CC BY
42
Анализ и прогнозирование энергопотребления, проблемы энергосбережения Мурманской области
М.А. Безуглова
Экономический факультет СЗФ МГЭИ, кафедра экономической теории
Аннотация. В статье исследуются имеющиеся в регионе энергоресурсы, представлен баланс распределения электроэнергии по отраслям народного хозяйства Мурманской области, исследованы потребности промышленности в электроэнергии на перспективу и предложена Программа "энергосберегающая политика-2", основными направлениями которой являются: экономия, бережливость расходования электрической и тепловой энергии при ее конечном использовании, организация высокой технической культуры разведки, эксплуатации месторождений топлива и уменьшения до минимума потерь при транспортировке до потребителей. Развитие энергетического комплекса Мурманской области требует разработки и реализации оптимальной программы энергетического строительства.
Abstract. The paper is dedicated to the problem of energy consuming and energy saving in the Murmansk region. The author has analyzed the power resources, the balance of the electrical power distribution among branches of the Murmansk region economy. The author has proposed the program "energy saving-2". The study of the state, experience and outlooks of the power complex of the Murmansk region has shown the necessity to develop the optimal program of power building.
1. Введение
Мурманская область расположена относительно близко к промышленно развитым районам России, соседствует со скандинавскими странами, имеет приморское положение, возможность круглогодичной навигации с прямыми выходами на международные морские торговые пути. Сочетание всего этого с разведанными минерально-сырьевыми полезными ископаемыми и рыбопромысловой базой обусловило формирование на территории области крупного индустриально-промышленного комплекса
В составе промышленности выделяются несколько крупных самостоятельных производственных комплексов, опирающихся на местную сырьевую базу: металлургический, химический, рыбный, лесопромышленный. Благоприятное географическое положение и развитая промышленность привели к бурному развитию транспортного комплекса, включающего морской и железнодорожный транспорт. Экстремальность природных условий Заполярья обуславливает относительно невысокий уровень развития большинства отраслей сельского хозяйства.
Отдельные отрасли, в частности, энергетика и строительство, получили значительное развитие, что связано с необходимостью наращивания потенциала основных отраслей народного хозяйства и социального обустройства населения. Отсутствие или крайняя ограниченность соответствующей сырьевой базы в сочетании со значительным удорожанием любого производства на Крайнем Севере привели к ограниченному развитию легкой и пищевой промышленности (за исключением рыбной). Эти отрасли, как правило, работают на привозном сырье и носят обслуживающий характер.
2. Энергоресурсы Мурманской области
Основу экономики Мурманской области составляют электроемкие отрасли промышленности сырьевой ориентации. Область не имеет своей топливной промышленности и ориентируется на завозное топливо. Но она имеет благоприятные перспективы для ее развития, опирающиеся на богатейшие ресурсы углеводородного сырья шельфа Баренцева моря. Потенциальные геологические ресурсы углеводородов Баренцева моря составляют 31,2 млрд т у.т., из них извлекаемые - 18,9 млрд т у.т. На долю нефти приходится 13,1 млрд т у.т. потенциальных и 4,8 млрд т у.т. извлекаемых ресурсов углеводородов региона. Запасы природного газа только в незамерзающей части Баренцева моря оцениваются ВНИПиморнефтегазом в 1 трлн м3 и позволят обеспечить среднегодовую добычу в объеме не менее 10-15 млрд м3. Потенциальные ресурсы нефти могут обеспечить возможность годовой добычи порядка 20 млн т - в 2005 г., и 40 млн т - в 2010 г. (Баранник и др., 1994).
