Закон Государственного Совета Республики Татарстан от 17.06.2015 № 41-ЗРТ

обеспечение конкурентоспособности электрической энергии и мощности на оптовом рынке электроэнергии и мощности;

дифференциация используемых видов топлива;

ликвидация дефицита электрической мощности в республике;

обеспечение надежного электроснабжения потребителей;

обеспечение условий опережающего развития инфраструктуры электроснабжения городов и районов Республики Татарстан для создания возможности технологического присоединения к электрическим сетям.

4.2.1. Развитие генерирующих мощностей

В целях повышения надежности энергоснабжения потребителей, обеспечения энергетической безопасности и самодостаточности Республики Татарстан, обновления генерирующих мощностей и электросетевого хозяйства предприятиями энергокомплекса начаты и планируются к реализации проекты по вводу новых мощностей, мероприятия по реконструкции существующих.

ОАО "Генерирующая компания" в декабре 2014 года завершено строительство парогазовой установки (далее - ПГУ) мощностью 220 МВт на Казанской ТЭЦ-2.

ОАО "ТГК-16" на Казанской ТЭЦ-3 планируется ввод в 2017 году газотурбинной установки (далее - ГТУ) мощностью 388,6 МВт.

На станции ООО "Нижнекамская ТЭЦ" реализуется проект по увеличению электрической мощности станции до 730 МВт. Ввод установки мощностью в 350 МВт запланирован в 2015 году.

ЗАО "ТГК Уруссинская ГРЭС" прорабатывается строительство энергетических мощностей на базе парогазовых технологий.

С учетом вывода мощностей дополнительно требуется ввод ПГУ мощностью 230 МВт на Казанской ТЭЦ-1 (2018 год), замещение мощностей на Заинской ГРЭС.

Кроме того, рост выработки электроэнергии в республике возможен за счет внедрения в котельных газотурбинного оборудования, обеспечивающего комбинированное производство электрической и тепловой энергии.

В настоящее время в ОАО "Альметьевские тепловые сети" реализован проект по строительству трех мини-ТЭЦ на базе районных котельных с суммарной электрической мощностью 24 МВт, общая тепловая мощность составит 22,6 МВт. Вырабатываемая на мини-ТЭЦ тепловая энергия используется на нужды горячего водоснабжения потребителей, а электрическая энергия - на собственные нужды котельных, насосных станций ОАО "Альметьевские тепловые сети". Излишки реализуются во внешнюю электрическую сеть на нужды подразделений ОАО "Татнефть".

В Зеленодольском районе Республики Татарстан запущен крупнейший в России объект малой энергетики - энергоцентр "Майский" по производству электрической и тепловой энергии на базе газопоршневых когенерационных установок фирмы GE Jenbacher (Австрия), входящей в корпорацию General Electric. Совокупная электрическая мощность энергоцентра в настоящее время составляет 54 МВт, тепловая - 110 МВт. В дальнейшем планируется увеличение электрической мощности до 75 МВт.

Собственные генерирующие мощности на базе ГТУ по производству электро- и теплоэнергии имеются у ОАО "Нижнекамскнефтехим". Общая электрическая мощность энергоустановок составляет 75 МВт, тепловая - 119 МВт.

ОАО "Аммоний" планируется ввод энергоустановки мощностью 31 МВт.

Таким образом, установленная мощность электростанций субъектов энергетики и экономики в целом с учетом ввода и вывода генерирующих мощностей составит порядка 5838 МВт.

4.2.2. Развитие электросетевого хозяйства

Основные направления развития связаны с перспективным развитием электросетевого хозяйства Казанского, Нижнекамского и Уруссинского энергорайонов. Заявленная мощность крупных компаний, расположенных в этих районах, представлена в таблице 15.

Планируемые мероприятия позволят удовлетворить растущий спрос на электроэнергию, а также повысить качество и надежность электроснабжения всех потребителей Республики Татарстан.

Таблица 15

Основные крупные заявители по ОАО "Сетевая компания"

Наименование предприятия	Заявленная мощность, МВт						Наименование энергорайона
	к 2014	к 2015	к 2016	к 2017	к 2018	максимальная
Комплекс "ТАНЕКО"	89,61	90,98	90,98	133,33	133,33	273	Нижнекамский
ОЭЗ "Алабуга"	110	130	152	194	245	568	Нижнекамский
ОАО "Аммоний" (с учетом нагрузки ООО "Менделеевск-азот")	32	32	32	32	32	32	Нижнекамский
ОАО "ОЭЗ Иннополис"	8,2	8,2	8,2	25,4	25,4	48,5	Буинский
УК "Новая Тура", г. Казань	14,9	14,9	14,9	14,9	14,9	14,9	Казанский
ЗАО "ТатСталь"	0	0	0	0	152,5	152,5	Уруссинский
КГПТО ОАО "ТАИФ-НК"	0	0	82	82	82	82	Нижнекамский
ОАО "НКНХ" (с субабонентами)	398,63	398,63	573,27	573,27	573,27	573,27	Нижнекамский
ООО "Кама Кристалл Технолоджи"	13,474	19,91	26,63	26,63	26,63	26,63	Нижнекамский
ЗАО "ПК "ЗТЭО" (с учетом существующей нагрузки)	130	130	130	130	130	130	Нижнекамский
МИТ "СМАРТ Сити Казань"	1	2	15	24	24	40	Казанский

