Файл: 1. 1 Основные концепции устойчивого развития человечества и биосферы.docx
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 184
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
1.1 Основные концепции устойчивого развития человечества и биосферы
1.2 Теоретические основы исследований в области сбалансированного развития
1.4 Характеристика альтернативных источников энергии
2.1 Природные условия Сибирского федерального округа
2.2 Социо-экономическая среда Сибирского федерального округа
2.3 Характеристика традиционной и альтернативной энергетики Сибирского федерального округа
3.1 Методика оценки хозяйственной емкости региона
3.2 Перспективные сценарии развития альтернативной энергетики
В отличие от углеводородов, солнечная и ветровая энергия обладают важными особенностями, которые начинают конфликтовать со сложившейся практикой организации энергетических процессов и тем самым ограничивать ожидаемые выгоды использования ВИЭ. Т. Сейнсбери и Х. Вурф (Сейнсбери, Вурф, 2016) утверждают, что «пришло время задуматься об общей форме новой структуры управления энергетикой» для повышения прозрачности, предсказуемости и устойчивости перехода на низкоуглеродные технологии в энергетике.
Первый кластер концепций развития ВИЭ делает акцент на появлении принципиально новых источников энергии, позволяющих диверсифицировать как производство электроэнергии, так и управление ею. Стоит отметить, что диверсификация является основным принципом развития и углеводородной генерации, которая проектируется на резервном топливе (уголь или мазут) и создает запасы угля на электростанциях на 30–45 суток. Но в отношении ВИЭ принцип диверсификации действует масштабнее и несет более существенные экономические выгоды. Солнечная и ветровая генерации, являясь принципиально новыми источниками, начинают приобретать все большее значение в энергобалансе, поскольку считаются более доступными для большого числа стран, их выработка локализована и может быть легко организована в самых бедных регионах мира.
Помимо диверсификации энергобаланса, использование ВИЭ позволяет разнообразить уклад экономики в целом, так как создается новая, с высокой добавленной стоимостью и экспортным потенциалом, индустрия. Передовые производственные технологии помогли совершить сланцевую революцию в традиционной энергетике и радикально снизить стоимость солнечных и ветровых установок, но, как отмечает Г. Серновиц (Sernovitz, 2016), экономические последствия «прорывных технологий для производства энергооборудования для ВИЭ, с одной стороны, и добычи ископаемого топлива, с другой стороны, фундаментально отличаются». Причина в том, что автоматизация и роботизация позволяют организовать дешевое производство миллиона практически идентичных компонентов и тем самым радикально снизить стоимость ВИЭ. Это недоступно для традиционной электроэнергетики, которая зависит от себестоимости добычи органического топлива.
Кроме диверсификации, новые источники энергии способствуют сетевой интеграции и сотрудничеству. Интеграция необходима для слаженного снабжения потребителей переменчивой энергией солнца и ветра. Для этого предлагаются две конкурирующие модели развития электросетевой интеграции ВИЭ. Одна концепция базируется на децентрализации и распределительных сетях, которые позволяют обеспечить электричеством и теплом труднодоступные для углеводородов малонаселенные регионы (Газман, 2019). Вторая концепция связывает развитие ВИЭ со строительством высоковольтных магистральных линий электропередач, охватывающих обширные территории (Brinkerinka et al., 2019). Идет эмпирическое тестирование обоих подходов, но очевидно, что эпоха возобновляемой энергетики, в отличие от углеводородного XX в. с его нефтяными эмбарго и газопроводными санкциями, представляется более благоприятным периодом для выстраивания партнерских отношений на энергорынке. Более того, производство и потребление «зеленого» электричества «здесь и сейчас» труднее монополизировать, в отличие от использования ископаемого топлива, запасы которого сконцентрированы неравномерно, а его добыча и переработка часто сопряжены с картельными сговорами, стремлением к рыночному доминированию и геополитическими рисками.
