может только допол­нить ее. Для этого необходимо иметь традиционную

генерирующую мощность, покрывающую всю нагруз­ку потребителей.

2. Ветроэнергетика в Украине, как и во всем мире, в современных условиях

высокозатратна и в ближай­шей перспективе не может быть рекомендована для

внедрения в больших объемах из-за высокой удельной стоимости ВЭУ, низкого

коэффициента использования установленной мощности установок

(0.15-0.25),слабости экономики и других факторов.

3. Ориентировка на применение, только одного-двух типов ВЭУ в масштабах всей

Украины ошибочна по многим причинам. Только расчеты и технико-эко­номические

обоснования могут определять оптималь­ный тип ВЭУ для каждой площадки ВЭС.

4. Необходимо разработать государственную прог­рамму развития

ветроэнер-гетики на более длитель­ный срок (10—15 лет) во многовариантном

исполне­нии по типам ВЭУ, площадкам, регионам и на тендер­ной основе определить

организацию-исполнителя.

5. Вряд ли целесообразно в ближайшие годы вкладывать значительные

государственные инвести­ции в производство ВЭУ для внутреннего рынка и строить

крупные ВЭС. В первую очередь необходимо создать условия для внедрения

ветроэнергетики (издание законодательных актов, стандартов, методик,

определение льгот, создание сертификационных цен­тров, стимулирование частного

бизнеса на инвестиции в ветроэнергетику и т.д.), определение кадастра вет­ра,

финансирование строительства пилотных ВЭУ на перспективных площадках ВЭС и

т.д., обеспечить за- щиту иностранного капитала при вложении в ветроэ­нергетику

Украины.

6. Разработка и осуществление программы разви­тия ветроэнергетики Украины

должны проводиться с учетом требований «Отраслевых руководящих доку­ментов.

Определение экономической эффективности капитальных вложений в энергетику.

Методика. Общие методические положения», ГКД 340.000.001.9, так как программа

фирмы «Виндэнерго Ltd» разра­ботана без учета этих требований.

Материал поступил в редакцию 15.05.96 © Маркин В.М., 1996

[2]

УДК 621.311.24

Л.Ф. КРИВУШКИН, канд. техн. наук «Укрэнергосетьпроект»

значения скорости ветра на территории полуострова колеблются в пределах от 3 до

б м/с, причем максимальные вероятности ч=3,5 м/с (более 60%) отмечаются на

Южном берегу Крыма, Керченском полуострове и в районе горного массива Ай-Петри.

Развитие ветроэнергетики в Крыму обусловлено следующими причинами:

- дефицитностью традиционных природных невозобновляемых

топливно-энергетических ресурсов, критическим состоянием собственных

генерирую­щих источников и неустойчивой работой крымской энергосистемы в целом;

- высокими экологическими требованиями к энергопроизводящим и

топливо-потребляющим источникам, связанным с развитием в регионе индустрии

от­дыха и туризма;

- удачным географическим положением Крыма и его уникальными

природно-климатическими возможностями;

- наличием свободных земельных площадей, пригодных для размещения объ­ектов

ветроэнергетики;

- наличием свободных трансформаторных мощностей с низким коэффициен­том

использования, особенно в зимний период года (зона Северо-Крымского канала).

Использование ветровой энергии не территории Крымского региона

предусмат­ривается по двум основным направлениям:

- строительство ветроэнергетических установок и их комплексов -

ветроэлектриче­ских станций (ВЭС) мощностью 100 кВт и выше и работа в

параллельном режиме с общей энергосистемой;

- строительство ветроустановок небольшой мощности от 4 кВт и выше для питания

относительно небольших отдельных объектов (ферм, арендных хозяйств, жилых и

общественных зданий и пр.) и работа их в автономном режиме.

Работы по первому направлению выполняются в настоящее время предприяти­ем

ГАЕК Крымэнерго и Государственным Комитетом по водному хозяйству Автоном­ной

Республики Крым согласно «Программе развития ветроэнергетики и строительст­ва

ветростанции в Крыму до 2010 г.», которая вошла составной частью в Комплексную

программу строительства ветроэлектростанции Украины во исполнение Постановления

Кабинета Министров Украины от 1506.44 г № 415 «О строительстве ветровых

электростанций и Указа Президента Украины от 2.03.96 г. № 159,96 «О

строительстве ветровых электростанций».

Программой определены наиболее перспективные площадки строительства ВЭС,

потенциал энергии ветра и основные научно-технические решения по его

ис­пользованию.

В настоящее время в Крыму введены в эксплуатацию и планируются до 2010 г.

строительство следующих ВЭС:

а) по предприятиям ГАЭК «Крымпромэнерго»:

- Донузлавская ВЭС с установленной мощностью 5,7 МВт. Введена в действие в

мае 1993 г., смонтировано 53 ветроагрегата типа USW-56-100 мощностью 107 кВт.

ч. каждый. Выработано на настоящий момент за весь период работы 5341674 кВт. ч

электроэнергии, в том числе за 1996 г. - 2600000 кВт. ч. Ком­плексной

программой строительства ВЭС планируется доведение мощностей до 45 МВт к 2000

г.

- Черноморская ВЭС - установленная мощность 0,8 МВт, оснащена 4

ветроаг-регатами АВЭ-250 отечественного производства. Выработано 656960 кВт. ч.

Комплексной программой предусматривается доведение мощности первой очереди к

2000 г. до 5 МВт.