Выполнение мероприятий по развитию электросетевого хозяйства направлено на решение основных проблем:

повышенная загрузка автотрансформаторов 500/220 ПС Киндери и Бугульма. Загрузка АТ данных ПС находится в диапазоне значений 55-90 процентов;

повышенная загрузка ряда кабельных и воздушных линий электропередачи и трансформаторов сети 220-110 кВ;

возникновение перегрузок в сетях 110-220 кВ при отключении элементов сети 500 кВ;

большие величины токов короткого замыкания и недостаточная отключающая способность выключателей 500, 220 и 110 кВ вызывают необходимость применения различных мероприятий по ограничению разрывов электрической сети;

сложность регулирования напряжения в сети энергосистемы Республики Татарстан по причине недостаточности и низкой эффективности средств управления и компенсации реактивной мощности, отсутствия работоспособных устройств;

регулирование под нагрузкой на АТ;

отсутствие достаточного числа регулируемых средств управления и компенсации реактивной мощности на напряжении 110-220 кВ;

необходимость компактного исполнения объектов электрических сетей вследствие высокой стоимости земли.

При решении основных проблем должны применяться концептуальные подходы к развитию электросетевого хозяйства:

схема основной электрической сети должна обладать достаточной гибкостью, позволяющей осуществлять ее поэтапное развитие и иметь возможность приспосабливаться к изменению условий роста нагрузки и развитию электростанций;

схема и параметры распределительных сетей должны обеспечивать надежность электроснабжения, при котором питание потребителей осуществляется без ограничения нагрузки с соблюдением нормативных требований к качеству электроэнергии при полной схеме сети и при выводе в ремонт одной ВЛ или автотрансформатора (или трансформатора);

перспективная схема электрической сети энергосистемы Республики Татарстан не должна предусматривать использование противоаварийной автоматики при нормативном возмущении в нормальной и единичной ремонтной схеме;

применение противоаварийного управления допускается только на базе локальных устройств противоаварийной автоматики;

покрытие дефицита мощности и энергии энергосистемы Республики Татарстан за счет сооружения новых генерирующих объектов на существующих электростанциях в комплексе с осуществлением внешнего энергоснабжения от электростанций ОЭС Средней Волги по линиям электропередач высокого напряжения и технического перевооружения действующих электростанций;

в условиях высокой плотности нагрузки, обеспечения надежности и эффективности энергоснабжения в крупных городах Республики Татарстан центры питания должны быть максимально приближены к центрам нагрузок и обеспечивать требования по надежности, регулированию частоты и активной мощности, регулированию напряжения и реактивной мощности как в условиях параллельной работы в энергосистеме, так и в условиях изолированной работы на выделенную нагрузку;

техническое перевооружение электрических сетей должно предусматривать повышение пропускной способности, в том числе путем перевода ВЛ и ПС на более высокий класс напряжения;

широкое использование кабельных сетей высокой пропускной способности и закрытых ПС с применением в распределительных устройствах высшего напряжения элегазового оборудования в городских районах массовой застройки;

проведение реконструкции ПС мощностью 110-500 кВ открытого типа и ВЛ, проходящих в черте города, путем сооружения на месте существующих новых ПС, выполненных по новейшим технологиям. Реконструкция ВЛ планируется путем перевода их в кабельные линии;

применение новых технологий и оборудования при управлении потокораспределением, уровнями напряжения;

применение новых технологий и оборудования, ограничивающего токи КЗ;

поэтапная замена выключателей на 110 кВ и выше, отработавших нормативный срок и имеющих не соответствующую уровням токов КЗ отключающую способность;

применение новых типов силового и коммутационного оборудования, созданного на основе новых материалов, передовых технологий, на ПС - элегазовых выключателей, комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией на ПС мощностью 110, 220, 500 кВ, трехфазные АТ мощностью 500 кВ;

обеспечение большей пропускной способности, снижение потерь, защита от внешних воздействий линий электропередач - применение композитных проводов и кабелей из сшитого полиэтилена большой пропускной способности.

Дальнейшее развитие электросетевого хозяйства связано с системой противоаварийной и режимной автоматики, телемеханики и связи, автоматизированных систем учета электроэнергии.