Второй кластер концепций развития ВИЭ делает акцент на инновационном характере этого вида энергии. Использование солнечной и ветровой генерации связано с лидерством в инновациях и созданием принципиально новых технологий, что становится важным параметром управления энергетикой. Но инновационный характер ВИЭ вступает в конфликт с консервативной структурой традиционной энергетики, которая представляет собой сложную институциональную среду для инноваций. В отличие от хайтека, биотехнологий и других прорывных разработок, изменения в энергетике происходят намного медленнее, отраслевые субъекты намного сильнее взаимосвязаны, и требования к издержкам и к надежности для новых разработок значительно выше (Lester, Hart, 2012). Энергетические стартапы, многосторонние исследовательские партнерства и международная кооперация призваны придать открытость и динамизм процессам в энергетике. Влиятельный эксперт в сфере инновационной экономики М. Маццукато (Mazzukato, 2018) полагает, что следует рассматривать ВИЭ как стратегически важные инновации, имеющие «коллективную природу», так как они «создаются коллективно [за счет активной господдержки – авт.], производятся совместно, и, следовательно, выгоды должны делиться и управляться коллективно».
В условиях стремительной электрификации многих сфер жизнедеятельности общества электроэнергия превращается в важнейший продукт для большинства людей. Поскольку наша повседневная жизнь во многом зависит от бесперебойного энергоснабжения разных устройств, величины платежей за электроэнергию, а здоровье – от негативных экстерналий вследствие загрязнения окружающей среды и изменения климата. Все это повышает ответственность общества по отношению к энергетическому выбору и вовлекает неправительственные некоммерческие организации. Представители третьего сектора экономики помогают транслировать важные для общества цели и оказывать влияние на принятие решений в сфере энергетики посредством участия в общественных слушаниях, профессиональных ассоциациях и т.д.
В этом отношении сетевые формы организации с привлечением третьего сектора экономики и гражданского общества оказываются наиболее действенными для развития ВИЭ. Так, известный экономист-историк Н. Фергюсон (Ferguson, 2018) утверждает, что в настоящий «век сетей» горизонтальные формы исключительно важны для продвижения нового и прорывного, так как, во-первых, они укрепляют начинания – «птицы сбиваются в стаи», вовторых, «слабые связи» усиливаются благодаря подключению к другим кооперациям, даже посредством слабых каналов, в-третьих, «сети никогда не спят», потому что они не статичны и находятся в динамике, постоянно развиваясь и адаптируясь к новым условиям социально-экономического контекста.
Третий кластер концепций использования ВИЭ подчеркивает важность международного сотрудничества и кооперации для объединения усилий по решению глобальных проблем – деградации окружающей среды и изменения климата. Этот блок проблем получил образное название «драма сообщества» (drama of commons) по причине того, что для борьбы с такими значимыми для всех сообществ последствиями цивилизационного развития, как загрязнение воздуха и пресной воды, истощение плодородия почвы, изменение климата, необходима консолидация инициатив на международном уровне и скоординированность действий между разными субъектами экономики. Эффективное решение глобальных проблем посредством внедрения ВИЭ требует адекватных масштабу проблематики инструментов организации и управления.
Международные кооперации и альянсы на национальном и корпоративном уровнях дают возможность разнообразить формы поддержки ВИЭ и повысить их привлекательность для других стран. Немногие правительства склонны к риску в энергетической политике, особенно в отношении использования таких новых источников энергии, как солнечная и ветровая генерация. Но в рамках международного сотрудничества успешные организационные и управленческие модели, разработанные странами – лидерами в области ВИЭ, воспринимаются остальными как свидетельство того, что внедрение солнечных и ветровых установок может принести значимые материальные и социальные выгоды. При этом в работах (Sivaram, 2018; Жизнин, Тимохов, 2017) отмечается, что международные партнерства способствуют распространению подражательства и копирования практик среди адептов ВИЭ как результат «изоморфизма» организационных структур и управленческих паттернов. Таким образом, благодаря международным партнерствам успех ВИЭ в отдельных странах увеличивает их экономическую конкурентоспособность в других региональных контекстах.
Некоторые исследователи пошли еще дальше и утверждают, что происходит конвергенция форм организации и способов управления ВИЭ между разными странами. Например, M. Аклин и Дж. Урпелайнен провели кросснациональный анализ политики по продвижению ВИЭ и пришли к выводу, что солнечная и ветровая энергия из дорогого «люксового» источника становится массовым продуктом: богатые и бедные страны рассматривают ВИЭ как привлекательный тип энергетики (Aklin, Urpelainen, 2018). С увеличением доли ВИЭ в мировой энергетике сближаются подходы к их организации и управлению ими в разных странах, которые начинают получать и схожие экономические эффекты: диверсификацию энергобаланса, создание «зеленых» рабочих мест, развитие промышленности, решение локальных экологических проблем.
