение современных энергоэффективных и энергосберегающих технологий в государственных органах и организациях; оптимизацию расходов государственных органов и организаций, снижение себестоимости товаров (работ, услуг), экономию бюджетных и собственных средств за счет внедрения энергосберегающих технологий и сокращения затрат на энергоресурсы; реализацию технических, технологических, экономических и иных мер, направленных на уменьшение объема потребляемых энергоресурсов.
№ ПП-3379 от 08.11.2017 Постановление Президента Республики Узбекистан о мерах по обеспечению рационального использования энергоресурсов
По данному постановлению:
а) с 1 января 2018 года: потребители, производящие продукцию и оказывающие отдельные услуги по перечню согласно приложению, осуществляют оплату за электрическую энергию (с присоединенной мощностью до 750 кВА) и природный газ в соответствии с повышающими коэффициентами и тарифами, устанавливаемыми постановлениями Кабинета
Министров Республики Узбекистан; потребители (за исключением бюджетных организаций, насосных станций фермерских хозяйств и ассоциаций водопотребителей, а также насосных станций, финансируемых из Государственного бюджета) с присоединенной мощностью 750 кВА и выше производят расчеты за электрическую энергию по дифференцированному по зонам времени суток тарифу, который устанавливается в размере тарифа для юридических лиц, осуществляющих оплату по второй группе тарифов.
При этом, оплата за электрическую энергию, использованную в часы максимума нагрузки единой электроэнергетической системы (пиковый период — утренний и вечерний максимумы, определенные в установленном
порядке), осуществляется с применением повышающего коэффициента в размере 1,5 раза к установленному тарифу, а в часы минимальных нагрузок (ночной период — темное время суток) — с применением понижающего коэффициента в размере 1,5 раза к установленному тарифу и полупиковый период (светлое время суток) — по установленному тарифу;
при проектировании, реконструкции, строительстве и сдаче в эксплуатацию зданий и сооружений государственных органов и учреждений, а также многоквартирного жилищного фонда проводится их проверка на соответствие градостроительным нормам и правилам в части применения энергоэффективных и энергосберегающих технологий;
при проектировании, реконструкции и строительстве всех зданий и сооружений, кроме индивидуального жилищного строительства, предусматривается обязательная установка сертифицированных солнечных водонагревательных установок для горячего водоснабжения, а также энергосберегающих ламп;
б) с 1 января 2022 года государственные органы и организации: в зданиях и сооружениях, находящихся на их балансе, обязаны использовать исключительно сертифицированные солнечные водонагревательные установки для горячего водоснабжения, а также энергосберегающие лампы для внутреннего освещения отечественного производства;
отключаются от централизованной подачи горячей воды.
Стратегия развития доли ВИЭ в общем энергетическом балансе страны до 2025 года Гидроэнергетика – до 25%, в данный момент 13%; Солнечная энергетика–до 2,3%, в данный момент 1,3%; Ветровая энергетика – до 1,6%; Сегодня, 87% электрической энергии вырабатывается за счёт тепловых электростанций, а остальная часть за счёт гидроэнергетики.
Сильное влияние на величину расчетной нормированной стоимости электроэнергии из ВИЭ оказывают фактические природно-климатические условия, учет косвенных субсидий, макроэкономические параметры и т .д.
Перспектива использования солнечной энергии в Узбекистане является одной из ключевых тем развития альтернативной энергетики. Повышение эффективности использования солнечной энергии в отраслях экономики является одной из актуальных задач стратегии развития Республики Узбекистан. В настоящее время проектирование, создание и эксплуатация солнечной фотоэлектрической станции (СФЭС) в целях экономии первичных энергоресурсов требует решения множества научно-технических задач. Повышение эффективности использования СФЭС в регионах является весьма актуальной проблемой, решение которой позволит улучшить технико-экономические характеристики солнечного энергетического оборудования, оптимизировать его энергетические параметры и режимы работы с учетом изменяющейся нагрузки энергии солнечного излучения.
В ближайшие 4 года намечен ввод солнечных фотоэлектрических станций с общей мощностью на 1000 МВт совместно с международной компанией Sky Power Global. Известно, что эффективность практического использования солнечной энергии (СЭ) во многом зависит от того, насколько точно учтены закономерности и конкретные данные о приходе СИ, изменение температуры окружающей среды, запыленность атмосферы и скорости ветра в регионе предполагаемой эксплуатации СФЭС при предпроектных разработках.