- Акташская ВЭС - установленная мощность 1,6 МВт, оснащенная отечествен­ными

ветроагрегатами АВЭ-250. Выработано за весь период 769060 кВт. ч.

электроэнергии, в том числе за 1996г. - 219176 кВт. ч. Комплексной про­граммой

планируется доведение первой очереди мощностью до 9,6 МВт. В дальнейшем

планируется увеличение мощности до 17,3 МВт. Дальнейшее наращивание мощностей в

системе «Крымэнерго», согласно Комплексной программе строительства ВЭС на

Украине, планируется в Восточном Крыму (Чаганы), где имеется наибольший

ветровой потенциал. Предусматривается увеличение мощно­сти ВЭС до 710 МВт.

б) по объектам Госводхоза АР Крым;

- Сакская ВЭС - установленная мощность 0,6 МВт, оснащенная 6

ветрогенера-торами USW-56-100, выработано за весь период 70520 кВт. ч.

электроэнер­гии, в том числе за 1996 г. - 61210 кВт. ч.. Планируется доведение

ее мощно­сти к 2000 г. до 20 МВт.

- Планируется также строительство : Мироновской ВЭС с доведением ее мощ­ности

к 2000 г. до 17 МВт, Джанкойской ВЭС с доведением ее мощности к 2005 г. до 16

МВт, Пресноводненской ВЭС с доведением ее мощности к 2005 г до 25 МВт и

Восточно-Крымской ВЭС с доведением ее мощности к 2010 г-до 150 МВт.

Кроме того, Комплексной программой строительства ВЭС в Крыму к 2010 г.

планиру­ется:

- строительство Западно-Сивашской ВЭС мощностью 10,6 МВт в экономиче­ской

зоне «Сиваш»;

- строительство Судакской ВЭС с перспективными ветроагрегатами мощно­стью

300-500 кВт, с доведением ее установочной мощности к 2010 г. до 50 МВт;

— строительство Ялтинской ВЭС в пгт. Кацивели с перспективными

ветроагре-гатами мощностью 300-500 кВт, с доведением ее мощности к 2005 г до 10

МВт.

Строительство ВЭС, предусмотренное Комплексной программой рассчитано до 2010

г. и на эти цели программой выделено 773,7 млн. грн, причем 46,45%

обеспечи­вается из специального расчетного фонда при НДЦ Украины созданного для

целевого финансирования строительства ВЭС. Остальные средства предполагается

формировать за счет инвестиций совместных предприятий и других источников, не

запрещенных за­конодательством Украины. Для привлечения инвесторов для участия

в строительстве ветроэлектростанции, Правительство Крыма издало Постановление

от 25.01.96 г. №23 «О развитии ветроэнергетики в Крыму», где предоставляются

льготы при производст­ве и строительстве ветроэлектростанции.

Работы должны осуществляться на договорной основе, с конкретными фирма­ми

исполнителями, финансирование работ предпочтительно из специальных

отечест­венных и зарубежных фондов.

Принимая во внимание, что развитие ветроэнергетики может быть только при

наличии обученного персонала, программой предусмотрено создание центра

сервисно­го обслуживания, среднего и капитального ремонта, а также

межведомственного цен­тра испытаний и сертификации ВЭУ на базе ликвидируемой

СЭС - 5 в г. Щелкино. В функции центра предполагается включить:

- сбор, обработку и осуществление обмена информации с заинтересованными

органи­зациями;

- формирование законодательно-нормативной базы;

- участие в проектных работах;

- испытание и сертификация ВЭУ;

- методическая и экспертная помощь организациям и физическим лицам;

- рекламно-выставочная деятельность;

- метеорологические исследования и выбор площадок установки ВЕУ.

Комплексной программой строительства ВЭС до 2000 г. предусмотрено на эти цели

8,97 млн. грн.

Таким образом, к 2010 г., при успешном развитии Комплексной программы

строительства ветроэлектростанции Украины, предполагается довести общую

мощ­ность ВЭС Крыма до 480 МВт, что позволит повысить надежность

энергосбережения Крыма и дать экономию органического топлива в размере 290 тыс.

т. у. т. в год.

Выполнение работы по второму направлению - внедрению малой ветроэнерге­тики в

Крыму - возможно на основании научно-технических и опытно-конструкторских

разработок, выполненных в КПИ и ИЭД НАМ Украины. К настояще­му времени

разработана серия ветроустановок разных мощностей от 0,5 до 100 кВт и разного

назначения, которые предназначены для решения следующих целей и задач по

экономии ТЭР:

- автономное снабжение электроэнергией потребителей, не связанных с

- подъем воды и скважин из колодцев;

- малое орошение и мелиорация;

- переработка сельскохозяйственной продукции.

Общая выработка электроэнергии, за счет строительства ветроагрегатов малой

мощности может составить к 2000 г. 3,96 млн. кВт/ч., за период с 2001 по 2005

гг. –6, 41 млн. кВт/ ч и за период с 2006 по 2010 гг. - 11,59 млн. кВт/ч.

При этом, необходимые капитальные вложения в разработку и строительство ВЭУ

малой мощности составляет соответственно: 4,03; 4,86; 6,57 млн. грн., кроме

то­го стоимость проектно-конструкторских работ за этот период составляет - 1,4

- государственное экономическое стимулирование производителей и потребителей

ветроэнергетического оборудования малой мощности;

- оказание государственной финансовой поддержки предприятиям для организации

серийного производства ветроагрегатов на территории АРК;

- проведение разъяснительной работы среди населения Крыма о принципах

энергети­ческой эффективности и экономической целесообразности строительства

правительствами стран и частными компаниями были приняты экстренные меры по

поиску новых видов энер­гетических ресурсов для получения электро­энергии.

