Энергетика через сто лет – какой она будет? - Энергетика и промышленность России - № 08 (100) апрель 2008 года - WWW.EPRUSSIA.RU - информационный портал энергетика
16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/100/7624.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 08 (100) апрель 2008 года

Энергетика через сто лет – какой она будет?

Алексей ТОПЧИЙ, начальник НИО ОАО «Контактор», к. т. н.

- Ровно сто лет назад вряд ли кто мог предвидеть столь быстрое появление атомных электростанций, высадку человека на Луну, создание персонального компьютера. Поэтому прогнозировать развитие энергетики, наверное, надо в контексте развития фундаментальной и прикладной науки. Очевидно, что в ближайшие десятилетия появятся новые электротехнические материалы: электропроводные, электроизоляционные, электромагнитные, а также новые полупроводниковые материалы для силовой электроники. Возрастет коэффициент полезного действия и экономичность энергетического оборудования. Для преобразования энергии, ее передачи на расстояние, управления и распределения между потребителями будут еще долго использоваться электромагнитные процессы.

Однако качественного скачка в энергетике следует ожидать вследствие открытия новых источников энергии, новых способов ее преобразования, транспортировки, управления и распределения. Наша цивилизация, если не потеряет инстинкт самосохранения, неизбежно вынуждена будет отказаться от безудержной эксплуатации энергии собственной планеты и обратиться к космическим источникам энергии. И здесь прорывных технологий получения энергии следует ожидать как в области исследований микромира, так и в области изучения космических взаимодействий. До сих пор остается загадкой природа гравитационного поля и его взаимодействие с электромагнитным полем. И возможно, что грядущее столетие, с учетом нарастающей скорости развития науки и техники, создаст новую энергетику, в основе которой будут лежать новые физические процессы, более экономичные и менее опасные для среды обитания землян.



Александр ШМЕЛЕВ, главный конструктор по сухим трансформаторам с литой изоляцией компании «РосЭнергоТранс»

- На развитие энергетики будут влиять несколько факторов.

Во-первых, ресурсы, за счет которых питалась энергетика: уголь, газ, нефть, не беспредельны. Во-вторых, это сырье необходимо для получения более ценных продуктов. В-третьих, массовое их сжигание приводит к загрязнению окружающей среды, что в конечном итоге пагубно влияет на жизнедеятельность человека. Таким образом, все более актуальной становится проблема поиска альтернативных источников электроэнергии.

В связи с этим тенденции, по моему мнению, таковы: теплоэлектростанции, гидроэлектростанции уйдут в прошлое. На смену им придут безопасные атомные электростанции, геотермальные станции (энергия в таких станциях поступает от естественных источников – внутреннее тепло из‑под земли, например гейзеры), ветряные станции (используются, в частности, в Нидерландах), приливные станции (основанные на энергии приливов и отливов морей и океанов).



Сергей ПРАВОСУДОВ, директор Института национальной энергетики

- Российская энергетика стоит на пороге серьезного технологического прорыва, который должен совершиться не через сто лет, а в ближайшее десятилетие и даже в ближайшие годы. Прежде мы жили советским наследством, теперь оно закончилось, так что решительные меры необходимы.

Первая из этих мер – выход в новые регионы добычи углеводородов (шельф северных морей, Восточная Сибирь, Дальний Восток). Вторая – создание на этих неосвоенных территориях перерабатывающих производств, то есть экспорт не столько «сырых» нефти и газа, но и продуктов их переработки. Концепция развития энергетико-промышленного комплекса на востоке страны предусматривает строительство четырех крупных газоперерабатывающих заводов. В качестве адресов называют Красноярский край, Иркутскую область, Якутию, а также Хабаровск или Владивосток. Создание таких производств позволит не только экспортировать более высокотехнологичную и более дорогую продукцию (проще говоря, мы будем поставлять в Китай не газ, из которого китайцы сделают полиэтилен, полипропилен и различные товары массового потребления, а сам полиэтилен), но и решить проблему рабочих мест, оттока населения из восточных регионов России.

