俄羅斯能源現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

1、俄羅斯能源現(xiàn)狀和開(kāi)展趨勢(shì) 俄羅斯作為能源大國(guó)在世界動(dòng)力領(lǐng)域現(xiàn)狀如何,今 后開(kāi)展方 向如何俄羅斯科學(xué)院能源物理學(xué)部主任法沃爾斯克奧列格 尼古拉耶夫就此撰文.？ 俄羅斯目前年人均能源消耗為噸固體燃料.如 果將其全部轉(zhuǎn) 化為 優(yōu)質(zhì) 煤產(chǎn) 生的 熱 能 來(lái)計(jì)算 , 相當(dāng) 于 7000 大 卡公 斤 , 多于歐洲人均噸水平.目 前世界人均水平為噸.如 果按國(guó)民 能源擁有量來(lái)看,俄 羅斯人均是美國(guó)和英國(guó)的倍.雖 然由于 氣候等原因,這 個(gè)數(shù)字可能有些偏差,但 從另一個(gè)角度卻反 映了俄羅斯經(jīng)濟(jì)水平不高.？ 至于動(dòng)力所需的能源資源,天 然氣和石油占能源消耗總量的 80O 以 上.在 需 求中 熱 和 電力 保

2、 障占 47, 但 應(yīng) 指出 , 熱 能在 能源 中占 絕大 部 分 其中 鍋 爐和 分 散 供熱 占 17. 俄 羅斯每年出口占總量三分之一的燃料,這 反映了俄羅斯實(shí)際 需求低于歐洲平均水平.盡 管俄羅斯對(duì)熱的需求很高,因 為 一年的供暖時(shí)間大多為 67 個(gè)月.？ 當(dāng)前,俄 羅斯經(jīng)濟(jì)所需能原效率有所下降.首 先表現(xiàn)在工業(yè) 部門(mén).九 十年代總能源效率下降了 16,其中電能效率下降 了 30-32 .但電能本錢(qián)卻增加了,特別 是交通和偷盜而造 成的損失卻大大增長(zhǎng)了.能 源儲(chǔ)存在增加,即 從熱能采集到 家庭、家 電設(shè)備等與從前所需相比均有所下降.我 們僅僅關(guān) 注的是一些大型能源儲(chǔ)存問(wèn)題上,也 就是

3、在熱值轉(zhuǎn)換為電能 和熱能上.這 些舉措根據(jù)俄羅斯"統(tǒng)一動(dòng)力系統(tǒng)"可以在 2021 年降低 20的熱 能費(fèi)用和的電能需求.從政府到每一個(gè)公 民,如 果 對(duì)此 沒(méi)有 全 面 徹底的 觀 念和更 改 舉措 ,我 國(guó)能 源 利 用效率就不能到達(dá)接近興旺國(guó)家的水平.？ 俄羅斯的電能特點(diǎn)是絕大局部電能 70用 在有限的能源 上 ,盡 管 在 各 個(gè) 地 區(qū) 所 耗 不 一 . 值 得 注 意 的 是 , 近 年 天 然 氣 作用急劇下降.家庭住宅耗能不大,與 此同時(shí),興旺國(guó)家所 需能源是俄羅斯的倍.？應(yīng)該 指出 ,俄 羅斯 的一 個(gè) 重要 特 點(diǎn)是在 廣 闊的 領(lǐng) 土 上實(shí) 施 的 是

4、作 為動(dòng) 力系 統(tǒng)部 分 的 統(tǒng)一電 網(wǎng) .它 可 以 有效 利 用 各種 形 式 的電 站, 以及 補(bǔ)償 晝 夜 和四季 所 消耗 不 均 的情 況 . 大約 15 17 百 萬(wàn) 千 瓦 . 應(yīng) 該 考 慮 到 ： 時(shí) 區(qū) 、 核 電 站 的 飽 和 狀 態(tài) 、 由于開(kāi)關(guān)過(guò)程很長(zhǎng),因 而造成設(shè)備工作資源的下降和 水 電站,特別是在 很大 程度 上的高 峰耗能飽和 或 者長(zhǎng)期 低 價(jià),從 前蘇 聯(lián)時(shí) 期,其 可靠 能源 資源只 有 10 ,而世界 為 30.由 于俄羅斯 89 個(gè)主體中只有 20 個(gè)在電能需求中到達(dá) 滿負(fù) 荷.俄 羅 斯統(tǒng) 一 動(dòng) 力系統(tǒng) 可 以隨時(shí) 調(diào) 節(jié),保 障 各電 站