В соответствии с Соглашением о технологическом взаимодействии между системным оператором ОАО "Единая энергетическая система России" и ОАО "Сетевая компания", в целях обеспечения надежности функционирования ЕЭС, ОАО "Сетевая компания" обязана:

обеспечивать функционирование систем обмена технологической информацией энергообъектов ОАО "Сетевая компания" с региональным диспетчерским управлением Татарстана;

выполнять предусмотренные планом-графиком мероприятия по:

передаче телеметрической информации в региональное диспетчерское управление Татарстана;

дистанционному вводу отключения потребителей;

внедрению системы мониторинга и сбора аварийной информации с устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики.

Невыполнение этих работ может привести к технологическим нарушениям в системообразующей сети Республики Татарстан и прилегающих к ней регионов.

Внедрение автоматизированных систем учета электроэнергии обеспечивает расширение функций контроля режима работы электросети, позволяет на основании анализа перетоков активной и реактивной энергии прогнозировать загрузку линий электропередач, оборудования ПС ОАО "Сетевая компания" и потребителей, разрабатывать мероприятия по вводу компенсирующих устройств в узлах электрической сети и у потребителей, что в конечном итоге снижает потери в электрических сетях.

В настоящее время в ОАО "Сетевая компания" ведется внедрение и развитие интеллектуальной активно-адаптивной сети "Smart Grid".

В соответствии с общепринятым мнением "Smart Grid" - это максимально автоматизированная сеть, сочетающая в себе инструменты управления, контроля и мониторинга, информационные технологии и средства коммуникации, обеспечивающие параллельно поток электроэнергии и информации от электростанции до потребителя, а также:

заданный уровень надежности и качества электроснабжения потребителей;

снижение потерь электроэнергии в элементах сети;

оптимальные затраты на эксплуатацию;

создание потребителям условий для оптимизации затрат на пользование электроэнергией.

"Интеллектуальная сеть" - это переход электроэнергетики на качественно новый технологический уровень, возможность наиболее эффективными средствами решить основные проблемы энергетического и электросетевого хозяйства.

Наиболее перспективным представляется следующее направление - внедрение систем автоматического секционирования и децентрализованной автоматизации управления аварийными режимами функционирования распределительной сети, построенных на базе интеллектуальных коммутационных аппаратов (реклоузеров, выключателей нагрузки, управляемых разъединителей).

Вторым направлением внедрения интеллектуальных сетей является развитие интегрированной автоматизированной системы учета электроэнергии уровня предприятия электрических сетей.

Основным и наиболее перспективным решением задачи является применение автоматизированных информационно-измерительных систем учета электроэнергии.

Третье направление внедрения интеллектуальных сетей - это создание объекта "Цифровая подстанция" в ОАО "Сетевая компания".

Намеченный к реализации проект "Цифровая подстанция" позволяет создать в Республике Татарстан автоматизированные ПС, на которых управление, релейная защита, автоматика, измерение и учет функционируют в цифровом формате, включая устройства управления силовым и коммутационным оборудованием, а также автоконтроль их технического состояния. Появление подобных ПС является точкой отсчета перехода электроэнергетики на качественно новый уровень. При этом существенно меняются устоявшиеся в течение многих лет нормативные документы по эксплуатации оборудования, периодичность и объемы ремонта, численность и квалификация персонала, занятого на эксплуатации, и многое другое.

4.2.3. Особенности развития систем теплоснабжения

Двумя основными альтернативами развития систем теплоснабжения являются их централизация и децентрализация.

В настоящее время основным способом теплоснабжения потребителей в крупных и средних городах Республики Татарстан является централизованное теплоснабжение.

В соответствии с Федеральным законом от 27 июля 2010 года N 190-ФЗ "О теплоснабжении" основными принципами организации отношений в сфере теплоснабжения определены:

обеспечение приоритетного использования комбинированной выработки электрической и тепловой энергии для организации теплоснабжения;

развитие систем централизованного теплоснабжения.

Основными достоинствами систем централизованного теплоснабжения, которые достигаются при преимущественном использовании комбинированной выработки тепловой и электрической энергии, являются экономия топливных ресурсов и снижение антропогенной нагрузки на окружающую среду. Однако для их достижения необходимы большие капиталовложения для модернизации генерирующих мощностей и тепловых сетей.

Децентрализация систем теплоснабжения предполагает использование источников тепла малой и средней мощности для обеспечения нужд отдельных потребителей. Использование автономных источников тепла позволяет снизить потери в тепловых сетях, выбросы продуктов химподготовки, свести к минимуму потери сетевой воды, исключить необходимость проведения большого объема работ по прокладке теплотрасс.

Необходимо оптимальное сочетание централизованных и децентрализованных систем отопления исходя из экономической целесообразности. Автономные системы теплоснабжения экономически оправданы в небольших населенных пунктах с малоэтажной застройкой и некоторых городских районах с объективно дорогим подключением к централизованным тепловым сетям.

В зонах, где централизованное теплоснабжение экономически оправдано, целесообразно добиваться подключения к ней максимального количества потребителей. Отключение части потребителей от теплоснабжающей сети приводит к объективному удорожанию этой услуги для оставшихся потребителей и снижению технико-экономических показателей теплоснабжающей организации.