Задача номер три – модернизация российской электроэнергетики. Сегодня эта отрасль отличается невысоким КПД, около 30 процентов. Задача ближайшего будущего – построить электроэнергетику с более высоким КПД (50 процентов и выше), принимая в расчет ожидаемый высокий уровень энергопотребления.

Судя по готовности российских и зарубежных инвесторов, наличию необходимых технологий, эти планы реальны. Конечно, проблемы, связанные с их осуществлением, тоже реальны, но другого выхода у российской экономики просто нет.



Ольга РАКИТОВА, к. э. н., исполнительный директор некоммерческого партнерства «Национальное биоэнергетическое содружество» (НБС), главный редактор и генеральный директор журнала The Bieoenergy International. Россия/Международная биоэнергетика

- Смотря на развитие энергетики с точки зрения человека, который занимается вопросами биотоплива, можно сказать, что биоэнергетика, так же как и альтернативная энергетика, будет занимать определенную долю в топливно-энергетическом балансе России через 100 лет. Как это ни странно, мы отчасти возвратимся к истокам. Вместе с тем биоэнергетика будет иметь другое лицо, нежели сто лет назад. Вместо дров будут использоваться брикеты, щепа, гранулы и т. п. В России, где сосредоточено 25 процентов лесных запасов мира, использование древесного топлива в энергетике более чем целесообразно, и это понимают уже сейчас, когда на разных уровнях все активнее начинают говорить о создании программ, законов и т. п. в области биотоплива.

Ряд регионов активно использует биотопливо в топливно-энергетическом комплексе, однако это, как правило, или дрова, или щепа. Через сто лет развитие промышленности позволит перейти на более передовые виды биотоплива. Сейчас биотопливная отрасль только развивается, развивается скачкообразно, был подъем, сейчас стагнация, однако оптимисты не уходят с рынка, а занимаются развитием производства, и через сто лет их потомки будут снимать сливки с того, что сделали прадеды.



Валерий ГАРИФУЛЛИН, генеральный директор ООО «АЛВАТЕКС Защитные Технологии и Материалы»

- Ближайший век в сфере энергетики, как мне кажется, – время революционных открытий и изобретений. Так, ограниченность ископаемых нефтяных и газовых ресурсов требует перехода к возобновляемым природным источникам энергии, к малой и «зеленой» энергетике.

Но, думаю, ТЭК претерпит значительные изменения не только в области ресурсов, возможно, появятся и более сложные технологии, а вместе с тем получат свое развитие вредные факторы, влияющие на экологию и безопасность труда. За 10 лет, в течение которых компания «Алватекс ЗТМ» работает на рынке обеспечения промышленных предприятий России средствами индивидуальной защиты, я убедился, что энергетика – одна из самых передовых отраслей не только в плане технологий, но и в стремлении максимально снизить риск для здоровья человека. Уверен, что таковой она останется и через сто лет, а мы, в свою очередь, как поставщики средств индивидуальной защиты предприятиям ТЭК постараемся предложить энергетикам принципиально новые технологии и материалы защиты сотрудников.

Каковы будут эти инновации? Пока сказать трудно. Может быть, это будут сверхтонкие и сверхлегкие защитные наноматериалы, предохраняющие от колоссальных температурных или химических воздействий; возможно – средства защиты, которые совместят в себе несколько функций – защиту, связь, автономную выработку энергии. Надеюсь, что новые защитные технологии и материалы сведут на нет производственные риски, встречающиеся в энергетической отрасли.



Сергей КОЖЕМЯКО, генеральный директор ОАО «ТГК-11», президент Сибирской энергетической ассоциации

- Век для энергетической отрасли – колоссальный срок. Вся история отечественной электроэнергетики, по сути, укладывается в сто лет. Поэтому, думаю, немногие ученые способны спрогнозировать развитие технологий на такой период – это, скорее, удел писателей-фантастов. Представить себе, как будут выглядеть электростанции и сети XXII века, на каком топливе они будут работать, достаточно сложно. Хотя общие тенденции в развитии отрасли сегодня обозначились достаточно четко: снижение нагрузки на окружающую среду, акцент на возобновляемых источниках энергии, на энергосбережении.