5、的 缺乏.？ 近十年,在統(tǒng)一動(dòng)力系統(tǒng)中的總電站水平有了長(zhǎng)足的儲(chǔ)存, 到達(dá) 215 百萬(wàn)千 瓦 .而 在 1997 年 最 大 用量 也 沒(méi)超過(guò) 134 百 萬(wàn)千瓦.近 8 年,在近 50的工業(yè)部門(mén)生產(chǎn)下降的情況下電 能需 求下 降了 28, 可 是, 現(xiàn) 有 的儲(chǔ) 備 70 百 萬(wàn) 千瓦 并 不能可靠的保證未來(lái)幾年來(lái)工業(yè)一旦振興所必須的起碼的 需求 .首 先是 38 百萬(wàn) 千瓦 的 加 工水平 技 術(shù)不 可 靠 ,即 所 謂 電網(wǎng)上的死能和儲(chǔ)藏,以 及高速老化和設(shè)備過(guò)時(shí)的電站等造 成的.？現(xiàn)在俄羅斯電力設(shè)備總加工水平在 2 千萬(wàn)千瓦以上,而 到了 2005 年 、2021 和 2021 年 前

6、只好 考 慮排除 557 萬(wàn)千 瓦和 1000 萬(wàn)千瓦水平,因 為在 2021 年有一 半電站的設(shè)備將不能使用 . 這說(shuō) 明為 支持 現(xiàn)代 電 能 保證,需 要國(guó)家 統(tǒng) 一動(dòng) 力 系 統(tǒng)支 持 至 少不少于 67 百萬(wàn)千瓦.？ 俄羅斯動(dòng)力熱能效率不高：電比、電能與消耗的燃料只占 30,現(xiàn) 在電站建造的均較早,主 要是蒸汽渦輪機(jī)沒(méi)有得到 技術(shù)改造.而 在先進(jìn)國(guó)家早已建立使用配件或蒸氣和天然氣 裝備,電 比可到達(dá) 51-58 .2000 年前到達(dá) 60,而 俄羅斯 由于對(duì)動(dòng)力統(tǒng)一系統(tǒng)的投資目前已經(jīng)停止,造成許多浪費(fèi), 包括上面所說(shuō)的儲(chǔ)藏和最正確利用到產(chǎn)業(yè)部門(mén)中去.？ 2021 年俄羅斯方案在北高加

7、索、烏 拉爾、外貝加爾西北和秋 明 地 區(qū) 投 資 3600 5000 萬(wàn) 美 元 建 立 電 站 , 但 實(shí) 施 起 來(lái) 很 難.？俄羅 斯熱 力能 源中 工 業(yè) 廢物排 放 到空 氣 里 的占 48.今 后 近 20-30 年 間 通 過(guò) 天 然氣 的 逐 漸 使 用將 使 得 生 態(tài) 環(huán) 境 得 到 改 善.從 煤轉(zhuǎn)換到石油,爾 后再到天然氣,降低了氧在熱能中 的消耗,與 此同時(shí)降低了 燃燒主要物質(zhì) -碳酸氣的排出,每千 瓦小 時(shí) 分 別 從 煤 的 860 單位 降 到 石油 的 690 單 位 ,再 降 到 天 然氣 的 460 單 位 .而 且 還 消 除 了 導(dǎo) 致 酸 雨 的硫

8、 酸 和 氮酸 的 排 出.俄羅斯目前還沒(méi)有建造能夠消除硫酸和氮酸設(shè)備的電 站,因 為 這 些 設(shè)備 要 占 電 站 造 價(jià)的 15 30 ,俄 羅 斯只 有 在 極少成套設(shè)備中開(kāi)始使用,但遠(yuǎn)未推廣.？俄羅 斯 電 能 使 用 從 1990 年 的 1074 百 萬(wàn) 千 瓦 降 到 1997 年 的 800 百 萬(wàn) 千瓦 , 加 上 轉(zhuǎn) 換 為 天 然 氣 使 電 站 碳酸 氣 體 排出 下 降 了 40 , 100 110 百 萬(wàn) 噸 年 ,符 合 "里 約 熱 內(nèi) 盧協(xié) 定 ". 俄羅 斯 統(tǒng) 一 動(dòng) 力 系 統(tǒng) 的 進(jìn) 一 步 完 善 主 要 是遠(yuǎn) 東 地 區(qū)和 西