Таким источником в первую очередь стала солнечная энергия. Были разработаны

параболо-цилиндрические концентраторы. Эти устройства концентрируют солнечную

энергию на трубчатых приемниках, располо­женных в фокусе концентраторов.

Интересно, что в 1973 г. вскоре после начала нефтяного эмбарго был

сконструирован плоский кон­центратор, явившийся успехом научной и ин­женерной

мысли. Это привело к созданию первых солнечных электростанций (СЭС) ба­шенного

типа. Широкое применение эффек­тивных материалов, электронных устройств и

параболо-цилиндрических концентраторов позволило построить СЭС с уменьшенной

сто­имостью - системы модульного типа. Нача­лось внедрение этих систем в

Калифорнии фирмой Луз (Израиль). Были подписаны кон­тракты с фирмой Эдисон на

строительство в южной Калифорнии серии СЭС. В качестве теплоносителя

использовалась вода, а полу­ченный пар подавался к турбинам. Первая СЭС,

построенная в 1984 г., имела КПД 14,5%, а себестоимость производимой

электроэнер­гии 29 центов/(кВт-ч). В 1994 г. фирма Луз реорганизована в

компанию Солел, базирующуюся в Израиле, и продолжает успешно ра­ботать над

созданием СЭС, ведет строитель­ство СЭС мощностью 200 МВт, а также

разра­батывает новые системы аккумулирования энергии. В период между 1984 и

1990 г. фир­мой Луз было построено девять СЭС общей мощностью 354 МВт.

Последние СЭС, постро­енные фирмой Луз, производят электроэнер­гию по 13

центов/(кВт-ч) с перспективой снижения до 10 центов/(кБт-ч). Д. Миле из

университета Сиднея улучшил конструкцию солнечного концентратора, использовав

сле­жение за Солнцем по двум осям и применив вакуумированный теплоприемник,

получил КПД 25--30%. Стоимость получаемой электро­энергии составит 6

центов/(кВт-ч). Стро­ительство первой экспериментальной уста­новки с таким

концентратором начато в 1994 г. а Австралийском национальном университете,

мощность установки 2 МВт. Считают, что по­добная система будет создана в США

после 2000 г. и она позволит снизить стоимость получаемой электроэнергии до 5,4

цента/(кВт-ч). При таких показателях строитель­ство СЭС станет экономичным и

конкуренто­способным по сравнению с ТЭС.

Другим типом СЭС, получившим развитие, стали установки с двигателем

Стирлинга, раз­мещаемым в фокусе параболического зер­кального концентратора.

КПД таких установок "может достигать 29%. Предполагается ис­пользовать подобные

СЭС небольшой мощ­ности для электроснабжения автономных по­требителей в

отдаленных местностях.

ОТЭС. В перспективе можно использовать для получения электроэнергии

разность температуры слоев воды в океане, которая может достигать 20°С. Станции

на этой основе (ОТЭС) находятся в разработке. Первый вари­ант подобной

установки мощностью 5 МВт проектируется в Израиле. Меньшие по мощ­ности

установки действуют в Австралии, Кали­форнии и ряде других стран. Основная

слож­ность перспективы их использования - низкая экономичность и как следствие

отсутствие коммерческого интереса.

Фотоэнергетика. Начиная с 70-х годов правительства индустриальных

стран израс­ходовали биллион долларов на разработки фотоэлектрических

преобразователей. За последние 10 лет стоимость фотоэлектричес­ких

преобразователей снижалась и в 1993 г. достигла 3,5-4,75 дол/Вт, а стоимость

полу­чаемой энергии 25-40 центов/(кВт/ч). Миро­вой объем производства с 6,5 МВт

в 1980 г. увеличился до 29 МВт в 1987 г. и в 1993 г. составил более 60 МВт

(рис. 2).

Рис. 2. Производство фотоэлектрических устройств в мире в 1970-1993 гг.

В Японии ежегодно выпускается 100 млн. калькуляторов общей мощностью 4 МВт,

что составляет 7% мировой торговли фотоэлект­рическими преобразователями. Более

20 тыс. домов в Мексике, Индонезии, Южной Африке, Шри-Ланке и в других

развивающихся странах используют фотоэлектрические системы, смонтированные на

крышах домов, для получения электроэнергии для бытовых целей.

Наилучшим примером использования таких систем является Доминиканская

республика, где 2 тыс. домов имеют фотоэлектрические установки,

сконструированные в последние 9 лет. Стоимость такой установки 2 тыс. дол.

В Шри-Ланке израсходовано 10 млн. дол на электрификацию 60тыс. домов с

помощью фотосистем. Стоимость установки мощностью 50Вт, включающая фотопанель,

источник света и аккумуляторную батарею, составляет 500 дол.

В будущем стоимость ycтaновки для малых систем будет снижаться, например

установки с люминесцентными лампами. В Кении в тече­ние последних лет 20 тыс.

