Децентрализованное производство электроэнергии.

Второй кит всплыл потому, что западная промышленность выбросила на рынок высокоавтоматизированные экономичные котельные и электрогенерирующие установки, которые предлагаются в виде мини_ ТЭЦ для промышленных предприятий, так и для индивидуальных потребителей в виде микро-ТЭЦ вплоть до мощностей 3-5 кВт.

Производство электроэнергии на месте позволяет избежать потерь энергии при ее транспорте и затрат на эксплуатацию сетей.

В представленной ниже аналитической статье представлена картина изменения подходов к развитию энергетики в Японии.
Переводчик надеется, что статья будет полезна энергетикам, руководителям предприятий и специалистам администраций муниципалитетов, которые задумываются: куда приведен простое реформирование РАО ЕЭС России.

В связи с продолжение циклов дерегуляции или децентрализации экономики в Японии

Возрастают возможности развития когенерации (ТЭЦ) и увеличения производства электроэнергии на мете (локально) у потребителя.

Автор статьи Тим Шарп сообщает, что: совместные усилия по дерегуляции энергетики, уменьшения воздействия на климат и контроль загрязнений в виде в виде увеличения использования отходов (рециркуляции),- должны привести к 2010 г. к увеличению производства электроэнергии на новых децентрализованных (или распределенных) электростанциях общей мощностью 20 000 МВт.

На развитие децентрализованного производства энергии, однако, могут оказывать влияние многозначительные препятствия. Эти препятствия могут быть политическими и законодательными.

В Японии трудности заключаются в том, что страна должна обеспечить максимум энергетической безопасности при минимальной стоимости практически полностью импортируемых энергоресурсов.

Развитие децентрализованного производства энергии должно рассматриваться на фоне сложившегося после 2 Мировой войны топливно-энергетического комплекса, включающего использование ядерной энергии, угля, природного газа (сжиженного газа), гидроэнергии и нефти. Рыночная доля возобновляемых энергоисточников на фоне других энергоресурсов едва ли заметна.

Жесткая структура обеспечения электроэнергией.

Относительная недружелюбность сложившегося энергетического комплекса по отношению к районному энергоснабжению до сих пор определялась жестко организованной структурой энергетической отрасли Японии, в которой 10 региональных, вертикально интегрированных энергетических монополий полностью доминировали на своих территориях, оказывая громадное влияние на центральное правительство через национальную Федерацию энергосистем (ФЭС), которой они все принадлежат.

ФЭС, оказывающая подавляющее влияние на энергетику и до некоторой степени на экономику страны, оказалась втянута в середине 90-х годов в волну глобального интереса к децентрализации энергетической отрасли.

Японский Парламент, убежденный новыми аргументами, что при выполнении децентрализации управления энергетикой высокие розничные тарифы на электроэнергию снизятся, вопреки упорному сопротивлению ФЭС принял в апреле 2000 г. постановление о 4-х этапном переходе к открытому рынку электроэнергии.

Согласно Постановлению: любой производитель электроэнергии: будь то независимый энергопроизводитель или энергосистема входящая в структуру ФЭС,- имеют законное право продавать электроэнергию напрямую любому потребителю в любом районе страны, если его пиковая потребляемая мощность превышает 2 МВт.

На втором этапе ( с апреля 2001 г.) все конечные потребители с пиковым потреблением более 500 кВт могут заключать прямые договора..

Уже с апреля 2005, только потребители с пиковым потреблением менее 50 кВт не будут включены в рынок (будут защищены по терминологии автора статьи).

Дата полной дерегуляции предварительно обозначена: за пределами 2010 г.

Сама по себе дерегуляция будет мало влиять на развитие районного энергоснабжения.

Имеющийся опыт демонстрирует, что эффект получается чисто косметический.

Новые энергопроизводители, которые будут поставлять электроэнергию клиентам ФЭС через сети ФЭС, будут выполнять ограничения определяемые требованиями ФЭС. Так как члены ФЭС не испытывают большого желания предоставить независимому регулятору ( в России: Федеральная Энергетическая Комиссия) осуществлять контроль за активами магистральных и распределительных сетей,- то до сих пор ясных решений на этот счет нет.

Однако, Министерство Экономики, Торговли и Индустрии ( МЭТИ) нашло решения для раскрутки выполнения этих задач. Сейчас Независимым производителям разрешается поставлять электроэнергию ближайшим клиентам через мини-сети, принадлежащие самим энергопроизводителям. Это решение может стимулировать локальное производство электроэнергии при увеличивающейся популярности концепции региональной автономии.

Понятие новой энергии

Попытки уменьшить влияние энергетики на изменения климата ввиду японской энергетической дилеммы (отсутствие энергоресурсов и- рост энергопотребления), возродило правительственный интерес к экологически чистым, предпочтительно местным энергетическим ресурсам. Эти источники, называемые как: новая энергия,- включают производство электроэнергии на базе возобновляемых источников, на использовании отходов, и газовые ТЭЦ и топливные элементы ( электрохимические генераторы). Многие из них уже обеспечивают локальное электроснабжение.

Основная трудность, препятствующая развитию новой энергии является их значительно более высокая стоимость электроэнергии, чем электроэнергии, получаемой от атомных электростанций (АЭС) и от ТЭС.

