ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МАЛОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ

Лукутин Б.В., Обухов С.Г.

Томский политехнический университет

В Томской области ощущается большой дефицит тепла и электроэнергии. До 40% территории области не имеет централизованного энергоснабжения. Децентрализованное энергоснабжение (ДЦЭ) районов области осуществляется от дизельных электростанций, снабжающих электроэнергией 41 населенный пункт в 8 районах, в которых проживает более 24 тысяч человек. В зоне ДЦЭ много населенных пунктов, являющихся местами компактного проживания малых северных народностей (селькупы, ханты, чулымцы и др.)

Общая задействованная мощность дизельных электростанций, расположенных в зоне ДЦЭ, более 10 МВт. Средний срок их эксплуатации составляет 15 лет, что ведет к сверхнормативному расходу топлива и повышению стоимости производства энергии. Совокупная стоимость производства электроэнергии доходит до 15-70 центов/кВт-ч. Кроме того, высокий износ станций снижает надежность снабжения населенных пунктов энергией, что приводит к возникновению чрезвычайных ситуаций. Внедрение в регионе новых технологий, основанных на использовании природных возобновляемых ресурсов, значительно снизит стоимость производства энергии, позволит снизить расходы бюджета на завоз топлива для дизель-электростанций, а также повысит надежность обеспечения населения электричеством и теплом.

Решить энергетическую проблему Томской области возможно за счет использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии.

Использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии (ВИЭ) является сегодня приоритетным направлением развития современной энергетики во всем мире. Многие страны успешно решают растущие проблемы энергообоспечения населения  с помощью ВИЭ. Неуклонно повышается технический уровень разработок оборудования для малой энергетики, снижается его себестоимость.

Основным фактором, определяющим энергоэффективность возобновляемых энергоисточников для производства тепловой и электрической энергии, является их концентрация в рассматриваемом регионе.

К основным недостаткам возобновляемых энергоисточников относятся малая энергетическая плотность потока энергоносителя (удельная мощность) и изменчивость его во времени. Для принятия обоснованного решения о выборе наиболее перспективного направления развития возобновляемых источников энергии  проведены масштабные научные исследования по составлению энергетического кадастра НВИЭ  Томской области. В качестве  исходных данных использованы данные многолетних наблюдений по более чем 30 метеостанциям [1].

Из кадастра  возобновляемых энергетических ресурсов Томской области следует, что средняя скорость течения малых рек области в период летней межени и ледостава лежит в пределах от 0,1 до 0,4 м/с, минимальная среднемесячная скорость ветра составляет от 2,4 до 3,2 м/с, а среднемесячная сумма суммарной радиации на горизонтальную поверхность, колеблется от 78 до 140 кВт×ч/м2.

При таких показателях годовые затраты на 1 кВт установленной мощности установок, использующих энергию солнца, ветра и малых рек,  достигают   60 – 120 тыс.руб., а во многих случаях, на сегодняшний день, отсутствует  техническая возможность их практического использования.

Значительные  запасы геотермальной энергии в Томской области предопределили выбор в качестве основного варианта энергообеспечения зон децентрализованного электроснабжения энергию термальных вод. Проведенные исследования энергетического потенциала геотермальных месторождений и его распределение по территории области показали, что суммарный потенциал производства геотермальной энергии на территории области оценивается в 500-1000 МВт., а годовые затраты на 1 кВт установленной мощности установок, использующих низкопотенциальное тепло по предварительным оценкам не превышают 1000 долларов США.

В результате исследований определены наиболее перспективные районы и их возможности по мощности энергоустановок. В частности, в поселке Назино имеется законсервированная скважина глубиной 2 км, с дебетом 500 м3/сутки и температурой воды 64°С. Возможно существенное увеличение дебета скважины за счет выравнивания температуры воды на устье скважины и в пласте. Такая технология подразумевает использование специальных скважин – термостатов, которые разработаны Томскими учеными и прошли успешные производственные испытания.

Применительно к геотермальным источникам энергии, основной проблемой, которая иногда возникает при их освоении, является уменьшение дебета и снижение температуры воды скважин в процессе эксплуатации.

Однако, опыт использования термальных вод в Томской области свидетельствует, что стабильная многолетняя производительность нефтепромысловых водозаборов позволяет принять их устойчивые дебиты за гарантированные по высшей категории (А) запасы воды и извлекаемого тепла (тыс. м3/сут/ Гкал/сут, по месторождениям): Нижневартовское – 6.43/ 141, Стрежевское – 3.15/ 69, Вахское – 11.1/ 244, Советское – 15.07/ 332, Оленье – 3.7/ 81. Запасы термальной воды в 100 м3/сут при фонтанировании по Колпашевской скв. 1-Р также можно отнести к категории В.

Важным дополнительным фактором, значительно повышающим эффективность освоения термальных вод, является возможность их комплексного использования. Проведенные исследования термальных вод региона  свидетельствуют, что в пределах области сформированы разнообразные по своему составу и потребительским свойствам подземные воды.  Возможно их использование в качестве источника энергии в тепло электроэнергетике (Колпашево, Белый Яр, Назино), теплоносителя – в коммунальном, сельском и рыбном хозяйствах и спорте (для теплофикации городов и посёлков, горячего водоснабжения, обогрева теплиц и почв, тёплых прудов и плавательных бассейнов), жидкого рудного полезного ископаемого – в горно-добывающей промышленности (для извлечения йода, стронция, лития, рубидия и других техноценных компонентов), моющего средства – в нефтедобыче, промышленности и банно-прачечном хозяйстве, «мягкого» лечебного средства – в бальнеологии (для организации водолечебниц и промышленного розлива лечебных вод), природного столового напитка – в пищевой промышленности, питьевой воды – для хозяйственно-питьевого водоснабжения и т.п.

Список литературы:

1. Данченко А.М. и др. Кадастр возможностей / Под ред. Б.В.Лукутина – Томск: Изд-во НТП, 2002. –280 с.. ил.