домов электрифи­цировано с помощью фотосистем по сравне­нию с 17 тыс. домами,

где за это же время введено централизованное электроснабже­ние. В Зимбабве за

счет кредита в 7 млн. дол, выделенного в 1992 г., будет электрифициро­вано 20

тыс. домов в течение 5 лет. Мировым банком выделен кредит в 55 млн. дол. для

электрификации 100 тыс. домов в Индии фо­тосистемами. В США стоимость 1 км

распре­делительных электросетей составляет 13-33 тыс. дол. Контракт на

установку мощностью 500 МВт, включающую электроснабжение дома, освещение,

радио, телевидение и ком­пьютер, составляет не менее 15 тыс. дол. (включая

аккумуляторную батарею). Уже име­ется 50 тыс. таких установок в городах и

еже­годно строится около 8 тыс. установок. Среди индустриальных стран кроме США

также лиди­руют в использовании фотосистем в домах Испания и Швейцария.

Если даже ежегодно в мире будет снаб­жаться фотосистемами 4 млн. домов (1%

тех, что электрифицируются ежегодно), то общая установленная мощность

фотосистем соста­вит всего 200 МВт, что в 4 раза меньше миро­вого производства

их в 1993 г. Если производ­ство фотосистем достигнет ежегодно 1% общей продажи

энергии в мире, то их произ­водство по сравнению с современным уров­нем должно

возрасти десятикратно, а увели­чение до 10% этой продажи приведет к

сто­кратному росту производства фотосистем.

Для успешного внедрения фотосистем их удельная стоимость должна быть снижена

в 3-5 раз прежде, чем появятся крупные энер­госистемы.

Половина продажи кремния приходится на монокристаллы, поликристаллическая

моди­фикация также имеет большое будущее. Боль­шое будущее будут иметь

тонкопленочные системы, в частности на основе аморфного кремния. Некоторые

образцы фотоэлектро-преобразователей на основе аморфного кремния имеют КПД 10%,

удельную стоимость 1 дол/Вт, стоимость получаемой электроэнер­гии 10-12

центов/(кВт/ч) - это ниже, чем была ее стоимость в 1993 г. Имеется перспек­тива

снижения стоимости к 2000 г. до 10 центов/(кВт /ч) и до 4 центов/(кВт /ч) к

2020 г.

Итак, фотоэнергетика может стать ведущим источником энергии мировой большой

инду­стрии. Это подтверждают сделанные в 1994 г. разработки, считают эксперты.

В результате создания новых технологий и повышения тех­нического уровня

продукции может быть пре­одолен барьер для внедрения фотоэлектри­ческих систем,

связанный с высокой их стои­мостью. Так, по инициативе корпорации Енрон ведется

разработка фотоэлектрической стан­ции мощностью 100 МВт для строительства в

Неваде, на которой стоимость вырабатывае­мой электроэнергии составит 5,5

цента/(кВт/ч).[1]

Солнечная энергия является наиболее мощным и доступным из всех видов

не­традиционных и возобновляемых источников энергии в Крыму. Солнечное

излучение не только неисчерпаемый, но и абсолютно чистый источник энергии,

обладающий ог­ромным энергетическим потенциалом.

В реальных условиях облачности, годовой приход суммарной солнечной радиа­ции

на территории Крымского региона находится на уровне 1200-1400 кВт ч/м2

.

При этом, доля прямой солнечной радиации составляет: с ноября по февраль

20-40 %. с марта по октябрь - 40-65%, на Южном берегу Крыма в летние месяцы -

до 65-70%.

В Крыму наблюдается также наибольшее число часов солнечного сияния в те­чение

года (2300-2400 часов в год), что создает энергетически благоприятную и

эко­номически выгодную ситуацию для широкого практического использования

солнеч­ной энергии.

В то же время, источник имеет довольно низкую плотность (для Крыма до 5 ГДж

на 1 м2 горизонтальной поверхности) и подвержен значительным

колебаниям в | течение суток и года в зависимости от погодных условий, что

требует принятия до­полнительных технических условий по аккумулированию

энергии.

Основными технологическими решениями по использованию энергии являют­ся:

превращение солнечной энергии в электрическую и получение тепловой энергии для

целей теплоснабжения зданий.

Прямое использование солнечной энергии в условиях Крыма, для выработки в

настоящее время электроэнергии, требует больших капитальных вложений и

дополни­тельных научно-технических проработок.[8]

В 1986 г. вблизи г. Щелкино построена первая в мире сол­нечная электростанция

(СЭС-5) мощностью 5 тыс. кВт. К 1994 г. она выработала около 2 млн. кВт.час

электроэнергии. Экспери­мент с СЭС показал реальность преобразования солнечной

энергии в электрическую, но стоимость отпускаемой электроэнергии оказалась

слишком высокой, что в условиях рыночной экономики является малоперспективным.

В настоящее время ПЭО "Крымэнерго" обосновало применение в Крыму

солнечно-топливных электростанций, являющихся СЭС второго поколения с более

высокими технико-экономическими показателями. Такую электростанцию планируется

построить в Евпатории. Сегодня солнечная энергетика получила широкое развитие в

мире. Мировым лидером по строительству СЭС является амери-канско-израильская

фирма "Луз", сооружающая станции мощ­ностью 30-80 МВт, на которых используется

принципиально новая технология с параболоциливдрическими концентратами

солнечного излучения. Себестоимость вырабатываемой ими электроэнергии ниже, чем

являются:

- разработка научно-технических решений по повышению КПД фотоэлемен­тов;

-применение высокоэффективных фотоэлементов с использованием концен­траторов

солнечного излучения.

Техническая подготовленность отечественных предприятий на Украине позво­ляет

освоить производство фотоэлектрических источников питания на суммарную

ус­тановленную мощность до 100 МВт.

