Электроэнергетический сектор Индии

Электроэнергетический сектор Индии

Данные
Электричество	99,93% (31 марта 2019 г.) [1]
Установленная мощность	375 323 МВт [2]
Доля ископаемой энергии	79,8%
Доля возобновляемой энергии	17,3%
Выбросы парниковых газов от производства электроэнергии (2017 г.)	2 194,74 Мт CO 2 [3]
Среднее потребление электроэнергии (2019-20 гг.)	1208 кВтч на душу населения
Потери при передаче и распределении (2017-18)	21,04% [4]
Потребление по секторам (% от общего)
Жилой	24,76 (2018-19 [4] )
Промышленное	41,16% [4] (2018-19)
сельское хозяйство	17,69% [4] (2018-19)
Коммерческий	8,24% [4] (2018-19)
Тяга	1,52% [4] (2018-19)
Услуги
Доля частного сектора в генерации	47,3% (декабрь 2020 г.)
Учреждения
Ответственность за определение политики	Министерство энергетики
Ответственность за возобновляемую энергию	Министерство новой и возобновляемой энергетики
Ответственность за окружающую среду	Министерство окружающей среды, лесов и изменения климата
Закон об электроэнергетике	Закон об электроэнергии 2003 года

Индия является третьим по величине производителем и третьим потребителем электроэнергии в мире. ^{[5] [6]} национальная электрическая сеть в Индии имеет установленную мощность 375.32 ГВта по состоянию на 31 декабря 2020 года ^[2] возобновляемых энергетических установок, которые также включают в себя крупную ГЭС, составляет 36,17% от общей установленной мощности Индии. В течение 2019-20 финансового года валовая электроэнергия, произведенная коммунальными предприятиями Индии, составила 1383,5 ТВтч, а общая выработка электроэнергии (коммунальные и некоммунальные предприятия) в стране составила 1598 ТВтч. ^{[7] [8]}Валовое потребление электроэнергии в 2019-2020 годах составило 1208 кВтч на душу населения. ^[7] В 2015–2016 годах потребление электроэнергии в сельском хозяйстве было зарегистрировано как самое высокое (17,89%) в мире. ^[4] душевое потребление электроэнергии является низким по сравнению с большинством других стран , несмотря на Индию , имеющих низкий тариф на электроэнергию . ^[9]

В Индии имеются избыточные мощности по выработке электроэнергии, но отсутствует адекватная инфраструктура распределения. Чтобы решить эту проблему, в 2016 году правительство Индии запустило программу под названием «Энергия для всех». ^[10] Программа была завершена к декабрю 2018 года и обеспечила необходимую инфраструктуру для обеспечения бесперебойного электроснабжения всех домашних хозяйств, промышленных предприятий и коммерческих предприятий. ^[11] Финансирование осуществлялось в рамках сотрудничества между правительством Индии и составляющими ее штатами . ^{[12] [13]}

В электроэнергетическом секторе Индии преобладают ископаемые виды топлива, в частности уголь, который в течение 2018-19 финансового года произвел около трех четвертей электроэнергии страны. Правительство прилагает усилия для увеличения инвестиций в возобновляемые источники энергии . В Национальном плане правительства в области электроэнергетики от 2018 года указано, что стране не потребуется больше невозобновляемых электростанций в коммунальном секторе до 2027 года, когда будут введены в эксплуатацию 50 025 МВт угольных электростанций в стадии строительства и добавлены 275 000 МВт общей мощности возобновляемых источников энергии после вывод из эксплуатации старых угольных электростанций мощностью почти 48 000 МВт. ^{[14] [15]} Ожидается, что доля производства неископаемого топлива, вероятно, составит около 44,7% от общего валового производства электроэнергии к 2029-30 году.^[16]

История [ править ]

Установленная мощность по источникам в Индии по состоянию на 31 октября 2020 г. ^[17]

•   Уголь: 199 594,5 МВт (53,4%)
•   Бурый уголь: 6260 МВт (1,7%)
•   Газ: 24 956,51 МВт (6,7%)
•   Дизель: 509,71 МВт (0,1%)
•   Атомная: 6780 МВт (1,8%)
•   Большая ГЭС: 45 699,22 МВт (12,2%)
•   Малая ГЭС: 4740,47 МВт (1,3%)
•   Ветроэнергетика: 38 263,05 МВт (10,2%)
•   Солнечная энергия: 36 317,57 МВт (9,7%)
•   Биомасса: 10314,56 МВт (2,8%)