Исходя из этого я считаю, что энергетика будущего в нашей стране будет опираться прежде всего не на сырьевые ресурсы, а на интеллектуальный потенциал. Уверен, что новые поколения отечественных энергетиков смогут предложить и внедрить решения, которые станут образцом для всего мира, такие, каким в свое время стала Единая энергетическая система. И, безусловно, я убежден в том, что профессия энергетика в России через сто лет будет такой же уважаемой и почетной, как сегодня, а вклад отрасли в развитие экономики по-прежнему будет определяющим.



Александр МОГИЛЕНКО, главный эксперт Управления технического аудита ОАО «Новосибирскэнерго»

- На мой взгляд, через 100 лет энергетика России претерпит следующие изменения.

В районах децентрализованного электроснабжения будет осуществлен переход на возобновляемые источники энергии (ветер, солнце), доля которых также возрастет и в южных регионах страны. Органы власти хоть и медленнее, чем хотелось бы, разработают и внедрят механизмы господдержки в этой области энергетики.

Возрастет также доля атомной энергетики в общем балансе. Скорее всего, это же ожидает и гидрогенерацию при условии реализации всех тех средне- и долгосрочных проектов строительства гидростанций, о которых много говорится уже сегодня.

Доли угольной и, особенно, газовой генерации будут постепенно сокращаться.

В электрических сетях будет осуществлен постепенный переход на такие динамично развивающиеся технологии, как гибкие сети переменного тока (FACTS), линии постоянного (HVDC) и переменного тока сверхвысокого напряжения и т. д. Несомненно, появятся и новые разработки, которые позволят увеличить пропускную способность сетей, усилить их надежность и повысить эффективность.

Сложнее всего спрогнозировать, как изменятся рыночные механизмы в энергетике, так как эти процессы и сейчас еще не приняли окончательно сформировавшегося вида.

P. S. Поздравляю газету «Энергетика и промышленность России» с юбилейным, 100‑м номером! Желаю дальнейшего повышения авторитета издания, расширения аудитории читателей и роста тиража!



Георгий АЛЕКСАНДРОВ, член-корреспондент Российской академии наук, профессор

- Человечество развивается очень странно, как правило, под влиянием соблазна получения сиюминутных прибылей, невзирая на последствия этой погони за быстрым обогащением.

И энергетика являет нам блестящие примеры.

В настоящее время основными источниками энергии всех видов, в том числе электроэнергии, являются запасы органического топлива, накопленные земной корой за миллиарды лет своего существования: это природный газ, нефть и уголь. Запасы всех этих природных энергоресурсов ограничены, и при современном уровне их потребления первых двух не хватит и на сто лет. А между тем еще Д. И. Менделеев говорил о том, что сжигать нефть в топках – все равно, что жечь ассигнации, поскольку все органические виды топлива могут использоваться человечеством значительно более эффективно при их химической переработке.

А теперь посмотрим на карту мира. На поверхности всех материков имеются обширные территории, страдающие от избытка солнечной энергии, энергии, которой природа бескорыстно снабжает нас, землян, не требуя взамен никаких затрат и усилий. А что же делают земляне? Опять же, тратят энергию, добываемую с большим трудом из природных кладовых, для того, чтобы снизить температуру окружающей среды (кондиционеры в домах, учреждениях, в магазинах, в автомобилях и т. д.). Но есть отдельные страны, где получение энергии путем сжигания органического топлива в значительной степени дополняется использованием солнечной энергии. Так, в Израиле вы не найдете ни одного дома (одноэтажного или многоэтажного), на крыше которого не была бы установлена солнечная батарея, которая обеспечивает снабжение дома горячей водой. Это значит, что люди научились использовать избыток солнечной энергии для преобразования ее в другие виды (горячая вода, электричество).