Мощность фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии, внедряе­мых в

Крыму к 2010 г., может составить до 3,0 МВт, что может обеспечить экономию

топлива до 1,7 тыс т у.т. в автономных системах энергообеспечения.

Солнечная энергия в Крыму может использоваться не только для производства

электроэнергии, но и тепла. Это реально при широком распространении в

республике солнечных батарей (коллекторов), легко сооружаемых и

высокорентабельных. Разработкой и изготовлением солнечных коллекторов новой

кон­струкции занимаются ГНПП «Гелиотерн», «Крымэнерго» (пос. Утес) и трест

«Южстальмонтаж» (г. Симферополь). Горячее во­доснабжение от солнца

(коллекторов) сбережет дефицитное ор­ганическое топливо и не будет загрязнять

воздушный бассейн. В настоящий же период 80% тепловой энергии производят более

трех тысяч котельных, которые не только сжигают огромное количество

органического топлива, по и существенно повы­шают концентрацию газопылевых

энергетически эффективных солнечных коллекторов с улучшенными

теплотех­ническими характеристиками, отвечающими современному зарубежному

уровню, в частности: с селективным покрытием, вакуумные, пластмассовые для

бытовых нужд, воздушные для нужд сельского хозяйства;

• довести выпуск солнечных коллекторов к 2010 г. до 3-5 тыс. штук в год, что

эквивалентно замещению годового использования топлива - 0,35 - 0,65 тыс. т

у.т.;

• увеличить в 2-3 раза выпуск высокоэффективных теплообменников для

сол­нечных установок;

• обеспечить достаточную постановку запорной и регулирующей арматуры,

приборов для автоматизации технологических процессов.

Реализация этих предложений позволяет создать в Крыму собственную

про­мышленную индустрию по выпуску основного специализированного оборудования

для комплектации и строительства установок по использованию солнечной энергии.

Наиболее перспективными направлениями солнечного теплоснабжения на бли­жайшую

перспективу (до 2010 г.) являются:

• солнечное горячее водоснабжение индивидуальных и коммунальных потреби­телей

сезонных объектов (детские, туристические, спортивные лагеря, объекты

сана-торно-курортной сферы, жилых и общественных зданий);

• пассивное солнечное отопление малоэтажных жилых домов и промышленных

сооружений, главным образом, в сельской местности и Южном берегу Крыма;

• использование солнечной энергии в различных сельскохозяйственных

произ­водствах (растениеводство в закрытых грунтах, сушка зерна, табака и

других сельхоз­продуктов и материалов);

• применение низкопотенциальной теплоты, полученной на солнечных уста­новках,

для разнообразных технологических процессов в различных отраслях

про­мышленности (для пропарки при производстве железобетонных изделий и др.

целей).

Экономия топлива на отопительных котельных от внедрения этих установок может

составить к 2000 г. - 4,01 тыс. т у.т., за период 2001-2005 г. - 6,5 тыс. т у.

т. и за период с 2006 по 2010 г. - 11,66 тыс т у.т.

Дополнительная выработка электроэнергии от работы солнечных

фотоэлектри­ческих преобразователей батарей может составить к 2000 г. - 0,30

млн. кВт. ч., за пе­риод с 2001 по 2005 г. - 0,72 млн. кВт. ч., за период с

2006 по 2010 гг. - 1,8 млн. кВт. ч.

Для реализации программы к 2010 г. промышленность Крыма должна обеспе­чить

по изучению геотермических условий недр и оценке геотермальных ресурсов, как

для всей территории, так и для отдельных ее регионов, площадей и месторождений.

По результатам этих работ построены геотермические карты, оценены ресурсы

термальных вод и геотермальной энергии, содержащейся в «сухих» горных породах.

Районами возможного использования геотермальной энергии в Украине являются

Закарпатье, Крым, Предкарпатье, Полтавская, Харьковская, Донецкая, Луганская,

Херсонская, Запорожская области и некоторые другие.

Обобщение и анализ мирового опыта использования геотермальной энергии

показывает, что по масштабам использования теплоты недр Украины существенно

отстает от многих зарубежных стран. Одной из основных причин является

отсутствие достаточного экономичных и эффективных технологий извлечения и

использования низкотемпературных теплоносителей.

Разработка и освоение интенсивных технологий извлечения теплоносителя и

создания эффективных систем использования теплоты недр является главной научной

и инженерно-технической проблемой энергетики. Без создания таких технологий и

установок нельзя рассчитывать на широкомасштабное использование этого

энергоисточника.[5]

Согласно данным Государственного комитета Украины по геологии и

исполь­зованию недр, основанных на результатах геологоразведочных работ,

выполненных в 1970-1979 гг. на территории Крымского региона, установленные

потенциальные ре­сурсы подземных геотермальных вод составляют до 27 млн. куб. м

в сутки. Потенциал этого источника достаточен для работы энергетических

установок мощностью до 35-40 МВт, которые могут произвести до 150 млрд. кВт. ч.

тепловой энергии в год.

Техническая возможность на современном этапе развития научных достижений,

позволяет достичь в ближайшие 15 лет до 10-15 % использования этого потенциала

и получить до 15 млрд. МВт. ч. дополнительной тепловой энергии для целей

целесообразность использования следующих видов подземных геотермальных вод:

— температурой более 140°С и глубиной залегания до 5 км для выработки

электроэнергии;

— температурой около 100°С для систем отопления зданий и сооружений;

— температурой около 60-70°С для систем горячего водоснабжения.