Потенциальные гидроэнергетические ресурсы составляют 19,3 млрд кВт-ч/год по энергии или 2203 МВт по гарантированной потенциальной мощности. Используемая часть гидроэнергоресурсов равна 6,4 млрд кВт-ч в год. В целом же гидроэнергоресурсы области являются ограниченными по
величине и характеризуются высоким уровнем освоенности. Скорость процесса освоения потенциальных гидроэнергоресурсов в области постоянно падает. В современных условиях развития топливно-энергетического комплекса области становятся актуальными новые направления развития гидроэнергетики: строительство ГАЭС в качестве пиковой маневренной мощности в дополнение к существующим ГЭС с целью качественного преобразования уже использованных гидроэнергоресурсов -перевода их из базисных энергоисточников путем наращивания мощности в пиковые. Экономически эффективные гидроэнергетические ресурсы Мурманской области могут быть освоены лишь после 2010 г.
Для Кольского полуострова величина полных потенциальных ветроэнергетических ресурсов (ВЭР) в связи с высокими среднегодовыми скоростями ветра очень велика и составляет по мощности 1961 млн МВт. Величина экономически эффективных ВЭР в настоящее время не определена.
В качестве перспективных можно рассматривать энергетические ресурсы морских приливов.
3. Анализ энергопотребления
Кольская энергосистема была сформирована в составе объединенной энергетической системы Северо-запада России к 1980 г. как избыточная. В настоящее время в ее составе 17 гидроэлектростанций с установленной мощностью около 1600 МВт и средней многолетней выработкой электроэнергии более 6 млрд кВт-ч. Кольская атомная станция мощностью 1760 МВт имеет 4 реактора по 440 МВт каждый с возможной годовой выработкой электроэнергии 12,5 млрд кВт-ч. Мурманская и Апатитская теплоцентрали общей мощностью 364 МВт имеют среднюю годовую выработку электроэнергии около 1 млрд кВт-ч. В области также есть три ведомственные блок-станции: АО "Ковдорский горнообогатительный комбинат", АО "Североникель" и АО "Печенганикель" суммарной мощностью около 50 МВт, которые вырабатывают до 0,2 млрд кВт-ч в год. В 1992 г. в энергосистеме выработано около 19089,8 млрд кВт-ч электроэнергии, а в 1993 г. выработка снизилась до 18088,2 млрд кВт-ч. Полезный же отпуск электроэнергии потребителям в 1992 г. составлял около 17 млрд кВт-ч, а в 1993 г. около 16 млрд кВт-ч (табл. 1, 2). Структура потребления электроэнергии в области такова, что основными потребителями являются промышленные предприятия. В их числе крупные предприятия горнометаллургического комплекса: "Североникель", "Печенганикель", "Кандалакшский алюминиевый завод", "Апатит", "Севредмет", а также горно-обогатительные комбинаты (акционерные общества) Ковдорский и Оленегорский. Область полностью обеспечивает себя собственным производством электроэнергии (табл. 3). Следует отметить, что при незначительном снижении удельного веса собственной потребности области в производстве электроэнергии прослеживаются тенденции к снижению ее потребления. Такое снижение потребления электроэнергии происходит при стабильном объеме ее вывоза из области: 3,62 млрд кВт-ч (18,5 %) в ее производстве в области в 1990 г., 3,64 млрд кВт-ч (21,5 %) - в 1995 г. и 3,65 млрд кВт-ч (20,7 %) - в 2000 г. Из всего объема производства электроэнергии области 95-96 % составляет вывоз ее в Россию, остальное - в дальнее зарубежье. Объем вывоза в дальнее зарубежье стабилизируется, предположительно, на уровне 0,14-0,15 млрд кВт-ч.
