俄罗斯能源现状和发展趋势

1、俄罗斯能源现状和发展趋势精品俄罗斯作为能源大国在世界动力领域现状如何，今 后发展方 向如何？俄罗斯科学院能源物理学部主任法沃尔斯克？奥 列格？尼古拉耶夫就此撰文。俄罗斯 目 前 年人 均能 源消 耗 为 6.3 吨 固 体 燃料 。 如 果将其 全部 转化 为优质煤 产生的热 能来 计算 ，相 当于 7000 大卡公斤，多 于欧洲人均 4.7 吨水平。目 前世界人均水平 为 3.3 吨。如 果按国民能源拥有量来看，俄 罗斯人均是美国 和英国的 2.5 倍。虽 然由于气候等原因，这 个数字可能有些 偏差，但从另一个角度却反映了俄罗斯经济水平不 高。至于动力所需的能源资源，天然气和石油占能源消 耗

2、总量的800%以上。在需求中热和电力保障占47 %，但应 指出 ， 热 能在 能 源 中 占 绝 大 部 分 （ 其中 锅炉 和 分散 供 热 占 17% ）。 俄罗斯 每年出 口占 总 量三 分之 一的 燃 料， 这反映 了 俄罗斯实际需 求低于欧洲平均水平。尽 管俄罗斯对热的 需 求 很高 ， 因 为一 年的 供 暖 时间大 多 为 6 7 个月。当前， 俄罗 斯经济所需 能原效率 有所下降。 首先表 现在 工业部门。九 十年代总 能源效率下降了 16% ，其中 电 能 效率下降了 30-32 % 。 但电 能成本却增加了， 特别是交通和 偷盗而造成的 损失却大大增长了。能 源储存在 增加

3、，即 从热 能采集到家庭、家 电 设备等与从前所需 相比均有所下降。我 们仅仅关注的 是一些大型能源储存问题上 ，也 就是在热 值转 换为电能和热能上。这 些措施根据俄罗斯统一动 力系统 可 以在 2010 年降 低 20的 热能 费 用 和 5.7 的 电能 需求 。 从 政府到每一个公民，如 果对此没有全面彻底的观念和更改措 施，我国能源利用效率就不能达到接近发达国家的水 平。俄罗斯的电 能特点是绝大部分电 能（70）用在有 限的能源上，尽 管在各个地区所耗不一。值得注意的是，近 年天 然气 作用 急剧 下 降 。家庭 住 宅耗 能 不 大，与 此 同时 ， 发 达国 家所 需能 源是 俄

4、 罗 斯的 2.3 倍。应该指出，俄罗斯的一个重要特点是在广阔的领土 上实 施的 是作 为动 力 系 统部分 的 统一 电 网 。它 可 以 有效 利 用 各种形式的电站，以及补偿昼夜和四季所消耗不均的情况。 （大 约 1517 百 万千 瓦 ）。应 该 考虑 到 ：时 区、 核 电站 的 饱 和状态 、（由于开 关过 程很 长，因 而造成设备 工作 资源的 下 降）和 水电 站，（ 特别 是在 很大程 度上的高峰 耗能 饱和） 或 者长期低价，从 前苏联时期，其 可靠能源资源只有 10，而 世界为 30。由于俄罗斯 89 个主 体中只 有 20 个在电能需求 中达到满负荷。俄 罗斯统一动力系

5、统可以随时调节，保 障各 电站的不足。近十年，在统一动力系统中的总电站能力有了长足 的储 存， 达到 215 百万 千 瓦 。而 在 1997 年最 大用 量也 没 超 过 134 百万千瓦。近 8 年，在近 50的工业部门生产下降的 情况 下电 能需 求下 降 了 28 ， 可 是， 现 有的储 备 （ 70 百 万 千瓦）并 不能可靠的保障未来几年来工业一旦振兴所必须的 起码 的需 求。 首先 是 38 百万 千 瓦的加 工 能力 技 术 不可 靠 ， 即所谓电网上的死能和储备，以 及高速老化和设备过时的电 站等造成的。现 在 俄罗斯 电 力 设备总 加 工 能力 在 2 千万 千 瓦 以

6、 上，而 到了 2005 年、2010 和 2015 年前只好考虑排除 557 万 千瓦和 1000 万千瓦能力，因 为在 2010 年有一半电站的设备 将不能使用。这 说明为支持现代电能保证，需 要国家统一动 力系统支持至少不少于 67 百万千瓦。俄罗斯动力热能效率不高：电比、电能与消耗的燃 料只占 30 ，现在电站建造的均较早，主 要是蒸汽涡轮机没 有得到技术改造。而 在先进国家早已建立使用配件或蒸气和 天然气装备，电 比可达到 51-58 。2000 年前达到 60，而 俄罗斯由于对动力统一系统的投资目前已经停止，造 成许多 浪费，包括上面所说的储备和最佳利用到产业部门中 去。2010

7、年俄罗斯计划在北高加索、乌 拉尔、外 贝加尔 西北 和秋 明地 区投 资 3600 5000 万美 元 建立 电 站 ，但 实 施 起来很难。俄罗斯热力能源中工业废物排放到空气里的占 48。今 后近 20-30 年间通过天然气的逐渐使用将使得生态 环境得到改善。从煤转换到石油，尔后再到天然气，降 低了 氧在热能中的消耗，与此同时降低了燃烧主要物质-碳酸气 的排 出，每 千 瓦小 时分 别从 煤 的 860 单 位 降到 石 油的 690 单 位，再 降到天然气的 460 单位。而 且还消除了导致酸雨的硫 酸和氮酸的排出。俄 罗斯目前还没有建造能够消除硫酸和氮 酸设备的电站，因 为这些设备要占电