4.3. Энергосбережение и повышение энергетической эффективности

Для оценки эффективного использования энергоресурсов в Республике Татарстан используется индикатор энергоемкости валового регионального продукта (далее - ВРП) как отношение объемов потребляемых первичных энергоносителей в тоннах условного топлива к ВРП в сопоставимых ценах 2007 года, динамика которого представлена на рисунке 23.

Наблюдается постепенное снижение индикатора, что свидетельствует о снижении энергоемкости ВРП в натуральных показателях по первичным энергоносителям. Снижение индикатора энергоемкости в 2013 году составило 4,9 процента к уровню 2012 года и 23,4 процента - к уровню 2007 года. Среднегодовые темпы снижения энергоемкости внутреннего регионального продукта Республики Татарстан составили 4,3 процента, что превосходит темпы снижения энергоемкости внутреннего валового продукта России, запланированного Энергетической стратегией Российской Федерации.

"Рис. 23. Фактическая и прогнозная энергоемкость ВРП Республики Татарстан в сопоставимых ценах 2007 года по первичным энергоносителям"

Долгосрочные перспективы роста экономики и благосостояния граждан Республики Татарстан предопределяют увеличение спроса на энергетические ресурсы.

Ориентация экономики республики на энергоемкий рост, не подкрепленный широкомасштабным внедрением энергоэффективных технологий, угрожает, с одной стороны, потерей конкурентоспособности производственного сектора республики, а с другой - лавинообразной интенсификацией внутреннего спроса на энергоресурсы. В результате этого даже при достижении максимальных технически реализуемых показателей роста производства энергоресурсов спрос на них не будет обеспечен предложением. Такой путь развития неминуемо влечет за собой кризис дефицита энергетических ресурсов.

В этих условиях особое значение приобретает реализация государственной республиканской политики управления спросом на энергетические ресурсы и энергоэффективности.

За последнее десятилетие только наиболее энергоемкие промышленные предприятия республики активно занимались внедрением энергосберегающих производственных технологий. Между тем снижение энергоемкости внутреннего валового продукта на один процент способно обеспечить его рост на 0,4 процента.

Перестройка структуры экономики в сторону высокотехнологичных и менее энергоемких производств и технологические меры экономии энергии должны позволить снизить энергоемкость ВРП на 40 процентов к 2020 году и на 58 процентов к 2030 году по сравнению с уровнем 2007 года.

Особое внимание следует уделить внедрению мероприятий, позволяющих обеспечить снижение потребления электрической энергии и газа.

Основной мерой в области управления спросом на тепловую энергию должно стать расширение сферы применения рыночных цен, складывающихся под влиянием спроса и предложения и способных адекватно идентифицировать реальную потребительскую ценность тепловой энергии с учетом наличия у потребителей значительного потенциала сокращения ее расхода.

Эти преобразования должны проводиться поэтапно, чтобы позволить потребителям энергетических ресурсов, в первую очередь промышленным предприятиям, заблаговременно адаптировать производственные процессы к новым требованиям рынка, осуществить капиталоемкие мероприятия по техническому перевооружению производства и форсированному внедрению энергосберегающего оборудования и технологий.

Повышение энергоэффективности достигается не только за счет привлечения финансовых ресурсов и правильных технических решений, но и за счет планирования, управления и контроля.

В республике необходимо продолжить работу по совершенствованию системы индикативного управления энергоэффективностью. На основе индикаторов энергоэффективности определяются действия органов исполнительной власти и местного самоуправления по их снижению.

В связи с этим одной из важнейших задач является корректировка принятых и разрабатываемых республиканских государственных программ по основным энергоемким отраслям экономики в части их дополнения разделом по энергосбережению и соответствующими индикаторами.

Особое значение приобретают методы экономической мотивации энергосбережения. Это нормативы энергоэффективности и экономическая система стимулирования. Ежегодное повышение платы за применение неэнергоэффективного оборудования будет стимулировать его модернизацию или замену. Введение такой значительной разовой платы за установку нового неэнергоэффективного оборудования будет способствовать устранению возможности застройщика снижать стоимость строительства, пренебрегая энергоэффективностью.

Необходимо ужесточить борьбу с расточительным расходованием энергоресурсов, превышающим разумные параметры.

Прямое бюджетное финансирование мероприятий по энергосбережению редко приводит к значительным долговременным результатам, так как не выполняется мониторинг осуществляемых проектов с оценкой реального экономического эффекта и отчуждением сэкономленных средств из общего финансового оборота для компенсации затрат, поощрения персонала и выполнения последующих мероприятий. Экономия не приводит к цепной реакции еще большей экономии.

Необходимо применять методы кредитования разницы в стоимости энергоэффективного и обычного оборудования с возвратом кредита из средств, полученных в результате будущей экономии. Необходима разработка методики и системы кредитования частных застройщиков для стимулирования их к применению энергоэффективного оборудования.