Таблица 1. Баланс распределения электроэнергии по отраслям хозяйства Мурманской области, млн кВт-ч
Факторы классификации 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998
Произведено 19089,8 18088,2 14259,8 16500,1 17037,3 16169,7 16143,5
Получено 3,1 14,4 199,2 11,2 1,6 4,6 0,3
Отпущено за пределы области 3786,2 3772,4 1635,9 3060,9 4089,8 2893,6 3352,8
Потреблено: 15306,7 14330,2 12823,1 13450,4 12949,1 13280,7 12791,0
Промышленностью 10558,1 9819,3 8485,5 9165,1 8668,1 9027,8 8491,2
Строительством 160,8 145,6 102,5 99,0 88,4 82,0 82,6
Транспортом 445,4 400,7 373,4 373,4 359,2 350,6 327,0
на эл/тягу ж/д транспорта 277,1 246,5 216,5 206,1 205,9 206,9 189,9
троллейбусами 21,9 20,9 19,4 17,7 22,1 20,8 20,7
Сельским хозяйством 732,8 760,1 688,1 651,5 524,7 488,8 472,1
На производственные нужды 684,2 698,7 630,6 585,7 473,7 430,2 401,7
Коммунальным хозяйством 1018,4 1024,6 997,0 997,1 1071,3 1169,7 1157,7
Прочими отраслями 1407,4 1264,1 1314,9 1288,3 1325,1 1251,8 1269,1
Потери в сети общего пользования 953,8 915,8 861,7 876,0 912,3 910,0 991,3
Таблица 2. Индексы потребления электроэнергии в отдельных отраслях экономики, в % к предыдущ.
году
Отрасли 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998
Промышленность 93,6 92,7 86,4 108,0 94,6 104,1 94,1
Строительство 94,3 90,5 70,4 96,6 89,3 92,8 100,7
Транспорт 93,0 90,0 93,2 100,0 96,2 97,6 93,3
на эл/тягу ж/д транспорта 88,8 89,0 87,8 95,2 99,9 100,5 91,8
троллейбуса 100,0 95,4 92,8 91,2 124,9 94,1 99,5
Сельское хозяйство 93,8 103,7 90,5 94,7 80,5 93,2 96,6
на производств. нужды 91,9 102,1 90,3 92,9 80,9 90,8 93,4
Коммунальное хозяйство 89,4 100,6 97,8 100,0 107,4 109,2 99,0
Всего: 93,4 93,6 89,5 104,9 96,3 102,6 96,3
Справочно: Россия, всего 93,9 94,5 91,3 98,1 98,5 98,3
Таблица 3. Баланс электроэнергии по Мурманской области, млрд кВт-ч
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 2000
I. Ресурсы
1.1. Производство 19,6 18,80 19,08 18,09 14,26 16,90 17,0 16,2 16,2 17,6
II. Распределение
2.1.Потребление в регионе 15,98 16,4 15,29 14,33 12,82 13,26 12,9 13,3 12,8 13,95
2.2. Вывоз 3,62 2,40 3,79 3,66 1,63 3,64 4,1 2,9 3,4 3,65
Россия 3,50 2,4 3,64 3,50 1,44 3,50
Дальнее зарубежье 0,12 0,13 0,15 0,16 0,14 0,14
III. Потребность 15,98 16,4 15,29 14,33 12,82 13,26 12,9 13,3 12,8 13,95
В топливно-энергетическом балансе области почти вся потребность в топливе покрывается за счет завоза его из других регионов России: угля - из Печорского бассейна и с острова Шпицберген, мазута - с Ухтинского, Киришского, Ярославского нефтеперерабатывающих заводов. Собственные ресурсы топлива (дрова и древесные отходы) занимают незначительное место в топливном балансе и используются на коммунально-бытовые нужды.
Наибольший расход топлива приходится на котельные, следующим по количеству используемого топлива потребителем являются электростанции. Потребность в топливе котельных промышленных потребителей на 70 % покрывалась мазутом, углем - на 10 %. Среди прочих видов топлива выделяется флотский мазут, кокс, дрова. Электростанции в области работают на мазуте - 63 % и 37 % на угле. В коммунально-бытовом секторе на 58 % потребность в топливе покрывалась дровами и сжиженным газом, на 22 % - углем, и на 20 % - топочным мазутом и дизтопливом. Доля котельных в суммарном топливопотреблении в 1990 г. составляла 47 %, электростанций - 30 %, промышленных потребителей - 20 %, коммунально-бытовых потребителей около 20 %. В 1990 г. потребность Мурманской области в угле составляла 1327,4 тыс. т, в 1991-1994 гг. произошло снижение потребления, связанное с повышением использования природного газа на бытовые и промышленные нужды области. Ресурсы мазута топочного, мазута флотского, а также дизельного топлива формируются только за счет ввоза их из Российской Федерации. Предполагается увеличение потребности в мазуте до 650 тыс. т, потребление дизельного топлива стабилизируется на уровне 830 тыс. тонн.