Согласно Указу Президента РФ В.В. Путина «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» № 204 от 7 мая 2018 года, в Омске и еще 11 крупных промышленных городах России должны быть реализованы комплексы мероприятий, направленных на снижение уровня выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду.
В атмосфере Омска превышения предельно допустимой концентрации вредных веществ фиксируются регулярно. К 2024 году Омск обязан сократить их количество на 22,5%. Поэтому в Омской области остро стоит вопрос снижения доли угольной генерации в структуре установленной мощности региональной энергосистемы. В регионе строятся новые энергообъекты, вырабатывающие электричество из возобновляемых источников энергии, что приведет к существенному снижению выбросов углекислого газа.
Кроме того, в области активно развивается рынок газомоторного топлива. Необходимость увеличения доли природного газа в качестве экологичного моторного топлива в топливном балансе транспортной отрасли является программой государственного значения.
АО «Территориальная генерирующая компания №11» создано в процессе реформирования энергетической отрасли России. «ТГК-11» входит в состав группы «Интер РАО» и является одной из крупнейших теплогенерирующих компаний Сибири. Ей принадлежат три теплоцентрали (Омские ТЭЦ-3, 4, 5 установленной мощностью 1 565,2 МВт). На их долю приходится около 36% всего объема выбросов.
АО «ТГК-11» планирует к 2024 году снизить валовые выбросы на 22,5 тыс. тонн или 8,97% от уровня, зафиксированного по итогам 2017 года. Поставленная цель будет достигнута за счет поэтапного технического перевооружения электрофильтров котлов ТЭЦ-4 и ТЭЦ-5. Стоимость внедрения инновационных систем очистки оценивается в 5,88 млрд руб. Модернизация оборудования будет выполнена за счет средств федерального бюджета.
Комплексный план модернизации оборудования энергогенерирующих объектов будет реализован в рамках национального проекта «Экология». Нацпроект состоит из 11 разделов, в том числе «Чистый воздух». В ходе его реализации планируется снижение уровня выбросов загрязняющих веществ в атмосферу как минимум на 20% в 12 промышленных центрах.
Кроме того, АО «ТГК-11» реализует ряд крупных инвестиционных проектов на теплоцентралях Омска, которые будут завершены в 2021 году:
-
Реконструкция оборудования деаэрационно-подпиточной установки на ТЭЦ-3; -
Техническая переоснастка химического цеха ТЭЦ-3; -
Модернизация турбоагрегата № 7 на ТЭЦ-4.
Внедрение современных технических решений позволит снизить уровень выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду, повысить качество и надежность электроснабжения потребителей Омской области.
Компания En+ Group – мировой лидер по производству низкоуглеродного алюминия и возобновляемой энергии, реализует масштабный проект, который предусматривает замену силовых масляных трансформаторов на Красноярской ГЭС.
Обновление энергогенерирующего оборудования проводится в рамках комплексной Программы модернизации гидроэлектростанций Ангаро-Енисейского каскада «Новая энергия». Ее цель – увеличение выработки энергии при том же объеме воды, который пропускается через турбины энергообъекта.
Одно из заданий экологической Программы заключается в снижении негативного воздействия на климат за счет предотвращения выбросов парниковых газов в процессе генерации тепловой и электрической энергии на тепловых электростанциях. Программа реализуется с 2007 года и предполагает масштабное обновление основного энергогенерирующего оборудования на крупнейших сибирских гидроэлектростанциях компании En+ Group: Усть-Илимской, Братской, Красноярской и Иркутской.
В ходе реализации Программы поэтапно реконструируется оборудование гидроагрегатов, производится замена рабочих колес, трансформаторов и ОРУ. За счет новой конструкции профиля лопастей новых рабочих колес достигаются более высокие показатели КПД.
Еще одним важным заданием, которое призвана решить модернизация, является повышение безопасности и надежности ГЭС: создание условий, препятствующих преждевременному износу генераторов, и действенная борьба с кавитацией.
В августе 2020 года на Красноярскую ГЭС доставлен первый трехфазный блочный трансформатор нового поколения. Его мощность составляет 630 МВА. Он разработан и изготовлен специально для этой гидроэлектростанции.