Важным инструментом государственной политики является поддержка и стимулирование эффективного бизнеса в области энергосбережения. Государственный протекционизм в отношении данного вида бизнеса, пока слабо развитого в республике, позволит сформировать экономических агентов, предлагающих и реализующих наиболее оптимальные научные, проектно-технологические, производственные решения, направленные на снижение энергоемкости производства и потребления.

Необходимо вывести поддержку энергосберегающего бизнеса на качественно новый уровень, предполагающий переход от прямой финансовой помощи со стороны государства на льготных условиях к формированию системы реализации эффективных бизнес-проектов в соответствующей сфере, страхования коммерческих и некоммерческих рисков.

Для развития энергосбережения в муниципальных образованиях Республики Татарстан необходимо разработать систему мер стимулирования и государственной поддержки в реализации энергоэффективных комплексных проектов и программных мероприятий в области энергосбережения и энергоэффективности, в том числе путем предоставления субсидий (грантов) на реализацию лучших муниципальных программ в этой области.

Необходимо также продолжить работу по участию Республики Татарстан в государственных программах Российской Федерации, направленных на поддержку развития энергосбережения в регионах, в том числе с максимальным участием внебюджетных финансовых организаций.

4.4. Использование альтернативных, нетрадиционных и возобновляемых источников энергии

Развитие энергетики на основе использования возобновляемых источников энергии является составной частью энергетической политики Российской Федерации. И если традиционная энергетика основана на применении ископаемого топлива, запасы которого ограничены, и зависит от величины поставок и конъюнктуры рынка, то возобновляемая энергетика базируется на самых разных природных ресурсах, что позволяет более эффективно использовать невозобновляемые ресурсы в других отраслях экономики. Кроме того, при использовании возобновляемых источников энергии (далее - ВИЭ) отсутствуют экологические издержки, связанные с добычей, переработкой и транспортировкой ископаемого топлива.

В технологиях возобновляемой энергетики реализуются новейшие достижения многих научных направлений и отраслей: метеорологии, аэродинамики, электроэнергетики, теплоэнергетики, электроники, нанотехнологий, материаловедения и т.д. Развитие наукоемких технологий позволяет создавать дополнительные рабочие места за счет сохранения и расширения научной, производственной и эксплуатационной инфраструктуры энергетики, а также экспорта наукоемкого оборудования.

В Российской Федерации возобновляемая энергетика представлена главным образом крупными гидроэлектростанциями, обеспечивающими около 19 процентов производства электроэнергии в стране. Другие виды ВИЭ в России пока слабо заметны, за исключением некоторых регионов (Камчатка и Курильские острова), где они имеют существенное значение в местных энергосистемах. По данным Министерства энергетики Российской Федерации, суммарная мощность малых гидроэлектростанций составляет порядка 250 МВт, геотермальных электростанций - около 80 МВт. Ветроэнергетика представлена несколькими пилотными проектами общей мощностью менее 13 МВт. Солнечная энергетика существует в виде небольших установок автономного энергоснабжения, не подключенных к энергосистеме и применяемых частными лицами и небольшими организациями.

Основные направления государственной политики в области развития электроэнергетики на основе использования ВИЭ на период до 2020 года и целевые показатели установлены распоряжением Правительства Российской Федерации, принятым в январе 2009 года (уточнены в мае 2013 года). Целевые показатели производства электроэнергии в Российской Федерации на основе различных видов ВИЭ представлены в таблицах 16.1-16.3.

Таблица 16.1

Целевые показатели
производства электрической энергии генерирующими объектами, функционирующими на основе энергии вод, мощностью менее 25 МВт

Наименование показателя/годы	2015	2016	2017	2018	2019	2020
Объемы ввода установленной мощности, МВт	26	124	124	141	159	159
Объемы производства электрической энергии, ГВт х ч	69,6	324,6	324,6	371	417,4	417,4
Предельные величины капитальных затрат на возведение 1 кВт установленной мощности генерирующего объекта, тыс. рублей/кВт	146,0	146,0	146,0	146,0	146,0	146,0
Степень локализации производства оборудования, в процентах	20	45	45	65	65	65

Таблица 16.2

Целевые показатели
производства электрической энергии генерирующими объектами, функционирующими на основе энергии ветра

Наименование показателя/годы	2015	2016	2017	2018	2019	2020
Объемы ввода установленной мощности, МВт	250	250	500	750	1000	3600
Объемы производства электрической энергии, ГВт х ч	547,5	547,5	1095	1642,5	1642,5	7884
Предельные величины капитальных затрат на возведение 1 кВт установленной мощности генерирующего объекта, тыс. рублей/кВт	65,69	65,63	65,56	65,49	65,43	65,37
Степень локализации производства оборудования, в процентах	55	65	65	65	65	65

