Для обеспечения прогнозируемых уровней электро- и теплопотребления в Энергетической стратегии России на период до 2020 г. намечаются вводы генерирующих мощностей в объеме более 230 млн. кВт. При этом вводы мощности предлагается наращивать с 3 - 4 млн. кВт в год в пятилетку 2001 - 2006 гг. до 20 млн. кВт в год в период 2016 - 2020 гг. Вводы мощности на ТЭС, включая замену, должны составить 164 млн. кВт, в том числе с использованием новых технологий ПГУ и ГТУ более 80 млн. кВт. Тем самым будет обеспечена практически полная замена существующего парка энергетического оборудования.
Столь большие вводы на электростанциях связаны не только с выработкой ресурса действующего оборудования, но и с необходимостью экономии топливно-энергетических ресурсов за счет ввода электростанций с низкими удельными расходами топлива.
Обеспечение в таких масштабах вводов мощности на электростанциях представляется труднорешаемой задачей, так как они превышают вводы, имевшие место в б. СССР в период наиболее высоких темпов развития электроэнергетики. Могут возникнуть сложности с обеспечением инвестиционными ресурсами, возможностями отечественного машиностроения и строительных организаций.
С учетом этого для уровней электропотребления, прогнозируемых в Энергетической стратегии России, институтом Энергосетьпроект были разработаны варианты развития генерирующих мощностей с более умеренными вводами генерирующих мощностей ГЭС и ТЭС за счет продления ресурса службы действующего оборудования:
первый вариант - замена устаревшего оборудования рассматривается в размере 40 млн. кВт в период до 2020 г., из них на ТЭС - 30 млн. кВт;
второй вариант - замена устаревшего оборудования рассматривается в размере 60 млн. кВт в период до 2020 г., из них на ТЭС - 50 млн. кВт.
При этом вводы мощности в период 2001 -2020 гг. с использованием ПГУ и ГТУ технологий для технического перевооружения и нового строительства в первом варианте составляют 32 млн. кВт, во втором - 61 млн. кВт.
Масштабы вводов мощности на электростанциях России в первом варианте за рассматриваемый период 2001-2020 гг. оцениваются величиной порядка 160 млн. кВт, в том числе на ГЭС и ГАЭС - 17 млн. кВт, на АЭС - 36 млн. кВт (что практически соответствует цифрам Энергетической стратегии), на ТЭС - 105 млн. кВт (из них ПГУ и ГТУ - 32 млн. кВт). При этом объемы вводов на замену устаревшего оборудования должны составить около 40 млн. кВт, в том числе ТЭС - 30 млн. кВт.
Ежегодные объемы вводов генерирующей мощности в этом варианте изменяются от 4 млн. кВт в год в пятилетку 2001 -2005 гг. до 9-10 млн. кВт в год в период 2016 - 2020 гг.
При прогнозируемых уровнях потребности в электрической и тепловой энергии на ТЭС страны в условиях умеренных объемов вводов мощности предполагается выработать порядка 690 млрд. кВт-ч электроэнергии в 2005 г., 780 млрд. кВт-ч - в 2010 г., 910 млрд. кВт-ч в - 2015 г. и 1070 млрд. кВт-ч в - 2020 г.
При формировании топливной базы электроэнергетики на перспективу в Энергетической стратегии прогнозируются ограничение потребления электростанциями ресурсов высококачественных видов топлива (газа и мазута) за счет увеличения использования угля, а также энергоресурсов АЭС и ГЭС,
Это обусловлено, в первую очередь, тем, что в последние годы в газовой промышленности проявились негативные тенденции, связанные с падением добычи газа на действующих месторождениях Западной Сибири, отставанием обустройства и освоения новых газовых площадей на Ямале, в Тюменской обл. и в Баренцевом море. Причиной отставания явилось недостаточное финансирование новых проектов, неудовлетворительная ценовая политика искусственного сдерживания цен на газ, проводившаяся в последние годы в условиях либерализации цен на другие виды топлива, и неплатежи потребителей на внутреннем рынке страны.
Рис. 5. Потребность в топливе ТЭС России (по второму варианту)
Снижение доли газа для электроэнергетики означает необходимость коренной технологической и экономической перестройки топливного баланса электростанций, потребляющих одну четвертую часть газа на российском газовом рынке.
Необходимо отметить, что снижение добычи нефти и резкое сокращение производства топочного мазута на перспективу в связи с увеличением спроса на светлые нефтепродукты предопределяют его использование на электростанциях преимущественно в качестве резервного растопочного топлива.
Для обеспечения электростанций топливом в объемах, требуемых для покрытия уровней электропотребления, намеченных в Энергетической стратегии России, предусматривается максимальное вовлечение угля в топливный баланс электроэнергетики.
Проведенные по заказу РАО “ЕЭС России” исследования ЗАО “Горный конгресс” показали, что максимальные ресурсы угля для электроэнергетики могут составить 210 млн. т в 2010 г. и 280 млн. т в 2020 г. В наибольшей степени может увеличиться добыча для электроэнергетики канско-ачинского и кузнецкого угля соответственно с 33 и 40 млн. т в 2000 г. до 120 и 70 млн. т в 2020 г., что существенно отразится на регионе Сибири. Поставки угля для этого региона возрастут более чем в 2 раза и составят более 220 млн. т на уровне 2020 г. Рост добычи углей прочих месторождений, в основном, европейской части России (с Уралом) и региона Дальнего Востока, за тот же период возрастет незначительно - с 48 до 68 млн. т. Поставки на ТЭС углей европейской части России (с Уралом) возрастут с 13 млн. т в 2000 г. до 15 млн. т в 2020 г. В регионе Дальнего Востока поставки местных углей увеличатся с 14,7 млн. т до 21 млн. т. Поставки экибастузского угля для российской электроэнергетики после небольшого прироста за 2005 г. вернутся на существующий уровень.
