Электрификация Республики Алтай

Всероссийские юношеские Чтения исследовательских работ

им. В.И.Вернадского

Естественнонаучное направление

                            Автор: Ерелина Ангелина Андреевна 10 класс

                             Научный руководитель: Тумпукова Солоны Маратовна

                                                                                 учитель физики

                             МБОУ «Кырлыкская средняя общеобразовательная школа»

2016 г.

Оглавление:

1. Введение
2.  Особенности и проблемы функционирования энергосистемы на территории Республики Алтай
3. Электрификация Республики Алтай.

• Малые ГЭС Республики Алтай
• Ветряные электрические станции
• Солнечные электрические станции

4. Прогноз возможных объемов развития энергетики Республики Алтай на основе ВИЭ и местных видов топлива
5. Заключение.
6. Список используемых источников
7. Приложения.

1. Введение

  Как заявил президент России В.В.Путин на встрече с министрами энергетики стран «Группы восьми», сегодня именно энергетика является важнейшим ресурсом социально-экономического развития, прогресса и прямо влияет на благополучие жителей планеты. Однако, она подвержена серьезным рискам — и политическим, и экономическим, и экологическим. Поэтому, как заявил В.В.Путин, наша страна готова и хочет внести свой вклад во внедрение новейших технологий, развивать производство энергии на базе альтернативных и возобновляемых источников энергии. Экстенсивный, потребительский подход к природе — это тупиковый путь, считает Президент. В то же время нерациональное использование энергоресурсов может привести к экологической катастрофе, причем далеко не локального, а глобального масштаба.

      Однако, справедливо задать вопрос: а какими ресурсами располагает Республика Алтай для развития энергетики и решения своих социально-экономических проблем?

    Республика Алтай - один из немногих регионов Российской Федерации, который до настоящего времени не производит на своей территории электроэнергию, за исключением небольших дизельных электростанций в труднодоступных горных населенных пунктах и малых гидроэлектростанций:  «Кайру» мощностью 400 кВт и «Джазатор» мощностью 630 кВт. Все эти электростанции работают на выделенную нагрузку без возможности присоединения к единой сети энергосистемы.

    Распределение потребления электроэнергии по административным районам примерно пропорционально количеству населения: Горно-Алтайск и Майминский районы потребляют 53% от общего количества электроэнергии, поступающей в Республике Алтай, а Усть-Канский район - 10% (Приложение1). Ежегодно потребление электроэнергии населением увеличивается. Если в 2015 году Усть-Канский район потреблял в месяц примерно 770 тыс.кВт*ч,то в 2016 году-800 тыс.кВт*ч ,это на 30 тыс.кВт*ч электроэнергии больше. (Приложение 2).

   За последние 5 лет наблюдается ежегодный рост нагрузки в зимний период. Основной причиной роста годового максимума нагрузки является присоединение новых потребителей мощностью менее 15,0 кВт, присоединение которых независимо от наличия технологической возможности у сетевой компании, согласно законодательству, должно быть выполнено в течение 6 месяцев после заключения договора на технологическое присоединение2.

   Наша Республика находится на грани дефицита электроэнергии, особенно в зимние месяцы максимума потребления электроэнергии. Пропускная способность по четырём питающим ВЛ-110 кВ, исчерпана полностью, пик мощности в 2012г превысил 116 МВт. Это приводит к ограничениям подключения новых потребителей электроэнергии и сдерживает развитие экономики региона. Безотлагательно требуется решить вопрос усиления связи с единой энергосистемой и обеспечить генерацию электроэнергии на территории Республики Алтай.

     Учитывая территориальные особенности Республики Алтай и малую плотность населения я поставила перед собой задачу изучить историю электрификации Республики Алтай и найти,  какими ресурсами располагает Республика Алтай для развития энергетики и решения своих социально-экономических проблем.

 Для этого изучила литературу по этому вопросу, обратилась к ресурсам Интернета, справочникам и материалам местных газет, к старейшим жителям села.

2. Особенности и проблемы функционирования энергосистемы на территории Республики Алтай

      Территория Республики Алтай входит в зону обслуживания энергосистемы Алтайского края и Республики Алтай , которая является частью «Объединённой энергосистемы Сибири , в зону обслуживания которого входит вся территория Республики Алтай и восточная часть Алтайского района Алтайского края. Горно-Алтайский филиал ОАО «Алтайэнергосбыт» является единственной энергосбытовой компанией и гарантирующим поставщиком электроэнергии на всей территории Республики Алтай.