На основе «дорожный карты» разработанной совместно с Азиатским Банком Развития, проект технического содействия UZBTA 8008, если будут предприняты соответствующие меры, то в 2030 г . задача выработки 6% от всей электроэнергии, произведенной в Узбекистане, с использованием СЭ будет вполне осуществима, для чего понадобится менее 0,1% территории страны которая равна примерно 88 км 2 . В связи с этим, в этом направлении приняты конкретные действия со стороны правительства по широкому привлечению иностранных инвестиций и современных технологий.
Планируется развертывание СФЭС общей мощностью до 2 ГВт переменного тока в Ташкентской, Самаркандской, Навоийский, Джизакской, Сурхандарьинской и Кашкадарьинской областях. По этой причине, для Узбекистана с ее территорией и с различными климатическими зонами достоверная оценка потенциала СЭ в конкретном географическом районе является крайне важной и востребованной задачей. Только в случае ее решения, разработчики и потребители солнечных установок будут иметь обоснованную информацию по определению возможности ежегодной выработки электроэнергии и об эффективности их работы в рассматриваемых регионах. Программа для определения актинометрических данных, на основе многолетних наблюдений от спутниковых и наземных измерений для регионов Республики Узбекистан Программа предназначена для определения следующий группы актинометрических параметров среднемесячных, среднегодовых, максимальных и минимальных значений от наземных и спутниковых измерений для регионов Республики Узбекистан: -прямая, рассеянная и суммарная солнечной радиация, падающая на горизонтальную поверхность; -среднемесячное число ясных дней; -характеристики положения Солнца (солнечная геометрия); -параметры облачности (количество облаков в течение светового дня (%)); -температура воздуха и поверхности земли; относительная влажность и атмосферное давление; -скорость ветра на высоте 10 и 50 м над поверхностью земли.
Программа для определения актинометрических данных, на основе многолетних наблюдений от спутниковых и наземных измерений для регионов Республики Узбекистан В качестве наземных актинометрических данных использованы обобщенные результаты обработки пятилетних (январь 2013-декабрь 2017) актинометрических данных от 5-ти метеостанций (Дагбид (Самаркандский регион), Кармана (Навоийский регион), Гузар (Кашкадарьинский регион), Шерабад (Сурхандарьинский регион), Пап (Наманганский регион) и Паркент (Ташкентский регион)) установленных при содействие Азиатского банка развития, а также данные из «Справочника по климату СССР» (1964-1983 гг .).
Актинометрические данные, полученные от спутниковых (от NASA) измерений, были повторно проанализированы методом корреляции для регионов Республики. Для любой точки территории Республики Узбекистан можно определить вышеприведенные данные с помощью спутниковых наблюдений. Обзор определения точных координат исследуемой точки Программа для определения актинометрических данных, на основе многолетних наблюдений от спутниковых и наземных измерений для регионов Республики Узбекистан Программа создана в среде Делфи с удобным интерфейсом. Программа может быть использована для выполнения научных исследований магистрами, старшими научными сотрудниками-соискателями, сотрудниками научно-исследовательских институтов и проектно-конструкторских организаций, работающих в области, разработки и создания солнечных и ветровых станций, а также систем электро – и теплоснабжения на их основе, для проведения предпроектных расчетов и обеспечения оптимального режима их эксплуатации. Программа создана в среде Delphi для 32 и 64-разрядных Windows систем с объемом оперативной памяти не ниже 512 Мб. Объем программы –20 Мб. Обзор представления определенных данных Программа для определения актинометрических данных, на основе многолетних наблюдений от спутниковых и наземных измерений для регионов Республики Узбекистан Учитывая, что 1 кг кремния в солнечном элементе вырабатывает за 30 лет 300 МВт ч электроэнергии, легко подсчитать нефтяной эквивалент кремния. Прямой пересчет электроэнергии 300 МВт ч с учетом теплоты сгорания нефти 43,7 МДж/кг даёт 25 т нефти на 1 кг кремния. Если принять КПД тепловых электростанций, работающей на мазуте, 33%, то 1 кг кремния по вырабатываемой электроэнергии эквивалентен примерно 75 тоннам нефти. Стратегические цели развития электроэнергетики Узбекистана состоят из следующих задач: углубление экономических реформ, формирование и развитие рынка электроэнергии; надежное снабжение экономики и населения республики качественной электроэнергией; техническое перевооружение и модернизация энергетических предприятий, повышение эффективности их производственной деятельности; снижение негативного воздействия энергетического производства на окружающую среду; дальнейшее развитие интеграционных процессов в рамках Объединенной энергосистемы Центральной Азии.