Наращивание добычи угля до приведенных величин потребует значительных инвестиций в угольную отрасль - более 13 млрд. дол. США за период до 2020 г.
Первоначально увеличение ресурсов угля предполагается направлять на увеличение выработки электроэнергии на действующих угольных электростанциях, обеспечив к 2010 г. полную их загрузку, что соответствует потреблению 194 млн. т. Начиная с 2010 г. предлагается начать строительство новых угольных электростанций, суммарное потребление угля на которых к 2020 г. составит 87 млн. т. В первую очередь новые угольные электростанции намечается вводить в Сибири и на Дальнем Востоке (около 60%), а в европейской части исходя из оставшихся ресурсов.
Всего по стране до 2020 г. предполагается ввести более 35 млн. кВт новой и расширяемой мощности на угле и выполнить работы по комплексной реконструкции с заменой оборудования в существующих корпусах на ТЭС, суммарной мощностью около 9 млн. кВт, сжигающих в настоящее время уголь. Затраты на реализацию этих мероприятий составят более 42 млрд. дол. США. При реализации данной программы установленная мощность угольных ТЭС, с учетом демонтажа старого оборудования, возрастет в 1,6 раза с 46,6 млн. кВт в 2000 г. до 75,5 млн. кВт в 2020 г. Кроме этого для выдачи 6 млн. кВт избыточной сибирской мощности на угольном топливе в европейскую часть страны необходимы затраты в электросетевое строительство в объеме 2,8 млрд. дол. США.
Рис. 6. Структура угольного топлива ТЭС России
Суммарная потребность электростанций в топливе по стране в целом возрастет с 277 млн. т условного топлива в 2000 г. до 358 млн. т в 2010 г. и до 455 млн. т в 2020 г. (рис. 3). Эта потребность определена с учетом реализации программы ввода нового прогрессивного оборудования на электростанциях, реконструкции действующих электростанций с учетом достижений научно-технического прогресса и демонтажа оборудования, выработавшего свой ресурс и не подлежащего продлению.
Снижение в темпах реализации программы обновления электроэнергетики и сохранение в работе устаревшего оборудования с повышенными удельными расходами топлива приведут к дополнительному росту потребности в органическом топливе.
Анализ потребности по отдельным видам органического топлива показывает, что потребность ТЭС в угле в целом по России возрастает за рассматриваемый период в 2 раза и в пересчете на условное топливо увеличится с 86 млн. т (31%) в 2000 г., до 120 млн. т (34%) в 2010 г. и до 170 млн. т. (37%) в 2020 г.
Рост потребности в мазуте с 15 млн. т условного топлива в 2000 г. до 28 млн. т в 2005 г. является вынужденной мерой и в последующем ожидается стабилизация его потребления в абсолютном выражении и снижение доли в топливном балансе с 9 до 6 %.
Потребление попутного газа намечается увеличить в рассматриваемый период с 18 млн. т условного топлива (6%) в 2000 г до 31 млн. т (7%) в 2020 г.
Оставшаяся потребность электростанций в органическом топливе должна быть покрыта природным газом, абсолютное потребление которого существенно вырастет: со 158 млн. т условного топлива в 2000 г. до 187 млн. т к 2010 г. и до 228 млн. т. к 2020 г. при снижении его доли в топливном балансе с 57% в 2000 г. до 52% в 2010 г. и до 50% в 2020 г.
Для европейской части России (с Уралом) потребность в топливе возрастает с 210 млн. т условного топлива в 2000 г. до 325 млн. т в 2020 г. При этом доля газа в структуре топливного баланса ТЭС снизится с 80 в 2000 г. до 74% в 2020 г., а доля угля возрастет с 14% в 2000 г. до 19% в 2020 г.
На ТЭС Сибири для производства электроэнергии как в настоящее время, так и в перспективный период будет использоваться в основном угольное топливо. Доля газа в производстве электроэнергии незначительна. Потребность в топливе в регионе Сибири увеличится с 53 млн. т условного топлива в 2000 г. до 109 млн. т в 2020 г., в том числе в угле с 45 млн. т в 2000 г. до 97 млн. т в 2020 г.
На ТЭС Дальнего Востока потребность в топливе (в пересчете на условное топливо) увеличивается с 13 млн. т в 2000 г. до 21 млн. т к 2020 г. При этом существенно с 15% в 2000 г. до 48% в 2020 г. увеличивается доля газа в топливном балансе ТЭС. Увеличение газа для электростанций этого региона предусматривается за счет использования газа сахалинских месторождений. Доля угля будет падать с 77% в 2000 г. до 48% в 2020 г.
В рассмотренном ранее первом варианте вводы мощностей на угольных ТЭС составят: до 2005 г. - 2,2 млн. кВт, в 2006-2010 гг. - 7,7 млн. кВт, в 2011 -2015 гг. - 6,9 млн. кВт, в 2016-2020 гг. - 18,2 млн. кВт.
Как отмечалось ранее, это требует больших затрат как в угольную промышленность (порядка 13,5 млрд. дол. США), так и на строительство новых и реконструкцию существующих электростанций на угле (более 42 млрд. дол. США). Кроме того, необходимо отметить, что для большинства электростанций отсутствуют реальные площадки и разработанные ТЭО.
Ресурсы мазута для электроэнергетики постоянно снижаются при росте потребности страны в светлых нефтепродуктах и прогнозируются по данным специалистов ВНИПИНефть в объеме 10 - 12,5 млн. т в период до 2005 г. и 13,6 млн. т в период 2010-2020 гг. при возможном лимите ресурсов топочного мазута в этот период 19,0 - 20,5 млн. т.