     К концу 1979 года электроснабжением было охвачено 14% территории и 40% населения. Электроэнергией обеспечивались только три района Шебалинский,Майминский, Онгудайский. В 1979-1980 году сооружена линия электропередачи Шаргайта-Усть-Кан –Кырлык-Абай  . По словам старожила села 90-летней Ажанаровой Тогунчи Кыпчаковны: «В 1962 году в селе Кырлык свет был через дизельный мотор. Работали по очереди в подстанциях жители села Кырлык: Казазаев Георгий, Итушев Дьабыр, Новеселов, Шатин Учур. В 1979 года молдоване начали ставить столбы для электричества. С 1981 года свет в селе стал постоянным.»

   Из-за большой протяженности, при относительно малом потреблении электрической энергии из расчета на душу населения, характерном для «горных территорий», где население сосредоточено по территории крайне неравномерно фондоотдача электросетевого хозяйства остается крайне низкой. Не смотря на то, что в период 60-90 гг. прошлого века все районы республики были присоединены к единой энергосистеме, зона охвата централизованным электроснабжением в настоящее время не превышает 30%

В распределительных сетях сохраняется недопустимо высокий уровень технических и коммерческих потерь электроэнергии. В большинстве случаев на дизельных электростанциях, предназначенных для электроснабжения населенных пунктов, расположенных в труднодоступных горных районах, эксплуатируется физически изношенное энергетическое оборудование.

Низкие технико-экономические показатели большинства дизельных электростанций, высокие цены на дизельное топливо и высокие транспортные тарифы приводят к высокой себестоимости производства электроэнергии на дизельных электростанциях.

3.Электрификация Республики Алтай.

     Малые ГЭС Республики Алтай 

      Чемальская ГЭС построена в 1935 году силами заключённых Сибирского управления лагерей особого назначения. На стройке работало до семисот заключённых.Расположена электростанция в нескольких сотнях метров от места впадения реки Чемал в реку Катунь. Мощность станции была менее 500 кВт (2 генератора с мощностью 230 кВт и 270 кВт, но использовался обычно один генератор, а второй оставался в резерве). Вырабатываемой электроэнергией пользовался близлежащий санаторий и несколько жилых домов на его территории. С 2011 года после аварии, приведшей к затоплению машинного зала, станция была выведена из постоянной эксплуатации.

      Малую ГЭС «Кайру», расположенную около села Балыкча Улаганского района Республики Алтай, восстановили специалисты компании «Солнечная энергия». ГЭС сильно пострадала в крупном прошлогоднем наводнении, на ее ремонт было затрачено 9 млн рублей, сообщает пресс-служба республиканского правительства.Общая мощность ГЭС составляет 400 кВт, она снабжает электрической энергией село Балыкча, где проживает 792 человека. Гидроэлектростанция была построена в 2002 году. В результате сильного наводнения прошлого года была частично разрушена плотина и повреждено оборудование в машинном зале МГЭС.
В настоящее время ведется изготовление малой турбины, которая обеспечит лучшую работу ГЭС во время низкого уровня воды в реке.

     Село Джазатор весьма удалено от цивилизации, до ближайшего крупного населенного пункта (райцентра Кош-Агач) и асфальтированной дороги - 140 километров. Удивительно, что до недавнего времени в поселке не было централизованного электроснабжения, свет в дома давали два дизельгенератора — по одному на каждую половину этого большого села. В ноябре 2007 года здесь запустили собственную ГЭС, которая, наконец-то, решила проблемы с электроэнергией. ГЭС расположена на небольшой, но бурной и своенравной горной реке Тюнь. Мощность современной электростанции — 630 кВт

   В настоящее время Республика Алтай не вырабатывает на своей территории электроэнергию, за исключением 10-ти небольших ДЭС и 2-х МГЭС общей мощностью 1,3 МВт, предназначенных для локального электроснабжения объектов в населенных пунктах в труднодоступных горных районах, и не подключенных к общей энергосистеме Республики Алтай. Выработка электроэнергии этими электростанциями составляет всего 0,6% от величины потребления электроэнергии Республикой Алтай. Поэтому, при расчете балансов потребления электроэнергии и мощности их можно не принимать в расчет.