А теперь посмотрим еще раз на карту мира. Мы увидим огромные площади, где сегодня люди не живут, поскольку солнце переусердствовало и не без помощи людей уничтожило практически все живое, оставив голые пески. И площади таких пустынь поистине грандиозны: например, пустыня Сахара протяженностью в несколько тысяч километров. А таких пустынь (правда, площадью поменьше) множество на Земле – и в Австралии, и в Азии, и в Америке. Представим себе, что все эти пустыни хотя бы наполовину покрыты солнечными батареями, вырабатывающими электроэнергию. У них есть только один недостаток – солнце светит не непрерывно, и, соответственно, выработка электроэнергии на каждой солнечной электростанции имеет максимум, а затем спадает до нуля. Но если все такие электростанции объединить линиями электропередачи, то проблема решается автоматически. Все вместе солнечные электростанции будут вырабатывать электроэнергию непрерывно, что и требуется человечеству. Теперь спрашивается – можно ли создать такие линии электропередачи, которые позволят объединить электроэнергетические системы всего мира? И ответ будет положительным.

Больше того, такие линии электропередачи уже создаются. Для того чтобы передать электроэнергию на многие тысячи километров, нужны очень высокие,  ультравысокие, напряжения (свыше миллиона вольт). Первая такая линия длиной 2500 километров была создана в СССР в 80‑х годах прошлого столетия. Следующую такую линию построили в Японии через десять лет после нашей. А сейчас их строят уже в двух больших странах – Китае и Индии. Но пока все они построены на суше. А как соединить с единой мировой электроэнергетической системой Австралию? В Италии уже давно (в 1980 году) создан кабель на миллион вольт, который даже был опробован в эксплуатации в течение двух лет: по нему передавали невиданную до настоящего времени мощность 4000 МВт при предельной его возможности 7000 МВт при прокладке его в воде. Так что человечество уже приближается к такой, казалось бы, фантастической идее. И даже уже в прошлом веке разрабатывался проект объединения электроэнергетических систем СССР и США через Берингов пролив, Аляску и Канаду линией с напряжением 2 миллиона вольт длиной 10000 километров, между Красноярском и Чикаго. Ну, а после этого объединить всю Америку (Северную и Южную), всю Азию, Европу и Африку уже не так сложно.

И как сегодня богатеют страны, недра которых насыщены нефтью и газом, так в будущем страны, расположенные в экваториальной зоне, будут процветать за счет продажи электроэнергии в страны, удаленные от экватора. В единую энергосистему будет вливаться также электроэнергия, вырабатываемая на ветро- и гидростанциях, а также электроэнергия, вырабатываемая на атомных и термоядерных электростанциях, расположенных вблизи Северного Ледовитого океана, там, где, опять‑таки, живет немного людей. А все люди будут жить в комфортных условиях, освобожденных от дыма электростанций, работающих на органическом топливе, поскольку их попросту не будет. Все это через сто лет. Но уже сегодня надо начинать развивать единую энергосистему мира, как это уже делают умные китайцы и индийцы.



Николай ТАТАРИНОВ, заместитель генерального директора ОАО «ОГК-6» по производству – главный инженер

- В течение 10–15 лет будут изобретены новые типы энергогенерирующих установок малой и большой мощности и организовано их массовое производство. Каждый населенный пункт будет иметь свою установку и минимальное резервирование от магистральных сетей. КПД таких установок достигнет более чем 70 процентов, надежность – 100 процентов.

В ближайшие двадцать лет данное решение будет стремительно реализовываться во всем мире. Россия должна стать первой. Через 100 лет все будет хорошо.



Вадим ПОТАПОВ, директор Института угля и углехимии СО РАН

- Я бы предпочел сделать прогноз не на сто лет вперед, а на более короткий срок. Итак, я уверен, что через 25‑30 лет нас ждет увеличение доли угля в энергетике минимум до 30 процентов. Это связано и с ростом интереса к экологически чистым технологиям, и с тем, что запасы нефти и газа должны прийти к концу намного раньше, чем запасы угля. По сути, это будущее уже началось. Интерес к углю демонстрируют и приходящие в российскую энергетику иностранные компании, и «Газпром», который намерен развивать газификацию угля в Кузбассе. Кстати, на днях было принято решение, что строительство первой опытной электростанции «Газпрома», работающей на метане, будет начато уже в 2008 году.

