INSTITUT ENERGETIKI LOGO

Прогноз развития энергетики мира и России 2019

Серия исследований "Мировая энергетика"

Серия исследований "Энергетика России"

Модельно-информационный комплекс SCANER

Новое в энергетике

Базовая кафедра Системных исследований энергетических рынков

СОВЕТ по приоритетному направлению НТР РФ

Прогноз НТР развития отраслей ТЭК РФ на период до 2035 г.

Научный совет ОЭММПУ РАН по системным исследованиям в энергетике

Школа молодых ученых 2021 - Приоритеты НТР энергетики России

Главная » Энергоэффективность и новые технологии

Энергоэффективность и новые технологии


Особенностью методологии определения возможных объёмов энергосбережения и энергозамещения, разработанной ИНЭИ РАН, является её комплексный характер и нацеленность на решение практических задач, в том числе на долгосрочную перспективу. Методология базируется на системных принципах и предусматривает органичное сочетание технологических исследований и экономического анализа при тщательном учёте внешних ограничений (макроэкономических, технологических и др.) и неопределенности исходной информации. Оценивается экономически обоснованный потенциал энергосбережения в отраслях народного хозяйства, ведётся технико-экономический анализ конкурирующих технологий и выбор из них приоритетных для реализации, а также определение прогнозных объемов энергосбережения в отраслях экономики.

По оценкам ИНЭИ РАН суммарные экономически обоснованные объёмы экономии электроэнергии могут составить в 2020 году более 91 млрд. кВтч и свыше 180 млрд. кВтч в 2030 году (табл. 1). Возможные объёмы экономии тепловой энергии (централизованное теплоснабжение) в базовых ВЭД оцениваются величиной около 203 млн. Гкал в 2020 году и 344 млн. Гкал в 2030 году. Кроме того, имеются значительные дополнительные возмож-ности для экономии централизованного тепла в домашних хозяйствах (115 млн. Гкал в 2020 году и 163 млн. Гкал в 2030 году) в результате масштабной реконструкции существующего жилищного фонда (с целью повышения термического сопротивления ограждающих конструкций зданий, автоматизации режимов отпуска тепла и оснащения потребителей средствами контроля и регулирования теплопотребления). В стране имеются большие резервы экономии котельно-печного топлива – более 100 млн. т у.т. в 2020 году и почти 145 млн. т у.т. в 2030 году (без учёта потенциального сокращения потребления топлива на электростанциях и в котельных в результате экономии электроэнергии и тепла). Примерно половина этого объёма приходится на электростанции и котельные. Возможные объёмы экономии первичной энергии в стране составляют 255 млн. т у.т. в 2020 году и 445 млн. т у.т. в 2030 году (без учета дополнительных объемов теплосбережения в домашних хозяйствах).

Представленные экономически обоснованные объёмы энергосбережения не являются величиной постоянной. Они определяются множеством технических и экономических факторов, но главным является создание в стране условий для модернизации производства (включая энергосбережение) и ускоренного перехода к инновационной экономике, расширяющей выпуск продукции с высокой добавленной стоимостью и низкой энергоемкостью. Для реализации же потенциала энергосбережения в бюджетной сфере и домашних хозяйствах необходимы специальные усилия государства.

Таблица 1. Оценки экономически обоснованных объемов экономии топлива и энергии по секторам экономики в России относительно 2008 г.

В последние годы в связи с актуальностью проблемы поиска оптимальных путей повышения энергоэффективности отечественной экономики и обоснования рациональной структуры ТЭБ регионов России в ИНЭИ под руководством С.П. Филиппова активизировались исследования по тематике, связанной с научно-техническим прогрессом в энергетике и оценкой системной эффективности конкретных инновационных технологий и технологических структур, в том числе в секторе конечного потребления энергии.

В ИНЭИ выполнены прогнозные исследования по оценке потенциальной ёмкости региональных энергетических рынков для технологий малой генерации, в т.ч. использующих возобновляемые источники энергии (ВИЭ). В ходе таких исследований было выявлено, что крупными областями применения малой генерации в экономике России могут стать добыча полезных ископаемых, сельское хозяйство и сфера услуг, а также системы энергоснабжения малоэтажной застройки. Однако самый большой эффект может дать реконструкция крупных газовых котельных в мини-ТЭЦ (табл. 2) Согласно полученным оценкам, возможная ёмкость данных рынков для малой электрогенерации составляет от 43 до 114 ГВт электрической мощности и от 65 до 193 млрд. кВтч производства электроэнергии в год.