Нужно отметить, что несмотря на различия, основным продуктом сгорания органических топлив (дерево, уголь, нефть, природный газ) является углекислый газ CO 2 , который создает парниковый эффект . Установлено, что в последние 20 лет до 80% прироста концентрации CO 2 в атмосфере и тропосферного сульфатного аэрозоля происходит из-за сжигания органического топлива.
Аккумулированное в атмосфере количество CO 2 оценивается примерно 2,75·10 12 т . Специалистами подсчитаны ущербы, наносимые обществу и природе от загрязнения в результате использования органических топлив. Стоимость негативных эффектов обычно не включается в конечную рыночную стоимость топлива. Однако такие исследования проводились. Они показывают, что в среднем обобщенный ущерб от производства 1 ГДж энергии использованием ископаемых топлив составляет 10 доллар. Самым грязным по этому показателю топливом признан угол-14,5 долл., нефть-12,5 и газ-5,6 долл.
Необходимо отметит, что Узбекистан подписал Киотский протокол в ноябре 1998 года, а Олий Мажлис республики его ратифицировал 20 августа 1999 года. До недавнего времени основные экологические проблемы АЭС связывались с захоронением отработанного топлива, а также с ликвидацией самих АЭС после окончания допустимых сроков эксплуатации. Имеются данные, что стоимость таких ликвидационных работ составляет от 1/6 до 1/3 от стоимости самих АЭС.
В процессе сжигание топлива (уголь, мазут и газ) в ТЭС образуются CO, O 2 , SO 2 , NO x , CH 4 , пыль и др. Удельные выбросы вредных веществ при производстве 1 кВт·ч электрической энергии представлены в таблице 1. Выбросы СО 2 на электростанциях, работающих на разных энергоносителях будет разные от зависимости используемые вида топлива. В угольных электростанциях -974 т/(ГВт·ч) а газовых электростанциях -424 т/(ГВт·ч). № Вредные вещества Удельные выбросы, г/кВт·ч Выбросы от производства элетрической энергии 1 полугодие текущего года (ТЭС 27,87 млрд. кВт·ч) (т) 1 Твердые частицы 1,54 42 919,8 2 Диоксид серы SO 2 2,26 62 986,2 3 NO 2 1,06 29 542,2 4 NO 0,17 4 737,9 5 CO 0,85 23 689,5 Итого 5,88 163 875,6 Удельные выбросы вредных веществ при производстве электрической энергии Фотоэлектрические установки позволяют экономить 0,62 кг CO2 на киловатт-час. Это учитывает временные рамки жизненного цикла PV -системы до 25 лет . Общее снижение CO2 в жизненном цикле PV -системы составляет 11616 ГВт/г кВт·ч·25 год·0,62 кг=180 048 тонна CO2. Поэтому очевидно, что PV -система как будущий кандидат является эффективным инструментом для замены традиционной энергетики и способной бороться с изменением климата. По расчетным данным, среднегодовая производительность ФЭС с мощностью 100 МВт в Наманганской области составляет 116,16 ГВт . Если на современных ТЭС в странах ЕС удельный расход топлива в 2015 году составлял 269 гр. у .т . на производство 1 кВт/ч электроэнергии, то на тепловых электростанциях АО «Узбекэнерго» этот показатель достигал 374,9 гр. А в газотурбинных установках удельный расход топлива в отрасли сокращается до 269 — 300 граммов условного топлива на 1 кВт/ч. Примерно ФЭС мощностью 100 МВт за год сэкономит приблизительно 16,3 млн. м 3 природного газа. Солнечная фотоэлектрическая станция позволит в год экономить 40 млн. кубометров природного газа. С вводом в эксплуатацию станции будет создано 50 новых рабочих мест . Заключение Благодарю за внимание!