При этом не стоит забывать, что развитие угольной генерации должно сопровождаться освоением новых месторождений.



Аркадий ПОРУНОВ, к. э. н., Сызранский технический университет

- К концу ХХI столетия ко многим ископаемым источникам энергии у общества будет такое же отношение, как сегодня к черной икре. Нефть и газ уже не только не будут доминировать как первичные энергоносители, но и вообще играть сколько‑нибудь заметную роль в мировом энергопроизводстве. Их доля в структуре мирового потребления первичных энергоресурсов не превысит 10‑15 процентов. Исключение, возможно, составит уголь. Его доля в общем объеме потребления первичных энергоресурсов по сравнению с сегодняшним значением будет постепенно возрастать с сегодняшних 29 процентов до 40‑45 процентов к середине века и затем, скорее всего, сохранится на этом уровне до конца столетия. В целом рынок энергетических углей в мире будет развиваться успешно в течение всего столетия. Такой сценарий развития энергетики, по моему мнению, наиболее вероятен в первую очередь для развитых, индустриальных стран и стран БРИК (Бразилия, Россия, Индия, Китай). Страны БРИК во многом будут определять характер развития мировой энергетики в течение всего ХХI века. Отношение к углю у энергетиков будет зависеть от масштабов и глубины научно-технического прогресса не только в энергетической сфере, но и во многих смежных отраслях.

Вернет утраченные позиции и ядерная энергетика, на ее долю будет приходиться не менее трети мирового производства электроэнергии. Реакторы на быстрых нейтронах станут играть заметную роль в мировом энергобалансе уже во второй половине столетия. Оставшаяся часть мировой потребности в энергии будет покрываться за счет так называемых нетрадиционных (ныне) отраслей энергетики, наиболее перспективная из которых — солнечная энергетика, размещенная в ближнем космосе. При этом проблема транспортировки энергии из космоса будет решена, по‑видимому, с использованием технологий СВЧ-излучения, характеризующихся высокими КПД прямого и обратного преобразования энергии.

Водород и управляемый термоядерный синтез могут заявить о себе как о реальных и высокоэффективных источниках энергии не ранее второй половины столетия, что объясняется необходимостью решения целого ряда труднейших не только научных, но и инженерных проблем.



Валерий БОРОВКОВ, д. т. н., заведующий кафедрой промышленной теплоэнергетики Санкт-Петербургского государственного политехнического университета, заслуженный энергетик России

- За будущее столетие мировая энергетика существенно изменит свой профиль: изменятся генерирующие источники, системы передачи электрической и тепловой энергии и все, что касается топливно-энергетического комплекса.

Триада, на которой базируется сегодняшний топливно-энергетический комплекс, состоящая из тепловых электростанций, атомных электростанций, а также ГЭС всех типов, сама по себе не претерпит серьезных изменений. Изменится только соотношение мощностей в каждой из ее составляющих.

На конец XXI века будут близки к исчерпанию, а может быть, исчерпают себя газ и нефтепродукты, По этой причине в течение XXI века будут существенно совершенствоваться технологии использования газа и мазута (резко возрастет количество парогазовых установок и других передовых технологий). Применение твердого топлива получит наибольшее развитие к началу XXII столетия.

Самые большие запасы твердого топлива в мире, находящиеся в Восточной Сибири, существенно изменят соотношение сил в большой энергетике. Наращивание мощностей с использованием суперсовременных технологий на твердом топливе, таких, как внутрицикловая газификация угля, сжигание в циркулирующем кипящем слое под давлением, и, в перспективе, пока неизведанные и неизвестные новые методы использования твердого топлива позволят поднять его эффективность до 70 процентов против сегодняшних 45‑50 процентов. Это будет возможно при существенном развитии гибридной энергетики, когда наряду с традиционными паротурбинными и газотурбинными технологиями добавятся технологии, позволяющие использовать низкопотенциальную теплоту.