По данным МЭТИ за июнь 2001 г.: электроэнергия от фотоэлектрических районных станций стоила 45-66 йен/кВт.ч, значит в 2-3 раза выше коммунального тарифа = 23 иены/кВт.ч. Стоимость электроэнергии от ветряных станций составляет 10-24 йены/кВт.ч, в то время как ТЭС дают электроэнергию по цене 7 йены / кВт.ч (100 йен=$0,8 .Энергосистемы использовали эти данные для того, чтобы аргументировать предпочтительность дешевого производства электроэнергии на базе компактных мощных электростанций в стране с такой ограниченной территорией.

Однако, МЭТИ выдвинуло 3 контраргумента.

Первый аргумент.

Министерство в конце 90 годов запустило под управлением Организации по развитию Промышленных Технологий и Новой Энергии (NEDO) обширную программу развития новых технологий в энергетике путем субсидирования научных и производственных программ, и субсидирования их рыночного проникновения и снижения стоимости генерации.

Во вторых.

Использована весьма удобная концепция региональной автономии для обеспечения пост * (экспорта) избытков электроэнергии от локальных энергоисточников для минимизации стоимости вырабатываемой энергии.

В третьих.

Отмен значительный разрыв м. стоимостью производства =7 йен/кВт.ч на АЭС и ТЭС и величиной тарифов = 23 йены\кВт.ч для жителей ( и 20 йен/кВт.ч для коммерческих организаций). При таких тарифах стоимость дорогой возобновляемой энергии производимой и потребляемой на месте ( без расходов на транспорт) становится конкурентноспособной. К 2010 г. среди новых энергоисточников подавляющий вес приобретает гидроэнергия, так как ее доля достигнет в новой энергии 98,2%. В будущем и низкопотенциальная геотермальная энергия, которой в Японии избыток,- будет также более использована.

NEDO будет стимулировать развитие новой энергии путем субсидирования. Для этого потребуется субсидировать 50% капитальных затрат и 1/3 затрат на пусковой период. А кроме, того потребуется стимулировать предпроектные проработки локальных энергоисточников для регионов. На это в 2003 г. должно потребоваться около 15 млрд. йен.

Биомасса и использование фотоэлектричества.

Продвинутый проект использования биомассы в виде биохимической и термохимической переработки исходного материала в виде пиролиза, пеллетизации (таблетирования древесных отходов) и метановой ферментации. В этом проекте используются новые виды топлива как для производства тепла, и в когенерации, а также в топливных элементах. NEDO будет субсидировать 50% капитальных затрат с 4 годичным сроком возврата субсидий.

Такую поддержку уже получает ТЭЦ, использующая компост и биогаз в городе Яги в префектуре Киото. На станции используются 65 тонн в день биотоплива, включающего стручки гороха, навоз рогатого скота и свиней, солому, стружки,- что позволяет производить метан для производства 220 кВт электрической мощности и производства 24 тонны компоста в день.

NEDO поддерживает развитие фотоэлектрических установок (ФЭУ) на основе производства наиболее эффективных установок мощностью 305 квт, которых уже производится ежегодно 30 000.

Фотоэлектрические установки компании Шарп, компактные ( 5,5 м2/кВт), моно-кристаллические с кпд=17,5%, или ФЭУ от фирмы Киосера, в виде покрытия для крыш стоимостью $6500/ кВт являются примером установок, развитие которых поддерживает NEDO.

Установка фирмы Киосера мощностью 214 кВ включает 1896 ячеек, каждая мощностью 113 Ватт в виде 22 сборок, распределенных по территории абонентов. Каждая сборка может быть отключена без воздействия на общую систему.

Использование сбросного тепла

Третий элемент политики NED поддержка использования сбросного тепла.

Основой в пищевой индустрии для этого является постановление Министерства Экологии (МЭ), которое обязало предприятия к 2006 г. использовать 20% отходов, которых в настоящее время используется только 0,3%.

Стимулируется использование более низкого температурного потенциала для производства электроэнергии. Примером является использование температурного потенциала океана.

Очень важно, что промышленность Японии позитивно реагирует на эти инициативы. Энергетическая компания Шубу, являющаяся членом ФЭС тесно сотрудничает с промышленной корпорацией Ишикаваджима (Ishikawajima Heavy Industries( IHI) по созданию 300 кВт модуля топливных элементов для таких предприятиях как: отели, рестораны, госпитали для производства электроэнергии начиная уже с 2004 г. Две установки на природном газе уже находятся в эксплуатации. Фирма Тойота заказала третью установку, которая в комбинации с микротурбиной достигнет 85% коэффициента использования топлива.

Корпорация Kobe Steel также решила расширить свое участие в развитии проектов по использованию биомассы, отходов дерева , и коммунальных отходов.

Интерес к этим проектам так же более возрастет, если Министерство экологии сможет убедить политиков ввести с апреля 2005 г. углеродный налог на использование углеродных топлив в размере 3000 йен/тонну.

Несмотря на объективные трудности и предстоящую значительную работу по совершенствованию технологий, развитие распределенной энергетики имеет большое будущее в Японии.

Перевел с оригинала Грицына В.П