Основные перспективные направления использования геотермальной энергии в

Автономной Республики Крым и технические решения по их реализации определены и

разработаны институтом технической теплофизики Национальной Академии наук (НАН)

Украины. В настоящее время доведены до опытно-промышленной и промышленной

стадии внедрения следующие технологии и установки по использованию

геотермальной энергии:

— системы геотермального теплоснабжения населенных пунктов, промышленных,

сельскохозяйственных, социальных, коммунально-бытовых и др. объектов;

— геотермальные электростанции;

— системы тепло- и хладоснабжения с подземными аккумуляторами теплоты;

— геотермальные сушильные установки для сушки различной сельхоз-продукции,

лекарственных трав и др.;

— геотермальные холодильные установки;

— системы геотермального теплоснабжения теплиц.

В то же время, для широкого развития геотермальной энергетики в Крыму

требуется проведение первоочередных научных и технических работ в следующих

перспективных месторождений, перечень скважин, которые показывали наличие

геотермальных ресурсов; постановка задач по организации поисковых

промышлен­ных теотермальных электростанций установленной мощностью от 10 до 100

МВт;

- разработка обоснований, проектирование и создание сети геотермальных

энергоус­тановок небольшой мощности (0,5-3,0 МВт), которые бы работали на

основе экс­плуатации отдельных высокопродуктивных скважин на маломощных

месторожде­ниях и максимальной унификацией оборудования (создание

блочно-модульных установок заводской подставки);

- обоснование возможности и целесообразности создания систем и установок для

комбинированного использования геотермального тепла (от70°С) и органического

топлива и строительства специальных ГеоТЭЦ на перспективных месторождениях;

- обоснование создания систем геотермального теплоснабжения крупных

населенных пунктов в перспективных районах мощностью 10-100 МВт;

- привлечение в топливно-энергетический комплекс Крыма тепловых геотермальных

ресурсов, имеющихся на действующих нефтегазовых месторождениях с

использо­ванием существующего и вводимого фонда скважин и действующего

оборудования, создание сети мелких установок геотермального теплоснабжения и

горячего водо­снабжения мощностью 1-5 МВт с использованием отдельных

высокопродуктивных скважин, а также создание систем и установок за пределами

нефтяных и газовых месторождений;

- создание технологий и оборудования для привлечения тепла «сухих» горных

пород и строительство на их основе систем геотермального теплоснабжения.

Общая экономия котельно-печного топлива в Крыму за счет использования

геотермальной энергии позволит сэкономить к 2000 г. - 33,8 тыс. т у.т. . за

период 2001-2005 гг. - 73,6 тыс. т у.т. и за период с 2006 по 2010 г. - 135,6

тыс. т у.т.

При этом необходимые капитальные вложения в реализацию этих технологий

составляют соответственно - 6,68; 10,55; 13,58 млн. грн., кроме того, затраты

на науч­но-исследовательские и проектно-конструкторские работы до 2010 г. могут

составить до 3,4 млн. грн.

Институтом технической теплофизики НАН Украины проработаны также тех­нические

предложения по строительству в Крыму опытно-экспериментальной Тарханкутской

геотермальной электростанции, общей суммарной мощностью до 180 МВт. Введение в

действие Тарханкутской ГеоТЭЦ позволит получать дополнительно 760-1010 млн.

кВт/ч. электроэнергии в год. Однако, предварительные оценки стоимости

строительства ГеоТЭЦ показывают, что необходимые капитальные вложения составят

547-600 млн грн. (295-323 млн. долларов США), что требует привлечения

отечествен­ных и зарубежных инвесторов.

Таким образом, использование теплоты геотермальных вод представляет пока еще

определенную сложность, связанную со значительными капитальными затратами на

бурение скважин и обратную закачку отработанной воды, создание

коррозийно-стойкого теплотехнического оборудования. Поэтому, основными

направлениями раз­вития геотермальной энергии на ближайшую перспективу будут

являться:

существующих геотермальных скважинах для теплоснабжения близлежащих населенных

пунктов, промышленных и сельскохозяйственных объектов;

- создание коррозийностойкого специального тепломеханического оборудования;

- организация предприятия по добыче и утилизации отработанного горючего

тепло­носителя,

- создание установок по использованию низкопотенциальной теплоты подземного

грунта и подземных вод из источников, залегающих на глубине до 150 м, которые

древесный уголь, отходы сельскохозяйственного производства и животных) в мире в

целом снизилось. Однако, в развивающихся странах этот вид

энергоресурсов составляет в среднем 20%. При этом в ряде стран Африки

использование биомассы для энергетических целей равно примерна 60% общего

энергопотребления, в азиатских странах- 40%, в странах Латинской Америки 0 до

кг сырой нефти, теплотворность 1 кг пшеничной соломы и сухих кукурузных

стеб­лей равна 15,5 МДж, соевой соломы - 14,9 , рисовой шелухи - 14,3 ,

подсолнечной лузги - 17, 2 МДж. По этому показателю растительные отходы

полеводства прибли­жаются к дровам - 14,6-15,9 МДж/кг и превосходят бурый уголь

- 12,5 МДж/кг.