Ветряные электрические станции

 В Улаганском районе Челушманской долине в 2014 году построена автономная ветряная электростанция КОК-БАШ  мощностью 0,2 МВт.

В 2015 году в Кош-Агачском районе построена автономная ветряная электростанция Курай мощностью 5 МВт .

Солнечные электрические станции

 Республика Алтай — одно из самых солнечных мест России. В году здесь более 300 солнечных дней, инсоляция на 1 кв.м — 1390 Вт. В селе Усть-Кан в 2016 году начала работать новая солнечная электростанция, мощностью 5 МВт. Это уже третья подобная электростанция, открытая в одном из самых солнечных мест России. Строительство третьей солнечной электростанции началось в регионе в июне текущего года. И уже в сентябре она начала поставлять первую электроэнергию. Две первые станции расположены в Кош-Агачском районе Республики Алтай. С запуском третьей электростанции суммарный объем вырабатываемой электроэнергии равен 15 МВт.

  Строительство солнечной электростанции в селе Усть-Кан было включено в Схему и программу развития ЕЭС России на 2016-2022 годы. Инвестором и генеральным подрядчиком строительства выступили структуры компании «Хевел». В следующем году планируется запуск еще двух солнечных электростанций: в Онгудае и Майме. Прогнозируемая мощность СЭС после запуска всех проектов — 45 МВт.

4. Прогноз возможных объемов развития энергетики Республики Алтай на основе ВИЭ и местных видов топлива

   Потенциал развития использования возобновляемых ресурсов на территории Республики Алтай очень значителен и, безусловно, превышает внутренние потребности региона в электроэнергии. Для обеспечения электроэнергией предприятий электрометаллургии, сельского хозяйства , объектов туризма и рекреации, а также объектов социального назначения южных районов республики предполагается создание генерирующего комплекса на базе возобновляемых источников энергии. Базовой частью генерирующего комплекса предполагается каскад малых ГЭС в среднем течении реки Чуя. Для обеспечения федерального пограничного перехода «Россия – Монголия – Китай» предусматривается сооружение гибридного источника электроснабжения в составе СЭС установленной мощностью  и источника бесперебойного питания с аккумулятором электрической энергии.Для электроснабжения развивающегося туристско-рекреационного кластера в Челушманской долине предусматривается установка СЭС с аккумулятором электрической энергии.

Для горячего водоснабжения потребителей с минимизацией расходов на топливо и электроэнергию (энергосбережение) предусматривается использование комплексов горячего водоснабжения на базе солнечных коллекторов.

5.Заключение:

   Учитывая территориальные особенности Республики Алтай и малую плотность населения я сделала вывод ,что наибольшими перспективными источниками энергосбережения следует учитывать нетрадиционные.

1. Кош-Агачский район по количеству солнечных дней в году занимает первое место в России. Применение солнечных батарей для энергообеспечения и отопления жилых домов , животноводческих стоянок имеет большую перспективу и первые шаги по строительству солнечных станции в районе совершены.

2. В горных долинах постоянно дуют ветры  способные вырабатывать электроэнергию. Эта природная особенность я считаю наиболее ярко выражена в нашем селе. И если использовать энергию ветра и энергию малых водотоков, в комплексе с аккумуляторами, возможно стабильное снабжение электричеством большого количества потребителей.

3. На каждой животноводческой стоянке возможна выработка биогаза, способного произвести электричество для нужд чабанов.

4. В лесоизбыточных районах (Чойский, Турачакский и частично Майминский) имеется возможность применения газогенераторных установок, которые позволяют вырабатывать электроэнергию и тепло с очень эффективными экономическими показателями.

5. В Республике Алтай развитая сеть больших и малых водотоков. Возврат к проектам малой гидроэнергетики позволит осуществить электроснабжение отдаленных туристических баз и животноводческих стоянок.

6.Список использованных материалов:

1. Республика Алтай.Краткая энциклопедия.-Новосибирск:Изд-во «Арта»,2010-366 л.
2. Схема и программа развития электроэнергии Республики Алтай на 2014-2018 годы.
3. «Алтайдын Чолмоны» №75-77 .
4.  «Ойдин уни» №26 .

Приложения 1:

Приложения 2:

Потребление электроэнергии населением Усть-Канского района за 2015-2016 год

          Чемальская ГЭС

                                                           ГЭС на реке Кайру

   СЭС в Усть-Кане