Таблица 16.3

Целевые показатели
производства электрической энергии генерирующими объектами, функционирующими на основе энергии солнца

Наименование показателя/годы	2015	2016	2017	2018	2019	2020
Объемы ввода установленной мощности, МВт	140	200	250	270	270	270
Объемы производства электрической энергии, ГВт х ч	159,4	227,8	284,7	307,5	307,5	307,5
Предельные величины капитальных затрат на возведение 1 кВт установленной мощности генерирующего объекта, тыс. рублей/кВт	114,12	111,84	109,60	107,41	105,26	103,16
Степень локализации производства оборудования, в процентах	50	70	70	70	70	70

В Республике Татарстан основные направления развития и использования возобновляемых источников энергии определены в Концепции целевой программы "Развитие малой энергетики в Республике Татарстан на возобновляемых источниках энергии", которые приведены в подразделах, следующих далее по тексту.

4.4.1. Малая гидроэнергетика

В настоящее время в Российской Федерации действуют более 300 малых ГЭС общей мощностью около 1300 МВт. ГЭС различны по конструктивным решениям и техническому уровню - от управляемых вручную до полностью автоматизированных, работающих без дежурного персонала.

Малые ГЭС обеспечивают энергоснабжение отдельных потребителей, изолированных от энергосистемы, но большая их часть подключена к местным энергосистемам.

К классу малых ГЭС по экономическим соображениям относятся ГЭС мощностью от 50-100 кВт (микро-ГЭС) и до 5000 кВт (малая ГЭС).

Для создания таких мощностей возможны технические решения, принципиально отличные от традиционных, разработанных для более крупных ГЭС, в том числе:

строительство бесплотинных водозаборов;

создание водохранилищ, затопление которых не превышает максимально паводочного уровня;

внерусловое расположение зданий гидроэлектростанций;

использование энергии естественных перепадов водотока.

Эти положения послужили руководством при разработке принципиальной схемы размещения малых ГЭС на территории Республики Татарстан.

Технический потенциал малых водотоков в Республике Татарстан в целом оценивается по средней мощности в 144,3 МВт и по среднегодовой выработке электроэнергии в 1,264 млрд. кВт х ч.

Наибольшим энергетическим потенциалом обладают реки Мензеля (58375 кВт х ч/кв. км), Степной Зай (50098 кВт х ч/кв. км), Шешма (45712 кВт х ч/кв. км), Кичуй (43755 кВт х ч/кв. км), Зай (43683 кВт х ч/кв. км), Малая Меша (32547 кВт х ч/кв. км), Зыча (32322 кВт х ч/кв. км).

Рассмотрены также водохранилища, предназначенные для мелиорации. Их полезный объем используется в основном с мая по август. Наиболее перспективными для энергетического использования являются водохранилища на реках Мелля, Иганя, Беденьга, ручье Бурла.

Результаты оценок показали, что на территории Республики Татарстан можно построить 67 малых ГЭС с установленной мощностью 27 МВт с ежегодной выработкой электроэнергии 68 млн. кВт х ч, в том числе в нефтедобывающих районах республики могут быть сооружены 32 малых ГЭС установленной мощностью 12,1 МВт, которые обеспечат выработку 39,1 млн. кВт х ч электроэнергии.

Определены энергетические стоимостные показатели первоочередных малых ГЭС. Результаты показали, что от 14 первоочередных малых ГЭС общей установленной мощностью 9,2 МВт может быть получена выработка электроэнергии 31,2 млн. кВт х ч и сэкономлено 10,8 тыс. т.у.т.

Определение экономических показателей малых ГЭС в настоящее время затруднено в связи с тем, что точная стоимость гидроагрегата может быть определена только после выбора площадки строительства, так как конструкция и состав оборудования значительно зависят от режима работы ГЭС и характеристик электропотребителей. Таким образом, примерные затраты на реализацию первого этапа строительства малых ГЭС в Республике Татарстан составляют 4 млрд. рублей (в ценах 2005 года).

Строительство малых ГЭС в Республике Татарстан предполагается начать в 2017 году. В таблице 17 приведена примерная программа строительства малых ГЭС.

Таблица 17

Программа строительства малых ГЭС в Республике Татарстан

	2017	2018	2019	2020	2021- 2030
Вводимые мощности, МВт	Начало строительства	2	2	3	7

В целом по Республике Татарстан без учета крупных гидроэлектростанций (установленной мощностью более 25 МВт) на долю ВИЭ в общем объеме потребления первичных энергетических ресурсов приходится менее 0,4 процента, к 2030 году ее доля должна увеличиться в несколько раз.

4.4.2. Ветроэнергетика

На территории Республики Татарстан имеется техническая возможность разместить 359 ветроэнергетических станций (далее - ВЭС) с использованием ветроустановок 600 кВт мощностью 722,4 МВт и выработкой электроэнергии 1275,2 млн. кВт х ч, расположенных во всех районах республики.