Получение промышленного биогаза растительного и животного происхожде­ния

возможно за счет их сбраживания (метанового брожения) с получением метана и

обеззараженных органических удобрений. Теплотворная способность 1 куб. м

биогаза, состоящего из 50-80% метана и 20-50% углекислого газа, равна 10-24 МДж

энергии, при этом коэффициент его полезного использования в качестве топлива на

газогенераторах может составлять до 83%. Производство биогаза в некоторых

зару­бежных странах уже заняло ведущее положение в энергетическом балансе

высококаче­ственных удобрений необходимо:

- разработка инновационных проектов на строительство биогазовых устано­вок в

населенных пунктах на предприятиях сельскохозяйственной промыш­ленности;

- создание экономического механизма, стимулирующего научно-технические и

проектно-конструкторские работы в данной области;

- производство и внедрение необходимого соответствующего технологиче­ского

оборудования.

Комплексной научно-технической программой развития нетрадиционных

во­зобновляемых источников энергии в Крыму до 2010 г. было предусмотрено

строитель­ство двух установок по получению и использованию биогаза на городских

очистных сооружениях и 9 установок по комплексному использованию

сельскохозяйственных отходов в хозяйствах Крымского региона.

Необходимые капитальные вложения для их реализации составят до 2000 г. -0,4

млн грн., за период с 2001 по 2005 г. - 1,5 млн. грн. и за период с 2006 по

2010 г. -1,5 млн. грн.

Затраты на научно-исследовательские и проектно-конструкторские разработки

составят-0,35 млн. грн.

При этом, за счет работы биогазовых установок, может быть получена эконо­мия

топлива до 2000 г - 0,05 тыс. т у.т., за период с 2001 по 2005 г. - 1,4 тыс. т

показывают расчеты, выполненные на географи­ческом факультете Симферопольского

госуниверситета профес­сором Л. Н. Олиферовьм и доцентом В. Б. Кудрявцевым, в

Крыму имеется большое количество рек с расходом воды 2 м/сек, достаточным для

работы турбины, на которых можно установить каскад микроГЭС. Турбины малой

мощности (опытные образцы) уже изготовлены и ждут своего внедрения. МикроГЭС —

это экологически чистые предприятия, они могли бы снабжать электроэнергией

туристские предприятия горного Крыма, службы заповедников и другие удаленные

точечные объекты.[9]

Освоение потенциала малых рек и использование свободного напора в

сущест­вующих системах водоснабжения и канализации городов Крыма с

использованием ус­тановок малой гидроэнергетики помогает решить проблемы

улучшения энергоснаб­жения многочисленных потребителей и их экологической

безопасности.

К объектам малой гидроэнергетики относятся мини-ГЭС - мощностью до 100 кВт,

микро-ГЭС - до 100 кВт и собственно малые ГЭС - 15-25 МВт.

Общая устанавливаемая мощность малых гидроэлектростанций в Крыму может

составить около 6900 кВт, в том числе на : Чернореченском водохранилище - 3200

кВт, Партизанском - 250 кВт, Межгорном - 730 кВт, Ялтинской системе - 2100 кВт,

Феодосийском водохранилище - 170 кВт, канализационных очистных сооружениях

Феодосии - 200 кВт, Керчи - 250 кВт.

Внедрение данных энергосберегающих мероприятий позволит сократить на 25 -80%

потребление электроэнергии на существующих инженерных сооружениях и се­тях

жилищно-коммунального хозяйства Автономной Республики Крым и улучшить

экологическую обстановку в санаторно-курортных зонах Крыма.

Эксплуатация малых ГЭС в Крыму дает возможность дополнительно производить до

5 млн кВт/ч электроэнергии в год, что эквивалентно ежегодной экономии до 1,5

тыс. т дефицитного органического топлива.

Необходимые капитальные вложения составят к 2000 г. - 1 млн. грн., за период

2001 по 2005 г. - 1,4 млн. грн. и за период с 2006 по 2010 г. - 1,37 млн. грн.;

затраты на научно-технические и проектно-конструкторские разработки составят

0,38 млн. грн. К основным направлениям развития малой гидроэнергетики в Крыму

до 5,0 кВт;

2. проведение работ по созданию атласа малых рек Крымского региона с

опре­делением сезонных расходов воды, скорости течения на разных уровнях

вы­соты паводков и др. данных;

3. уточнение потенциала гидроэнергетических ресурсов малых рек и

сущест­вующих инженерных гидросооружений для строительства микро-ГЭС;

4. разработку инвестиционных проектов по строительству объектов малой

гид­роэнергетики;

5. разработку системы государственного стимулирования внедрения

Мировой океан, являющийся одновременно и природным концентратором солнечной

энергии. Формы аккумуляции энергии в океане разнообразны. Энергетические

источники океана имеют различные по потенциалу ресурсы. Значительные

энергетические возможности заключают в себе: тепловая энергия океана, течения и

волны, приливы, перепады солености, биомасса.

Исследования дают основание сделать вывод, что волны в сравнении с другими

возобновляемыми источниками энергии океана обладают довольно хорошими

показателями, что позволит в будущем эффективно использовать их энергию.[5]

Каждая волна моря, направляющаяся к берегу, несет с собой огромную энергию

(например, волна высотой в 3 м не­сет около 90 кВт мощности на 1 м побережья).

В настоящее время имеются реальные инженерные и технические возможности для

эффективного преобразования волновой энергии в электрическую. Однако надежные

волноустановки пока не разработаны. Опыт использования волновых электростанций

уже имеется и в СНГ, и в других странах мира.[9]

В перспективе энергию морских волн можно вовлечь в общий баланс

энергетических ресурсов, используемых человеком в хозяйственной деятельности.

