Розділ 2. Гідроенергетичні ресурси, їх використання. Принципові схеми, параметри, режими роботи ГЕС і ГАЕС

Забезпечення стійкого енергопостачання є одним з основних стратегічних пріоритетів в ХХІ столітті, найважливішою умовою нормального функціонування всіх сфер світової економіки.

Аналіз тенденцій розвитку світової енергетики показує, що ключовими факторами є надійність енергопостачання, енергетична безпека, енергоефективність і екологічна гармонізація. При цьому підвищення енергоефективності є стратегічним напрямком зниження енергоємності економіки.

Будівництво ТЕС «Міжнародна» – электростанції з парогазовим циклом, м. Москва 

Рішеннями Уряду Москви для забезпечення потреб унікального містобудівного комплексу – Московського ділового центру «Москва-Сіті» та прилеглих районів, було передбачене будівництво високоекономічного й екологічно безпечного джерела енергії – ТЕС «Міжнародна», що включає дві черги загальною електричною потужністю 236 МВт й тепловою 390 Гкал/год. В конструкцію ТЕС були закладені найсучасніші рішення й розробки в електроенергетиці, її к.к.д. складає більше 52%. У даний час реалізація проекту обох черг ТЕС ММЦ «Москва-СІТІ» завершена.ТЕС «Міжнародна» – оптимальне вирішення для комунальної енергетики великих міст – обласних центрів, оскільки площа земельної ділянки для будівництва електростанції відповідає найжорсткішим вимогам умов густої міської забудови. Екологічні показники роботи станції відповідають найжорсткішим нормативам, що застосовуються в світовій енергетиці. Видається потужність станції в електричні (напруга 20 та 110 кВ) й теплові мережі споживачів – Міжнародного ділового центру «Москва-Сіті», прилеглих житлових кварталів міста. Реалізований проект дозволив створити одну з найекономічніших та екологічно чистих теплоелектростанцій Москви.

1. Прогнози розвитку світової спільноти і енергетики в ХХІ столітті в умовах жорсткої політики енергозбереження, підвищення ефективності використання енергоресурсів показують неухильне зростання енергоспоживання. Для розвитку світової енергетики, створення ефективної системи глобальної енергетичної безпеки потрібні великі інвестиційні ресурси, що складають за оцінками МЕА в період до 2030 р. більше 1 трлн. дол. США щорічно.

2. В умовах подальшого зростання споживання енергії в світі очікується, що його темпи будуть меншими, ніж сьогодні. Світова потреба в енергії до 2030 р. зросте за різними оцінками на 45– 60% у порівнянні з 2007 р. і складе від 24 до 30 млрд. т у.п.

3. Основний приріст в споживання енергії буде внесений країнами, що не входять в ОЕСР. Він частково компенсуватиметься зменшенням витрат енергії в розвинених країнах, що не приведе до помітного зростання душового споживання енергії в світі в цілому.

4. Світова структура споживання енергії буде подібна до тієї, що існує, і через 20– 30 років. Нафта, газ і вугілля збережуть своє домінуюче значення, лише частково поступляться своїми позиціями відновлюваним джерелам енергії. Ресурсів для задоволення зростаючого попиту у всьому світі є достатньо, проте для забезпечення доступу до надійних джерел енергії будуть потрібні значні та своєчасні капіталовкладення. Спостерігатиметься постійне зростання об'ємів світової торгівлі енергоресурсами, особливо нафтою і газом.

5. Одним з основних рушійних мотивів розвитку енергетики в період 2030–2050 рр. є запобігання глобальним змінам клімату за рахунок планомірного зниження викидів парникових газів. Ключовими напрямами вирішення даної задачі послужать інноваційні технології теплової енергетики. Вони дозволять зменшити споживання викопного палива, особливо вугілля, з одночасним зменшенням викидів шкідливих і парникових газів. До найбільш перспективних напрямів розвитку теплової енергетики відносять розвиток паротурбінних ТЕС на ультранадкритичні параметри пари і створення електростанцій комбінованого циклу з внутрішньоцикловою газифікацією вугілля.

6. У період після 2020 року широкий розвиток отримають промислові технології уловлювання і поховання в геологічних формаціях вуглекислого газу, який утворюється на електричних станціях і крупних промислових об'єктах. Найбільший розвиток отримають при цьому ТЕС комбінованого циклу з внутрішньоцикловою газифікацією і повним видаленням продуктів горіння. У сфері теплопостачання посилиться роль теплових насосів.

7. Значно зросте роль електроенергетики в світовому споживанні енергії. До 2030 р. загальне виробництво електроенергії в світі у порівнянні з 2006 р. може зрости до 60% і досягти 30000 млрд. кВт·год.

8. У світовій електроенергетиці посиляться інтеграційні процеси з подальшим об'єднанням національних енергосистем у великі транснаціональні енергооб’єднання з тіснішою кооперацією, що дозволить оптимізувати їх роботу, підвищити надійність енергопостачання.

9. Істотно зросте роль атомної енергетики, в першу чергу в країнах, що не входять в ОЕСР. До 2030 року встановлена потужність ядерних реакторів світу зросте на 60%. Значний розвиток отримають легководневі реактори-розмножувачі на швидких нейтронах.

10. До 2030 р. виробництво електроенергії на ГЕС збільшиться в основному за рахунок країн, що розвиваються, більш ніж на 50% (порівняно з 2006 р.) і може скласти більше 4500 млрд. кВт·год.

В умовах розвитку об'єднаних енергосистем в основному за рахунок введення великих базисних ТЕС і АЕС зросте значення ГЕС і ГАЕС як джерел високоманевреної потужності в регулюванні добових графіків навантажень.

11. У період до 2030 р. і надалі будуть рости темпи використання нетрадиційних і відновлювальних джерел енергії. Найбільше їх зростання очікується в країнах ОЕСР. Роль відновлюваної енергетики (виключаючи великі ГЕС) в загальній структурі світового споживання енергії в 2030 році досягне 4%, а у виробництві електроенергії – більше 20%. Найістотніше зросте роль вітроенергетики на базі берегових і офшорних ВЕС, сонячних електростанцій і теплових панелей. Суттєво посилиться роль біоенергетики другого і третього поколінь.

12. Ключову роль в успішному вирішенні всіх питань енергетики, включаючи задоволення попиту, що зростає, підвищення надійності енергопостачання або поліпшення стану навколишнього середовища, гратимуть інноваційні технології енергетики.