"Рис. 24. Среднегодовые скорости ветра на высоте 50 метров"

Важнейшей характеристикой, определяющей энергетическую ценность ветра, является его средняя годовая скорость. Установлено, что средняя годовая скорость ветра в условиях метеостанции заметно изменяется на территории Республики Татарстан и составляет 3,3-3,5 метра в секунду.

Наиболее благоприятные ветровые условия имеются на правом берегу р. Волги, вдоль берегов Куйбышевского и Нижнекамского водохранилищ, восточной части Бугульминско-Белебеевской возвышенности.

Наибольшим ветропотенциалом обладают Альметьевский (73,8 млн. кВт х ч), Бугульминский (59,4 млн. кВт х ч), Зеленодольский (59,1 млн. кВт х ч), Тетюшский (57,0 млн. кВт х ч), Верхнеуслонский (50,4 млн. кВт х ч) районы, и с 2017 года можно рассмотреть целесообразность строительства в этих районах ветроэлектростанций (таблица 18).

Таблица 18

Программа строительства малых ВЭС в Республике Татарстан

Наименование района/годы	2017	2018	2019	2020	2021- 2030
Альметьевский	начало строительства	2	2	3	7
Бугульминский	начало строительства	1	1	2	5
Зеленодольский	начало строительства	1	1	2	5
Тетюшский	начало строительства	1	1	2	6
Верхнеуслонский	начало строительства	1	1	1	5

4.4.3. Лесные ресурсы

В Республике Татарстан ежегодно образуется около 64 тыс. тонн древесных отходов (опилки, стружка, горбыль, щепа, обрезь, древесные строительные отходы), объем собранных и используемых древесных отходов составляет порядка 760 тонн (1,2 процента).

Лесосечный фонд республики ежегодно составляет порядка 1800 тыс. куб. метров и используется лишь на 25-30 процентов, поскольку не представляет коммерческого интереса (мягколиственные породы и сухостойный дуб). Таким образом, в республике имеется ресурсная база для развития ВИЭ на основе древесного материала.

В рамках реализации проектов в области биоэнергетики на основе древесного топлива совместно с инновационной компанией ООО "Энерголеспром" и учеными федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" на базе государственного бюджетного учреждения "Учебно-опытный Пригородный лесхоз" реализуется инновационный проект по разработке технологии термохимической переработки низкотоварной древесины в жидкое биотопливо и древесный уголь.

Малая инновационная компания ООО "Энерголеспром", являясь резидентом инновационного центра "Сколково", при поддержке Министерства лесного хозяйства Республики Татарстан и некоммерческой организации "Инвестиционно-венчурный фонд Республики Татарстан" разработала опытно-экспериментальные установки для переработки низкотоварной древесины, лесосечных отходов производительностью 50 кг/ч (коэффициент полезного действия - 80-85 процентов) и испытывает их в Столбищенском участковом лесничестве. Объем капитальных и текущих затрат составляет 4 млн. рублей, энергетическая эффективность переработки - 65-70 процентов. Положительным экологическим эффектом является утилизация отходов и реализация товарной продукции для внутреннего потребления и жилищно-коммунальной сферы.

В настоящее время компанией разрабатываются передвижные производственные комплексы для переработки низкотоварной древесины и лесосечных отходов производительностью 500-1000 кг/ч (3,3-6,6 куб. метров в час щепы).

4.4.4. Использование биогаза

Потенциальные возможности сырьевой базы использования биогаза в Республике Татарстан с учетом существующего поголовья скота и птицы представлены в таблице 19.

Таблица 19

Потенциальные возможности сырьевой базы использования биогаза в Республике Татарстан

Поголовье скота и птицы, тыс. голов		Выход навоза в сутки, тонн	Количество вырабатываемого биогаза, тыс. куб. метров	Эквивалент энергии		Выход удобрений в сутки, тонн
				тепловой, Гкал	электрической, кВт х ч
КРС	1055,1	17938	1794	8478,4	9860	17938
Свиньи	525,7	2098	210	1461,6	1699,8	2098
Птицы	14198,8	1774	177	513,5	597,2	1774
Овцы и козы	404,3	1207	1207	107,5	125	1207
Всего		23017	3388	10561	12282,4	23017

На территории муниципальных районов Республики Татарстан с развитым животноводством необходима переработка навоза и птичьего помета с производством биогаза и биоудобрений.

В результате реализации таких проектов ежегодно возможно вырабатывать около 53 млн. куб. метров биогаза (27-37 млн. куб. метров метана), 416 тыс. тонн твердого и 303 тыс. куб. метров жидкого биоудобрения.

Переработка навоза и помета решает проблему его складирования, снижает риск загрязнения почв, позволяет обеспечивать газом некоторые предприятия агропромышленного комплекса и производить доступные для местных хозяйств высококачественные биоудобрения.