5.7. Использование низкопотенциальной энергии с помощью теплонасосных установок

В условиях Крыма вся окружающая природная среда теоретически может

рас­сматриваться как неисчерпаемый источник низкопотенциальной энергии.

Использо­вание этой энергии для теплоснабжения жилых и общественных зданий

возможно с помощью специального энергетического оборудования - тепловых насосов

(ТН).

Источниками низкопотенциального тепла, обеспечивающими энергетически

эффективную и экономически целесообразную работу теплонасосных установок (ТНУ),

на территории Автономной Республики Крым являются:

а) возобновляемые источники энергии:

• грунтовая вода, сохраняющая в течение всего года постоянную температуру на

уровне+8-+12°С;

• подземный грунт на глубине от 2-х до 50 м при температуре +10 -+14 °С;

• морская вода с минимальной температурой в зимний период до + 8 - +10 °С;

• солнечная энергия при использовании в течение всего года с сезонными и

суточными аккумулирование теплоты,

• наружный воздух с температурой в зимний период до -5 - -8°С.

б) низкотемпературные вторичные энергоресурсы:

• сбросные промышленные низкотемпературные стоки и воздушные выбросы

предприятий;

• сточные воды очистных сооружений городов и крупных населенных пунктов Крыма;

• тепло молока на мелочно-товарных фермах и др. источники сельхозпроизвод-ства.

Применение ТН является наиболее подготовленной технологией по широкое

использованию всех видов низкотемпературных источников тепловой энергии для

теплоснабжения зданий и сооружений и создания комфортных условий для проживания

людей. Работа ТНУ при коэффициенте преобразователя от 3-х и выше обеспечивает

до 60-80% снижение расхода дефицитного органического топлива на существующих

отопительных котельных.

Применение энергетически эффективного теплонасосного оборудования Крыму

позволит также решить проблему снижения выбросов вредных веществ в атмосферу на

существующих теплоисточниках, что значительно повысит экологическую

безопасность, особенно в районах санаторно-курортной застройки Южного берега

Крыма, где к охране окружающей среды предъявляются особо повышенные требования.

Значение органического топлива на существующих отопительных котельных за счет

применения ТНУ должно составить до 2000 г - 56 тыс. т у.т., за период с 2001 по

2005 г. - 100,1 тыс т у т и за период с 2006 по 2010 г. - 143,9 тыс. т у.т. При

этом не­обходимые капиталовложения должны соответственно составить: до 2000 г.

- 7,4 млн. грн, с 2001 по 2005 г. - 10,15 млн. грн. и с 2006 по 2010 г. - 11,03

млн. грн. ; затраты на научно-исследовательские и проектно-конструкторские

разработки составят 2,77 млн. грн.[8]

5.8. Оценки и объемы возможностей энергосбережения за счет использования

альтернативных источников энергии

В результате реализации предложений и мероприятий по использованию

аль­тернативных источников энергии к 2010 г. общая экономия котельно-печного

топлива на отопительных котельных Крыма должна составить 569,8 тыс. т у. т., в

том числе до 2000 г - 93,8 тыс. т у. т, за период с 2001 по 2005 г. - 181,6

тыс. т у. т. и за период с 2006 по 2010 г - 294,4 тыс. т у. т.

Дополнительная выработка электроэнергии за счет строительства и ввода в

эксплуатацию объектов малой энергетики составит 86 млн. кВт /ч, в том

числе до 2000 г. - 14,2 млн. кВт/ ч, за период с 2001 по 2005 гг. - 27,6 млн.

кВт/ ч и за период с 2006 по 2010-44,2 млн. кВт/ ч.

Кроме того строительство и введение в эксплуатацию к 2010 г. Тарханкутской

малой электростанции мощностью 180 МВт позволит выработать дополнительно в

Крыму 760-1010 кВт ч электроэнергии в год.

Капитальные вложения для реализации этой программы должны составить 128 млн.

грн , в том числе до 2000 г. -30,5 млн. грн в течение 2001-2005 г. - 44,8 млн.

грн., в течение 2006-2010 - 52.7 млн. грн.

Кроме того, для строительства и пуска в эксплуатацию Тарханкутской ГеоТЭЦ

источников энергии. Специалистам ПЭО "Крымэнерго" совместно с учеными и

конструкторами Крыма, Украины и других стран остается лишь реально воплотить

тео­рию в экономику республики.

Существуют определенные трудности и с доставкой электро­энергии,

распределяющейся по линиям электропередач напряже­нием 220 – 110 - 35 кВ,

протяженность которых составляет около 3000 км.

Поскольку в ближайшей перспективе Крым по-прежнему будет острозависимым по

электроэнергии от сопряженных терри­торий, необходимо решить проблему пропуска

электроэнергии в республику, для чего на входе построить дополнительные сети

напряжением 330 кВ. В этой связи ПЭО "Крымэнерго" начато строительство

подстанции 330 кВ в Сакском и Симферо­польском районах, подстанции 750 кВ

"Каховка" в Херсонской области. Наиболее сложная ситуация сложилась в Керчи,

кото­рая питается от одной линии 220 кВ (резервная линия 110 кВ лишь частично

обеспечивает город, а маломощная Камыш-Бурунская ТЭЦ покрывает его потребности

на 14%). Со строи­тельством второй линии 220 кВ на Керчь и расширением

Камыш-Бурунской ТЭЦ город перестанет испытывать хрониче­ский энергетический