9、伯 利亞 地 區(qū) 可 以 使 今 后 生 態(tài) 問(wèn) 題 得到較 好 的解 決 .實(shí) 施 電 能 儲(chǔ)蓄 工 藝 具 有 重 大 意 義 .其 中 許 多 是 以 高 效經(jīng) 濟(jì) 性 能為 特 點(diǎn) 的, 但 是 , 一 旦 2021-2021 年 對(duì) 電能 需 求 急劇 增 長(zhǎng) ,將 影 響 到俄羅斯統(tǒng)一動(dòng)力系統(tǒng)的規(guī)劃.？熱電 站 通 常 分 為 兩 種 ,一 種 是 產(chǎn) 生電能 ,即 冷 凝 設(shè) 備所 產(chǎn) 生 的電 能 ,因 為 通 過(guò) 渦 輪 機(jī) 排 出 的 氣 體 可 以 在專 門(mén) 的 設(shè)備 中 冷 凝并 循 環(huán) ,另 一 種 熱 能 是 工 業(yè) 熱 能,被 稱 為熱 力 廠 產(chǎn)生 的 熱 能.

10、而 北 方 地 區(qū) 在 熱 保 障 方 面 很 復(fù)雜,部 分地 區(qū) 處 于緊 張 狀 態(tài).俄 羅 斯 工 業(yè) 和 民 用 熱 、蒸 汽 和 熱 水 需 要耗 費(fèi) 28000 萬(wàn) 噸 煤,其 中 集 中 供 熱 和鍋 爐 20 小 時(shí) -達(dá) 到 2 億 噸 固 體 燃 料 . 其余 那么 用 的 是 民 用 小 型 鍋 爐 .但 存在燃 料 燃燒 效 率 不高 ,此 外,很多熱的損失還在網(wǎng)道上.特別是大城市的熱力網(wǎng)道 中.？當(dāng)前俄羅斯的能源主要用的是有機(jī)熱,實(shí) 際上是渦輪機(jī)產(chǎn)生 的能 量. 蘇聯(lián) 戰(zhàn)前 和 戰(zhàn) 后主要 使 用小 型 發(fā) 電機(jī) 組 50MBt . 直到今天紡織、化工和石化等部門(mén)仍用

11、這種機(jī)組.？ 俄羅斯渦輪機(jī)發(fā)電站低于當(dāng)前 世界 水平效率的 40-45, 落后 15-20 年 ,盡管 在 俄 羅斯 60 年代首 先 提出 了 蒸 氣超 臨 界 狀態(tài)技術(shù),并首先建立了 100 兆千瓦的雙面天然氣渦輪裝置. 在分析動(dòng)力的物理根底時(shí),應(yīng) 該注意到熱動(dòng)力學(xué).在 各種能 源制造裝置中應(yīng)考慮到循環(huán)變化過(guò)程中可將燃料的穩(wěn)定性 轉(zhuǎn)變 為有 益的 功力 .改 變這 些 參 數(shù)的坐 標(biāo) 壓力 單 位容 積 或 溫度-均被認(rèn)為熱循環(huán).？近 2025 年 來(lái)完善這 些技 術(shù) 可 以提升 氣 體的 溫 度 .在 氣 輪 循環(huán)過(guò)程中同樣存在著比蒸氣還要高的氣體,可 提升氣體裝 置的效率.？ 將燃能轉(zhuǎn)