4.4.5. Тепловые насосы

Одним из направлений альтернативной энергетики является внедрение тепловых насосов вместо автономных котельных, работающих на твердом, жидком топливе и электроэнергии. Источником низкопотенциальной теплоты для тепловых насосов могут служить грунтовая вода, наружный воздух, тепло грунта, низкопотенциальные вторичные энергоресурсы.

В Республике Татарстан с учетом наличия значительного ресурса низкопотенциальной теплоты в отраслях экономики внедрение тепловых насосов является перспективным направлением. Однако практическое использование тепловых насосов в России в настоящее время невелико, общая тепловая мощность всех теплонасосных установок составляет порядка 100 МВт, а их количество не превышает 150 образцов.

Одними из основных препятствий на пути внедрения теплонасосной техники являются:

широкое распространение в Российской Федерации тепловых электрических станций, топливная эффективность которых при выработке электрической энергии не позволяет реализовать высокоэффективную эксплуатацию тепловых насосов с электрическим приводом;

отсутствие на рынке тепловых насосов с механическим приводом, работающих, например, на газовом топливе;

достаточно высокая цена тепловых насосов, обуславливающая большой срок их окупаемости.

Внедрение тепловых насосов возможно при поддержке государства путем регулирования тарифов и ввода региональными энергосистемами дифференцированной платы за потребленную тепловыми насосами электроэнергию, что может позволить теплонасосной технике прочно занять место электрических и угольных котлов на рынке теплопроизводящего оборудования.

В настоящее время использование тепловых насосов в качестве альтернативных источников энергии для Республики Татарстан является наиболее перспективным.

4.4.6. Турбодетандерные установки

С точки зрения энергосбережения при выработке электроэнергии на сегодня весьма перспективна не только утилизация тепла отходящих газов от газотурбинных двигателей, но и утилизация энергии избыточного давления природного газа, подводимого по газопроводам к газораспределительным станциям или газораспределительным пунктам крупных предприятий, компрессорных станций, ТЭЦ.

Нижегородским филиалом ОАО "Институт Теплоэлектропроект" проведена работа по оценке экономической эффективности детандер-генераторной установки типа ДГА-5000 до газораспределительного пункта ТЭС. При номинальном давлении природного газа до ГРП на уровне 12 кгс/кв. см при расчетах были приняты фактические значения давления газа от 4 до 8 кгс/кв. см. По расчетам специалистов Нижегородского филиала ОАО "Институт Теплоэлектропроект", при номинальном давлении газа 12 кгс/кв. см экономия составит 14000-18000 т.у.т. в год, срок окупаемости установки - 6,5-7,5 года.

Таким образом, разработки в этой области показывают, что развитие технологий малой энергетики и создание собственных автономных энергетических систем на базе высокоэффективных турбодетандерных установок мощностью от 0,5 до 10 мВт в населенных пунктах и различных промышленных объектах являются экономически обоснованными и перспективными.

4.4.7. Солнечная энергетика

Солнечная энергетика - одно из наиболее динамично развивающихся направлений в мире. Согласно экспертной оценке, если покрыть 0,7 процента земной поверхности солнечными батареями, коэффициент полезного действия которых составляет всего 10 процентов, то полученная энергия обеспечит потребности всего человечества более чем на 100 процентов: 20 ТВт против потребляемых 14 ТВт.

"Рис. 25. Распределение прямой солнечной радиации на следящую за солнцем поверхность (в год)"

Развитие солнечной энергетики в Татарстане сдерживается рядом факторов:

солнечные электростанции генерируют электроэнергию днем, в то время как большая потребность в электричестве возникает как раз в вечерние часы. Это значит, что без аккумуляторов солнечные электростанции не будут эффективны;

мировой опыт показал, что без государственной поддержки, наличия законодательно установленных экономических стимулов солнечная энергетика не получает развития;

солнечные электростанции являются одной из наиболее дорогих используемых технологий производства электроэнергии.

Среднегодовое количество часов солнечного сияния в Татарстане находится в диапазоне 2,8-3,3 кВт х ч на кв. метр, в то время как среднее количество часов солнечного сияния в Подмосковье составляет 2,3 (таблица 20).

Таблица 20

Среднее количество часов солнечного сияния, кВт х ч на кв. метр

Город	Январь	Февраль	Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь	Год
Санкт-Петербург	0,35	1,08	2,36	3,98	5,46	5,78	5,61	4,31	2,60	1,23	0,50	0,20	2,80
Москва	0,50	0,94	2,63	3,07	4,69	5,44	5,51	4,26	2,34	1,08	0,56	0,36	2,63
Казань	0,68	1,44	2,82	4,29	5,52	5,93	5,72	4,49	2,86	1,51	0,83	0,54	3,06
Нижний Новгород	0,64	1,45	2,75	3,95	5,34	5,60	5,50	4,27	2,69	1,45	0,75	0,45	2,91
Екатеринбург	0,64	1,05	2,94	4,11	5,11	5,72	5,22	4,06	2,56	1,36	0,72	0,44	2,87