Первая демонстрация электрического освещения в Калькутте (ныне Калькутта ) была проведена 24 июля 1879 года компанией PW Fleury & Co. 7 января 1897 года компания Kilburn & Co получила лицензию на электрическое освещение в Калькутте в качестве агентов Indian Electric Co, которая была зарегистрирована в Лондон, 15 января 1897 года. Месяц спустя компания была переименована в Calcutta Electric Supply Corporation . Контроль над компанией был передан из Лондона в Калькутту только в 1970 году. Электроэнергия была введена в Калькутте успешно, а затем электричество было введено в Бомбее (ныне Мумбаи ). ^[18] Первая демонстрация электрического освещения в Мумбаи была в 1882 году на Кроуфорд Маркет иКомпания Bombay Electric Supply & Tramways Company (BEST) в 1905 году открыла электростанцию ​​для обеспечения электричеством трамвайных путей. ^[19]

Первая гидроэлектрическая установка в Индии была установлена ​​около чайного поместья в Сидрапонге для муниципалитета Дарджилинг в 1897 году. ^[20] Первый электрический уличный фонарь в Азии был зажжен 5 августа 1905 года в Бангалоре . ^[21] 3 февраля 1925 года первый в стране электропоезд прошел по линии гавани между вокзалом Виктория и Курла . ^[22] 18 августа 2015 года международный аэропорт Кочина стал первым в мире аэропортом, работающим на солнечной энергии. преданныйсолнечная установка . ^{[23] [24]}

Индия начала использовать управление сетью на региональной основе в 1960-х годах. Электросети отдельных штатов были соединены между собой с образованием 5 региональных сетей, охватывающих материковую часть Индии, Северную, Восточную, Западную, Северо-Восточную и Южную сети. Эти региональные связи были установлены для обеспечения передачи избыточной электроэнергии между штатами в каждом регионе. В 1990-х годах правительство Индии начало планирование национальной энергосистемы. Региональные сети были первоначально соединены друг с другом с помощью асинхронного высокого напряжения постоянного тока (HVDC) спина к спине звеньев , способствующих ограниченный обмен регулируемой мощностью. Впоследствии каналы были модернизированы до синхронных каналов высокой пропускной способности. ^[25]

Первое объединение региональных сетей было осуществлено в октябре 1991 года, когда были объединены Северо-Восточная и Восточная сети. Западная сеть была подключена к этим сетям в марте 2003 года. Северная сеть также была подключена в августе 2006 года, образуя Центральную сеть, которая была синхронно подключена и работала на одной частоте. ^[25] Единственная оставшаяся региональная сеть, Южная сеть, была синхронно подключена к Центральной сети 31 декабря 2013 года с вводом в эксплуатацию линии электропередачи Райчур-Солапур 765 кВ , в результате чего была создана Национальная сеть . ^{[25] [26]}

К концу 2015 календарного года, несмотря на плохое производство электроэнергии на гидроэлектростанциях, Индия превратилась в страну с избытком электроэнергии с огромными генерирующими мощностями, простаивающими из-за отсутствия спроса. ^{[27] [28] [29]} 2016 календарный год начался с резкого падения мировых цен на энергоносители, такие как уголь, дизельное топливо, нафта , бункерное топливо и сжиженный природный газ (СПГ) , которые используются для производства электроэнергии. в Индии. ^{[30] [31] [32] [33] [34]} В результате глобального избытка нефтепродуктов это топливо стало достаточно дешевым, чтобы конкурировать с электрогенераторами, работающими на угле. ^[35]Цены на уголь также упали. ^[36] Низкий спрос на уголь привел к накоплению запасов угля на электростанциях, а также на угольных шахтах. ^[37] Новые установки возобновляемой энергии в Индии впервые превзошли установки на ископаемом топливе в 2016-17 годах. ^[38]

29 марта 2017 года Центральное управление электроэнергетики (CEA) заявило, что Индия впервые стала нетто-экспортером электроэнергии. Индия экспортировала в соседние страны 5 798 ГВт-ч при общем объеме импорта 5 585 ГВт-ч.

Установленная мощность [ править ]

Общая установленная мощность генерирующих мощностей складывается из коммунальных мощностей, собственных мощностей и других некоммунальных мощностей.