В связи с большими трудностями топливоснабжения и с реальностью дефицита электроэнергии эффективным мероприятием по обеспечению области топливом может быть использование природного газа. Потребность Мурманской области в сжиженном газе определяется необходимостью обеспечения городов и промышленных центров, многочисленных поселков городского типа, а также функционирования отраслей промышленности и сельского хозяйства. Включение в топливный баланс природного газа приведет к снижению потребления топочного мазута, угля, вытеснения из баланса дров и древесных отходов, улучшит экологическую обстановку в области. До настоящего времени собственная добыча газа в области была незначительна, и вся потребность удовлетворялась за счет получения его из близлежащих областей. В дальнейшем, при эксплуатации Штокмановского газоконденсатного месторождения, предусматривается подача газа на побережье и осуществление его дальнейшей подачи в центральные магистрали. Но реальная возможность получить газ со
Штокмановского месторождения - достаточно далекая перспектива, находящаяся за 2010 г. На реальную подачу газа можно рассчитывать при строительстве газопровода Нюксеница-Обозерск (Баранник, 1994).
Экономический спад промышленности области слабо отражается на объемах ее энергопотребления (рис.1). Предприятия снижают объемы производства, но практически не сокращают
потребление энергии.
120
% от уровня 1990 г.
Железный концентрат Апатитовый концентрат Пиломатериалы Кирпич строительный Хлебобулочные изделия Консервы рыбные Потребление электроэнергии
Рис. 1. Производство важнейших видов промышленной продукции Мурманской области
1990 1992 1994 1996 1998
80
0
4. Проблемы энергосбережения
Увеличение стоимости сырья, топлива, рост тарифов на железнодорожные перевозки ведут к росту затрат на производство продукции. Это вынуждает предприятия повышать оптовые цены, что приводит к снижению потребительского спроса, сокращению объемов производства, снижению рентабельности и разрушению производственного потенциала предприятия. Поэтому энергосбережение является одной из важнейших составляющей повышения эффективности топливно-энергетического комплекса и производства в целом.
Экономическая эффективность энергосбережения определяется прежде всего тем, что мероприятия по экономии энергии требуют меньше затрат по сравнению с производством эквивалентного количества энергоресурсов. Установлено, что проведение активной энергосберегающей политики в ближайшие 10 лет позволит сократить примерно на 25 % прирост производства энергоресурсов. Резерв экономии энергоресурсов, оцениваемый программой энергосбережения России, составляет 40 млн т у.т. в течение двух лет при неизменном объеме производства продукции.
В проведении энергосберегающей политики можно условно выделить два этапа (Баранник и др., 1997). На первом (этот этап по времени не ограничивается какими-либо сроками) - реализуются мероприятия по рациональному использованию и экономии энергоресурсов, которые не требуют крупных затрат и значительной перестройки экономики. Это - организационные меры (плановые и законодательные) по совершенствованию учета, контроля, и повышению ответственности за неэкономное использование энергоресурсов, материального и морального стимулирования ликвидации потерь энергии, замена устаревшего оборудования, использование вторичных энергоресурсов, улучшение качества топлива и энергии.
На втором этапе главными мерами энергосберегающей политики станут массовое введение новых энергосберегающих технологий, в том числе реконструкции действующих производств, использование менее энергоемких материалов, рационализация схем транспортных перевозок и сочетания разных видов транспорта, повышение теплоизоляции производственных и жилых зданий, изменение отраслевой структуры экономики для снижения ее удельной энергоемкости.