К концу XXI века найдут широкое применение АЭС, использующие ториевый цикл, термоядерные электростанции и многие другие высокоэффективные технологии, которые пока не исследованы умами инженеров и ученых.

Главным итогом XXI века и основой развития энергетики в XXII веке станут сверхнизкие удельные расходы условного топлива на отпущенную единицу продукции. Дальнейшее развитие получит использование солнечной энергии и других возобновляемых источников.

Конкретно для России существенно понизится ввод новых мощностей на органическом топливе в европейской части страны, увеличится доля АЭС, особенно в районах Севера и Крайнего Севера, появится возможность создания крупных мегаполисов в этих районах с искусственным климатом на базе новых генерирующих мощностей, активное заселение этих районов людьми и развитие комплексов по добыче полезных ископаемых, которыми богаты Север и Восток России.

Все развитие энергетики будет тесно связано с подготовкой инженерных и научных кадров, развитием энергомашиностроительного комплекса (строительство и сооружение новых турбинных и котельных заводов, заводов по производству генераторов и трансформаторов, а также развитию систем АСУТП).

Создание в районах Восточной Сибири крупного комплекса, использующего твердое топливо на базе суперсовременных технологий, позволит создать энергосистему мощностью 2‑3 тысячи ГВт с экспортом продукции в Китай, Южную Корею, Японию, Индию, Индонезию и Австралию.

Такая программа, которая будет реализовываться в течение XXI века, потребует коренной перестройки всего топливно-энергетического комплекса России и мира: от конструирования, изготовления энергетических машин и проектирования до строительства и монтажа новых энергообъектов.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 08 (100) апрель 2008 года:

  • Как управлять энергоэффективностью

    Конференция «Энергоэффективность предприятий и организаций: управление и финансирование» состоится в Санкт-Петербурге 21 мая. Она пройдет в редакции газеты «Ведомости», которая совместно с Центром предпринимательства США — Россия выступила организатором мероприятия. В условиях роста затрат энергосбережение становится одним из ключевых факторов конкурентоспособности предприятий и организаций. За счет мероприятий по повышению энергоэффек...

  • ТГК-1 обзаводится новыми мощностями

    На Первомайской ТЭЦ-14 в Санкт-Петербурге (филиал ОАО «ТГК-1») 10 апреля стартовал монтаж главного корпуса нового энергоблока. Это событие было отмечено представителями ТГК-1 и генерального подрядчика – ОАО «Компания ЭМК-Инжиниринг»  как важный промежуточный этап строительства. Прибывшие на стройплощадку представители двух компаний и журналисты наблюдали значимое для обоих предприятий событие – установку первой опорно...

  • «Айтишники» оценили энергетические инновации

    «Самым инновационным ИТ-проектом 2007 года» признан первый в России проект по созданию системы оценки и контроллинга бизнес-процессов на базе ARIS PPM (Process Performance Manager). Эта номинация присуждена МРСК Центра по итогам всероссийского конкурса корпоративных ИТ-проектов (организаторы — Институт Адама Смита и журнал Intelligence Enterprise). В экспертный состав вошли ИТ-директора ведущих российских компаний. Внедрение в МРСК Цен...

  • Современные технологии в руках энергетиков

    Компания IDS Scheer 27 марта 2008 года провела в Москве конференцию «Процесс-Энергетика- 2008». Мероприятие было посвящено работе компании в сфере энергетики, где она внедряет современные методы управления на основе информационных технологий. В конференции приняли участие руководители компании IDS Scheer, предприятий энергетической отрасли, представители СМИ. Российская энергетика сегодня – в процессе коренного реформирования. Д...

  • ЮАИЗ обеспечит надежность Олимпиады в Сочи

    В преддверии Олимпийских игр в Сочи и окрестностях разворачивается грандиозное строительство. В планах строительства и реконструкции — не только спортивные сооружения, но и те, что обеспечивают жизнедеятельность как самого города Сочи, так и будущих олимпийских объектов. На орбиту предолимпийского Сочи одним из первых вышел Южноуральский арматурно-изоляторный завод (ЮАИЗ, управляющая компания «Global Insulator Group»), представляющий Ч...