12、為有益能效在工作體參數(shù)中的特點(diǎn)主要是以單位 工作和有益工作為比擬.首 先取決于單位工作和在充電水平 下的 氣輪 工作 體在 循 環(huán) 過(guò)程中 的 最大 溫 度 的資 源 消耗,大 小 和重量,以及決定循環(huán)的壓力和溫度.？ 在氣 輪發(fā) 電機(jī) 技術(shù) 日 趨 完善過(guò) 程 中, 蒸 氣 溫度 可 增加到 550 660 度 ,壓 力可 到達(dá) 250 300 公 斤平 方 厘米 ,通過(guò) 三 級(jí) 循環(huán)形式即可到達(dá).同 樣,蒸 氣的溫度加熱使有效系數(shù)增加 到 42 45 . 這 已 是 物 質(zhì) 容 量 的 臨 界 狀 態(tài) . ？ 進(jìn)一步提升蒸氣溫度的有效系數(shù)實(shí)際上是燃料中的資本消 耗的使用補(bǔ)償.其效率并非為最

13、正確狀態(tài).正因如此,世 界氣 輪發(fā) 動(dòng)機(jī) 的水 平目 前 仍 停留在 530-555 度,壓力 在 200 公 斤 平方厘米.當(dāng) 然氣體渦輪機(jī)技術(shù)在近五十年中由于航空反 應(yīng)氣 體發(fā) 電機(jī) 設(shè)備 而 得 到迅猛 發(fā) 展.如今 其 溫 度可 到達(dá) 1450 度.這是由于物體壓縮技術(shù)提升的原因.？ 近年俄羅斯特種設(shè)計(jì)局、發(fā) 動(dòng)機(jī)制造廠和研究所著手提出依 靠航 空發(fā) 動(dòng)機(jī) 建立 能 源 基地.其 功率額 面 從.天 然 氣可 比 達(dá) 到生態(tài)標(biāo)準(zhǔn).？在 2021 年 的 電 力 發(fā) 展 規(guī) 劃 中 , 應(yīng) 該 考 慮 到 俄 羅 斯 的 實(shí) 際 特 性：地大、相對(duì)嚴(yán)寒、天然氣豐富,但工業(yè)部門(mén)工藝落后,

14、設(shè)備陳舊老化.？還應(yīng)注意到核能,核 能發(fā)電雖然是和平利用原子能的重要發(fā) 展方向.但由于技術(shù)等原因擴(kuò)大目前的規(guī)模是難以做到的. 由于在今后 1520 年沒(méi)有水平建立新的龐大的核 電站,當(dāng) 然,有 可 能在 遠(yuǎn)東 地 區(qū) 建設(shè).但 在這種 情 況下 的 前 提是 必 須 保持核工業(yè).很顯然沒(méi)有一流的和經(jīng)常保持最先進(jìn)的核武 器,俄 羅斯是不能成為世界強(qiáng)國(guó)的.但 在保持核潛力的情況 下原子能動(dòng)力是非常重要的,不 僅需要保持更新、更 先進(jìn)的 核電 站,還 應(yīng) 在北 極 地 區(qū)建立 小 型水平 的 自動(dòng) 化 核 電站 從 幾個(gè) 兆瓦 到幾 十兆 瓦 . 這屬 于 經(jīng) 濟(jì)型 的 核電站 . ？ 至于污染問(wèn)題

15、,首 先應(yīng)該開(kāi)展小型水利能源、風(fēng) 向和地溫電 站,但 主要的是各種類型的機(jī)動(dòng)部件組成的電站,其 結(jié)構(gòu)原 那么清楚,容易進(jìn)入生產(chǎn),價(jià)格合理,按期投入使用,類似的 電站可以分散形式為主.？目前俄 羅斯 還在 使用小型 裝置的氣 輪發(fā) 電站 ,可 是在 2005 年前 這些 設(shè)備 都要 拆 除 ,由于 許 多設(shè) 備 已 經(jīng)超 過(guò) 60 年 . 計(jì) 劃建立 20 座從 300-2300 兆瓦的大功率電站和 315 千瓦小 時(shí)的經(jīng) 濟(jì)型 電站 , 400 座 水平為 200 兆瓦 的電 站,同時(shí) 有 49000 個(gè) 小型 電站 , 其 總水平 為 17 百 萬(wàn)千瓦 , 近 期需 求 為 13的熱能.？ 只有提升居民生活水平至少到達(dá) 10-15 的水平,特別是北 極地區(qū)的居民,才能促進(jìn)對(duì)能源的消耗和使用.？