В рамках организационных мероприятий создаются правовые структуры, ответственные за рациональное использование энергоресурсов. В настоящее время в Минтопэнерго РФ образован "Главгосэнергонадзор", который получил полномочные права от правительства осуществлять организационную деятельность по энергосбережению на территории России.
Рассмотрим кратко основные направления, из которых должна складываться энергосберегающая политика.
Первое направление включает экономию, бережливость расходования электрической и тепловой энергии при ее конечном использовании. Плохо подготовленные к зиме помещения, неплотные и неутепленные двери и оконные рамы, холодные лестничные клетки, перекрытия, протечки кровли и т.п. значительно увеличивают расход тепла на отопление зданий. Отличительной особенностью этих мероприятий является то, что они не требуют капиталовложений. Они должны быть осуществлены в первую очередь. Возможная экономия оценивается до 10 %. Большую роль при этом должен сыграть учет, контроль, и система стимулов, а также штрафов за грубые нарушения правил использования
энергии. Необходимо совершенствование служб надзора за техническим состоянием энергетического оборудования, оснащением их контрольно-измерительной аппаратурой и правильной эксплуатацией.
Современное состояние энергоснабжения и энергопотребления характеризуется неполным и неудовлетворительным учетом потребляемого топлива и энергии. При этом скрывается большой резерв их экономии. В этой связи необходимо организовать разработку энергетических балансов с целью создать новую "точку отсчета" при определении энергозатрат, адекватную современному уровню техники и технологии. Примером может служить АО "Североникель", АО "Печенганикель", АО "Апатит".
Второе направление состоит в обеспечении высокой технической культуры разведки, эксплуатации месторождений топлива и уменьшении до минимума потерь при транспортировке до потребителей.
Третье, очень важное направление энергосбережения состоит в программе энергетического строительства. Она должна включать своевременный ввод энергетических мощностей и дальнейшее строительство высоковольтных ЛЭП 330-750 кВ и подстанций в соответствии с ростом энергопотребления в регионе и строительством мощных ЛЭП для связи с Карелией и Объединенной энергосистемой Северо-запада России.
Важнейшим направлением развития ТЭКа региона на перспективу 2000-2005 гг. является газификация от месторождений Западной Сибири. Исследования и ИФТПЭС КНЦ РАН, и ВНИИКТЭП при Госплане показали, что эффективность такого решения только по Мурманской области по имеющимся оценкам за 2001-2005 гг. может составить 1 млрд рублей. В случае успешного освоения газовых месторождений шельфа Баренцева моря эффективность газификации может значительно увеличиться.
Одним из важных направлений энергосберегающей политики является экономия топлива и энергии на транспорте. Большие возможности экономии топливно-энергетических ресурсов имеются в промышленной энергетике. По расчетам международного энергетического агентства, объединяющего 20 промышленно развитых стран, систематическое осуществление политики экономии энергии может обеспечить экономию в промышленности 15-20 %, в том числе по черной металлургии - 20-25 %, по химии - 10-15 %, по алюминиевой - 10-15 %, на транспорте - 16 %, по остальным - 15-20 %. Вторичные ресурсы АО "Североникель" составляют около 900 тыс. Гкал, из которых используется 166, в АО "Печенганикель" из 471 тыс. Гкал используется лишь 30 тыс. Гкал. На Кандалакшском алюминиевом заводе низкопотенциальное тепло используется почти полностью. В объединении "Апатит" имеется низкопотенциальное тепло в объеме 1500 Гкал в год. На комбинатах "Североникель" и "Печенганикель" установлены котлы-утилизаторы. Полное использование вторичных ресурсов на этих комбинатах могло бы удовлетворить их потребность в тепле на 40 %.