Исследованиями выявлено, что имеется ряд факторов, благоприятствующих дальнейшему развитию малой электрогенерации в России. Это продолжение хозяйственного освоения территорий, не охваченных централизованным электроснабжением (более 2/3 общей площади страны); существенные инфраструктурные ограничения (отсутствие технологических возможностей подключения к электрическим сетям) во многих зонах централизованного электроснабжения; низкая плотность электрических сетей высокого напряжения; большой износ сетей низкого и среднего напряжения и соответствующего трансформаторного хозяйства и др. По этим причинам имеет место низкая надёжность поставок и качества электроэнергии во многих районах страны. В результате эффективная эксплуатация современных приборов и оборудования стала невозможной без использования индивидуальных средств бесперебойного (резервного) электропитания.

Таблица 2 Емкость рынков для внедрения малой электрогенерации до 2020 г.

Значительные изменения возможны на рынке энергетического оборудования. Под действием научно-технического прогресса следует ожидать дальнейшего улучшения технико-экономических и эксплуатационных показателей энергоустановок небольшой мощности, в том числе использующих возобновляемые источники энергии. В стране имеются огромные ресурсы местных топлив, в частности торфа, а также возобновляемых видов энергии. Прогнозируемый бурный рост агро- и лесопромышленного комплексов будет сопровождаться образованием больших объёмов сельскохозяйственных и древесных отходов. Их использование в энергетических целях нужно совмещать с решением других актуальных задач: защитой окружающей среды, обеспечением сельского хозяйства высококачественными удобрениями и т.д.

В то же время с ростом доли распределенной генерации в электроэнергетической системе появятся проблемы, во-первых, с обеспечением эффективного управления функционированием такой системы, а во-вторых, с регулированием финансовых взаимоотношений между владельцами малых электрогенераторов, электрических сетей и крупной генерации. Для решения этих проблем необходимо своевременно реконструировать существующие электроэнергетические системы (превратив их в «умные» системы) и разработать соответствующее законодательное обеспечение.

В Институте продолжаются технико-экономические исследования конкурентоспособности систем централизованного теплоснабжения с децентрализованными и индивидуальными теплоисточниками. Определены основные направления снижения затрат в отечественных системах централизованного теплоснабжения. Первоочередной задачей является крупномасштабная реализация их на практике, что невозможно без соответствующей законодательной и административной поддержки. Выявлены условия для эффективного применения в стране тепловых насосов.


Публикации
1. Филиппов С.П. Интегрированный подход к прогнозированию потребностей страны и регионов в энергоносителях на долгосрочную перспективу // Вестник СГТУ. – 2008. – №1 (31). – С. 13–27.
2. Филиппов С.П. Мировой опыт и экономика России: новые источники энергии и их вклад в экономическое развитие и экономическую безопасность // Научные труды Международного союза экономистов и Вольного экономического общества России. – М.; С-Пб., 2008. – Т. 105 (25). – С. 17–27.
3. Роль транспортного комплекса в энергопотреблении России / С.П. Филиппов, И.М. Лившиц, Е.М. Макарова, Н.А. Григорьева // Энергосбережение и защита окружающей среды на теплоэнергетических объектах железнодорожного транспорта, промышленности и жилищно-коммунального хозяйства: Сб.науч.тр. – М.: МИИТ, 2008. – С. 5–11.
4. Филиппов С.П. Малая энергетика в России // Теплоэнергетика. – 2009. – № 8. – С. 38–44.
5. Филиппов С.П. Развитие централизованного теплоснабжения в России // Теплоэнергетика. – 2009. – № 12. – С. 2–14.
6. Филиппов С.П., Кейко А.В. Децентрализация энергоснабжения: тенденции и перспективы // Шестые Мелентьевские теоретические чтения: Сб. научных трудов / Под. ред. А.А. Макарова. – М.: ИНЭИ РАН, 2009. – С. 192–207.
7. Филиппов С.П. Прогнозирование энергопотребления с использованием комплекса адаптивных имитационных моделей // Известия РАН. Энергетика. – 2010. – № 4. – С.41-55.
8. Филиппов С.П., Мохина Е.В., Макарова Е.М., Григорьева Н.А., Магалимов И.В. Энергоэффективность российской экономики: современное состояние и перспективы // Известия РАН. Энергетика. – 2010. – № 4. – С.56-65.
9. Филиппов С.П., Дильман М.Д., Ионов М.С. Эффективность использования тепловых насосов для теплоснабжения малоэтажной застройки // Теплоэнергетика, 2011, № 11, с. 12-19.