8、站造价的 15 30 ，俄 罗斯只有在极少成套设备中开始使用，但远未推广 。俄罗斯 电能使用 从 1990 年 的 1074 百万 千瓦降 到 1997 年 的 800 百 万 千瓦 ，加 上 转 换为天 然 气使 电 站 碳酸 气 体 排出下降了 40，（100110 百万吨年），符 合里约热内 卢协定。俄罗斯统一动力系统的进一步完善（主要是远东 地区和西伯利亚地区）可以使今后生态问题得到较好的解 决。实 施 电能 储蓄 工 艺 具有重 大 意义。其 中许 多 是 以高 效 经 济性能为特点的，但是，一旦 2010-2015 年对电能需求急剧 增长，将影响到俄罗斯统一动力系统的规划。热电站通

9、常分为两种，一种是产生电能，即冷凝设 备所产生的电能，因 为通过涡轮机排出的气体可以在专门的 设备 中冷 凝并 循环 ，另 一种热 能 是工业 热 能，被 称 为热 力 厂 产生的热能。而北方地区在热保障方面很复杂，部 分地区处 于紧张状态。俄罗斯工业和民用热、蒸汽和热水需要耗费 28000 万吨煤，其中集中供热和锅炉（20小时）-达到 2 亿 吨固体燃料。其 余则用的是民用小型锅炉。但 存在燃料燃烧 效率 不高 ，此 外，很 多 热的 损 失 还在网 道 上。特 别 是大 城 市 的热力网道中。当前俄罗斯的能源主要用的是有机热，实际上是涡 轮机产生的能量。苏联战前和战后主要使用小型发电机组

10、（ 50MBt ）。 直 到 今 天 纺 织 、 化 工 和 石 化 等 部 门 仍 用 这 种 机 组。俄罗斯 涡 轮 机发 电站 低于 当 前 世界水 平 效率 的 40 -45 ，落后 15-20 年，尽管在俄罗斯 60年代首先提出了蒸 气超临界状态技术，并首先建立了 100 兆千瓦的双面天然气 涡轮 装置 。在分 析 动 力的 物理 基础 时 ，应 该 注意 到 热动 力 学 。 在各种能源制造装置中应考虑到循环变化过程中可将燃料 的稳 定性 转变 为有 益 的 功力。改 变这些 参 数的 坐 标 压力 单 位容积或温度-均被认为热循环。近 2025 年来完善这些技术可以提高气体的温度

11、。 在气轮循环过程中同样存在着比蒸气还要高的气体，可 提高 气体装置的效率。将燃能转为有益能效在工作体参数中的特点主要是 以单位工作和有益工作为比较。首 先取决于单位工作和在充 电能力下的气轮工作体在循环过程中的最大温度的资源消 耗，大小和重量，以及决定循环的压力和温度。在气轮发电机技术日趋完善过程中，蒸气温度可增 加到 550 660 度，压力可达到 250300 公斤平方厘米 ， 通过 三级 循环 形式 即 可 达到。同 样，蒸 气 的温 度 加 热使 有 效 系数增加到 42 45。这已是物质 容量的临界状态。进一步提高蒸气温度的有效系数实际上是燃料中的 资本消耗的使用补偿。其效率并非为

12、最佳状态。正因如此， 世界气轮发动机的水平目前仍停留在 530-555 度，压力在 200 公斤 平 方厘 米。当 然 气体 涡 轮 机技术 在 近五 十 年 中由 于 航 空反应气体发电机设备而得到迅猛发展。如 今其温度可达到 1450 度 。这是 由 于物体 压 缩 技术 提高 的原 因 。近年俄罗斯特种设计局、发动机制造厂和研究所着 手提出依靠航空发动机建立能源基地。其功率额面从 0.5-60MBt 。 天 然气可 比 达到 生 态 标准 。在 2015 年的电力 发展规划中，应该考虑到俄罗斯的 实际特性：地大、相对寒冷、天然气丰富，但工业部门工艺 落后，设备陈旧老化。还应注意到核能，核

13、能发电虽然是和平利用原子能 的重 要发 展方 向。但 由 于技 术 等 原因扩 大 目前 的 规 模是 难 以 做到 的。 因为 在今 后 1520 年 没有能 力 建立 新 的 庞大 的 核 电站，当然，有可能在远东地区建设。但 在这种情况下的前 提是必须保持核工业。很 显然没有一流的和经常保持最先进 的核武器，俄 罗斯是不能成为世界强国的。但 在保持核潜力 的情况下原子能动力是非常重要的，不 仅需要保持更新、更 先进 的核 电站 ，还 应在 北极 地 区 建立小 型 能力 的 自 动化 核 电 站（从几个兆瓦到几十兆 瓦）。这属于经济型的核电 站。至于污染问题，首先应该发展小型水利能源、风

14、向 和地温电站，但主要的是各种类型的机动部件组成的电站， 其结构原则清晰，容 易进入生产，价格合理，按期投入使用， 类似的电站可以分散形式为主。目前俄罗斯还在使用小型装置的气轮发电站，可是 在 2005 年前这些设备都要拆除，因为许多设备已 经超过 60 年。计划建立 20座从 300-2300 兆瓦的大功率电站和 315 千 瓦 小时 的经 济型 电 站 ，400 座能 力 为 200 兆 瓦 的电站 ， 同 时有 49000 个 小 型电站 ， 其 总能 力为 17 百万 千瓦 ，近 期 需 求为 13的热能 。只有提 高居民生活 水平至少 达到 10-15 的水平， 特别是北极地区的居民，才能促进对能源的消耗和使 用。同时应建立大城市外围地区的可靠分