Возобновляемые источники энергии на севере республики Саха (Якутия)

Зона децентрализованной энергетики — север Республики Саха (Якутия). Данный район включает в себя огромную территорию с множеством поселков электроснабжения. Площадь зоны составляет 2,2 млн. кв. км. Численность населения — 147 295,65 чел. Так как в этой зоне нет крупных потребителей, построить электростанцию с большой мощностью — нерационально. Основными затруднениями местной энергетики являются ситуация в отдельных станциях с технологической точки зрения, отсутствие инфраструктуры и роста объемов электропотребления.

На сегодня северный район республики сталкивается со следующими проблемами энергоснабжения:

• высокая стоимость электроэнергии;
• потребность в ежегодном «северном завозе», включающем свыше 80 тысяч тонн дизельного топлива, через водный транспорт;
• обязательность формирования припасов нефтепродуктов за полгода.

Все вышеперечисленные факторы и географическое совпадение системы расселения только свидетельствуют о том, что в обязательном порядке нужно развить потенциал возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Один из основных направлений развития ВИЭ в Якутии — ветроэнергетика, экономический потенциал которой составляет 279 288,0 млрд. кВт*ч. По распределению солнечной энергии республика сравнима с Краснодарским краем, удельный валовый приход солнечной энергии 1 027,8 кВт*ч/(м²*год). Таким образом, строительство солнечной электростанции на базе прямого преобразования солнечной радиации в электроэнергию с помощью фотоэлементов в Республике Саха (Якутия) также имеет реальную перспективу. Систему энергоснабжения от солнечной энергии можно использовать как в качестве автономного энергоснабжения, так и в качестве генерирующего источника в общую сеть.

С экологической точки зрения эксплуатация ВИЭ позволяет остановить работу дизель-генераторов, тем самым сократить объемы выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

Оптимизация местной энергетики путем перехода в ВИЭ поможет:

• минимизировать негативное воздействие на окружающую среду; уменьшить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;
• снизить затраты на топливо;
• когенерировать электрическую и тепловую энергию за счет строительства ТЭС малой мощности;
• снизить технологический и стоимостный уровень потерь в сетях;
• повысить качество жизни населения арктических районов;
• обеспечить энергобезопасность.

Достичь вышеперечисленные цели можно решив следующие задачи:

• внедрение энергосберегающих мероприятий, частичный переход локальной энергетики на нетрадиционные, возобновляемые источники энергии, в том числе за счет строительства мини и микроГЭС, объектов ветрогенерации и солнечной генерации;
• строительство ЛЭП до дизельных электростанций с целью сокращения зоны децентрализованного энергоснабжения — замещение локальной дизельной генерации централизованной газовой и гидрогенерацией, оптимизация количества ДЭС;
• использование когенерации на электростанциях — комбинированное производство электрической и тепловой энергии (термодинамическое производство двух или более форм полезной энергии из единственного первичного источника энергии.);
• строительство тепловых станций и ТЭЦ малой мощности с генерацией энергии на угле;
• оптимизация производства тепловой энергии в местах расположения ТЭЦ малой мощности за счет замещения существующих теплоисточников.

Примеры эксплуатации ВИЭ в Якутии:

1. Автоматический солнечный трекер в п. Ючюгей Оймяконского улуса 2015 года постройки. Экономия топлива в год составляет 4,1 тонн. Среднегодовая выработка — 15000 кВт*ч. Состоит из 44 шт солнечных панелей и 2-ух трекеров по 5 кВт. На данный момент СЭС с трекером общей мощностью 10 кВт вырабатывает на 40% больше, чем стационарная СЭС такой же мощности.
2. Автономная солнечная электростанция (АСЭС) мощностью 60 кВт в п. Батамай предназначена для выработки экологически чистой электроэнергии и экономии дизельного топлива. Состоит из: 172 шт солнечных панелей производства Китая и 86 шт — производства России; трехфазных сетевых инверторов по 10 кВт. В состав инверторной системы входят накопители энергии по технологии li-ion модель LT-LFP 300 всего 90 шт. Благодаря работе накопительной системе прирост дизельного топлива составляет на 5,8 % от экономии АСЭС-60 кВт за 1 год.
3. Солнечная электростанция в с. Джаргалах Эвено-Бытантайского района установленной мощностью 15 кВт. Предназначена для выработки экологически чистой электроэнергии и экономии дизельного топлива. СЭС является экспериментальной площадкой по исследованию 3-ех видов солнечных модулей: монокристаллическая, поликристаллическая, аморфная (тонкопленочная).

В заключении рассмотрим сложности по внедрению ВИЭ на севере республики Саха (Якутия):

• фундаментом объектов возобновляемых источников энергии из-за вечной мерзлоты являются винтовые сваи, для установки и транспортировки которых требуется специальная техника (отсюда вытекает следующая проблема);
• неразвитая инфраструктура, в частности — логистика;
• на солнечные панели липнет снег;
• необходимость в наличии специалистов по ВИЭ на местах;
• отсутствие поддержки на федеральном уровне.