Большой эффект может дать экономия энергии в промышленном и гражданском строительстве. Большое значение имеют применяемые строительные материалы и конструкции. Строительство жилых домов из панелей вместо кирпича вызывает дополнительные потери порядка 12 %. Так, в построенных в Мурманске за последнее время 1260 домах теряются ежегодно 387 тыс. Гкал тепла. Наиболее эффективным средством снижения расхода ТЭР на отопление в жилищно-коммунальном хозяйстве считается улучшение теплоизоляции зданий. Исследования, проведенные в Великобритании, показали, что улучшение теплоизоляции зданий может снизить потери через стены и перекрытия в среднем на 60 %.
Существенную роль в экономии энергии играют вопросы снижения потерь в электрических сетях и повышение качества энергии. Потери в электрических магистральных сетях Кольской энергосистемы составляют около 1 млрд кВт-ч в год. Всего потери в сетях по энергосистеме достигают 5-10 %. Аналогичная ситуация и с потерями в тепловых сетях. Особое внимание должно быть уделено мероприятиям по надежному обеспечению электроэнергией, централизованным теплоснабжением и топливом. Большое значение имеет также обеспечение оптимальных режимов работы энергосистемы, в составе которой имеются АЭС, ТЭЦ на органическом топливе, ГЭС.
Одной из наиболее важных систем стимулирования и управления процессом энергосбережения является ценообразование. Цены - основной инструмент оценки экономической эффективности ресурсосберегающих мероприятий, плановых решений по совершенствованию отраслевых пропорций ТЭК и народного хозяйства. Чтобы цены выполняли свою стимулирующую функцию, они должны быть связаны с планом развития производства и потребления двусторонней связью. Рациональная система цен должна показывать выгодность для народного хозяйства применения прогрессивных технологий, экономящих наиболее дефицитные виды топлива или энергоресурсы, требующие более высоких затрат при их производстве и потреблении. Проводимая политика цен на энергоресурсы пока еще медленно
реализует необходимость превращения энергосбережения в приоритетное направление хозяйственной
политики.
5. Заключение
Энергосберегающая политика складывается из мероприятий, включающих экономию и бережливость расходования электрической и тепловой энергии при ее конечном использовании. Возможная экономия от этих мероприятий оценивается до 10 %. Большую роль при этом должен сыграть учет, контроль и система стимулов и штрафов. Важным направлением является обеспечение уменьшения до минимума потерь при транспортировке электрической и тепловой энергии до потребителей.
Очень важным направлением энергосбережения является программа энергетического строительства, которая должна включать своевременный ввод энергетических мощностей.
Разработка и привлечение новых источников энергии может дать заметную экономию топлива. Для Мурманской области такими источниками могут быть ветроэнергетические установки, которые приближаются к периоду достаточно широкого промышленного пользования, и в более отдаленной перспективе - приливные электростанции. Перспективным направлением энергосбережения является использование тепловых насосов (известно, что в Стокгольме существует такая установка, которая из тепла морской воды получает до 10 % тепла, используемого для коммунальных нужд).
Активному решению проблемы энергосбережения противостоит возможность полной компенсации повышения цен на энергоресурсы за счет увеличения стоимости продукции и услуг. Превращению экономических рычагов в действенное средство энергосбережения могут способствовать стабильная нормативная база для оценки величины экономии энергии, устанавливаемая на основе плановых и предыдущих отчетных данных и дифференцированная во времени экономическая оценка намечаемой экономии.
Литература
Баранник Б.Г., Борисов Г.А., Елохин В.Р. Основные направления развития энергетики Баренцрегиона.
Апатиты, КНЦРАН, 40 е., 1997. Баранник Б.Г., Борисов Г.А., Елохин В.Р. Энергетическая стратегия Северного экономического
района. Апатиты, КНЦ РАН, с.11-25, 1994. Баранник Б.Г. Энергетическая программа Мурманской области. Проблемы развития энергетики Мурманской области. Апатиты, КНЦ РАН, с.15-20, 1994.