Энергетика [ править ]

Общая установленная электрическая мощность коммунальных предприятий по состоянию на 30 ноября 2020 года по секторам и типам представлена ​​ниже. ^[40]

Гидроэлектростанции с генерирующей мощностью ≤ 25 МВт включены в категорию «Возобновляемые источники энергии» (классифицируются как МГЭС - проект малых гидроэлектростанций).

Разделение возобновляемых источников энергии (ВИЭ) - это:

• Солнечная энергия (36 910,53 МВт)
• Ветроэнергетика (38 433,55 МВт)
• Биомасса (10145,92 МВт)
• Малая гидроэлектростанция (4740,47 МВт)
• Преобразование отходов в энергию (168,64 МВт)

Плененная сила [ править ]

Установленная внутренняя генерирующая мощность (более 1 МВт), связанная с промышленными предприятиями, составляет 78 000 МВт по состоянию на 31 марта 2020 г. В 2019-20 финансовом году было произведено 215 000 ГВт-ч. ^{[7] [41]} Дизельные электростанции мощностью 75 000 МВт (за исключением агрегатов мощностью более 1 МВт и менее 100 кВА) также установлены в стране. ^{[42] [43]} Кроме того, существует большое количество дизель-генераторов мощностью менее 100 кВА для удовлетворения потребностей в аварийном электроснабжении во время перебоев в подаче электроэнергии во всех секторах. ^[44]

Установленная мощность по штатам или территориям [ править ]

Это список штатов и территорий Индии по установленной мощности по выработке электроэнергии.

Другие возобновляемые источники энергии включают МГЭС (малая гидроэнергетика - гидроэлектростанции ≤ 25 МВт), энергия биомассы, городские и промышленные отходы, солнечная и ветровая энергия.

Спрос [ править ]

Тенденция спроса

В течение 2019-20 финансового года доступность коммунальной энергии составила 1 284,44 миллиарда кВтч, что меньше потребности на 6,5 миллиарда кВтч (-0,5%). Пиковая нагрузка составила 182 533 МВт, что на 1229 МВт (-0,6%) ниже требований. В отчете о балансе выработки нагрузки за 2020 год Центральное управление электроэнергетики Индии прогнозировало, что в 2020–21 финансовом году профицит энергии и пиковый профицит составят 2,7% и 9,1% соответственно . ^[46] Электроэнергия будет доступна немногим штатам, которые, как ожидается, столкнутся с нехваткой электроэнергии, со стороны государств с избытком энергии через региональные линии передачи. ^[47] Начиная с 2015 календарного года, производство электроэнергии в Индии было меньшей проблемой, чем распределение электроэнергии. ^{[48] [28] [29] [49][50]}

Драйверы спроса

Около 0,07% индийских домохозяйств (0,2 миллиона) не имеют доступа к электроэнергии. ^[1] Международное энергетическое агентство оценивает Индия добавит от 600 ГВт до 1200 ГВт дополнительных новых генерирующих мощностей до 2050 года ^[51] Это добавило новые мощности аналогичен по масштабам с суммарной мощностью выработки электроэнергии 740 ГВт Европейского Союза ( ЕС-27) в 2005 году. Технологии и источники топлива, которые Индия использует по мере добавления этой мощности по выработке электроэнергии, могут оказать значительное влияние на глобальное использование ресурсов и экологические проблемы. ^[52] Спрос на электричество для охлаждения ( HVAC ) будет быстро расти. ^[53]

Около 136 миллионов индийцев (11%) используют традиционные виды топлива - дрова , сельскохозяйственные отходы и сухой навоз - для приготовления пищи и общих нужд отопления. ^[54] Это традиционное топливо сжигают в кухонных печах , иногда известных как чула или чулха . ^[55] Традиционное топливо является неэффективным источником энергии, и при его сжигании выделяется большое количество дыма, твердых частиц PM10, NOX, SOX, ПАУ, полиароматических соединений, формальдегида, окиси углерода и других загрязнителей воздуха , влияющих на качество наружного воздуха, дымку и смог. , хронические проблемы со здоровьем, ущерб лесам, экосистемам и глобальному климату. ^{[56] [57] [58]}По оценкам Всемирной организации здравоохранения , от 300 000 до 400 000 человек в Индии ежегодно умирают от загрязнения воздуха в помещениях и отравления угарным газом из-за сжигания биомассы и употребления чула. ^[59] Сжигание традиционного топлива в обычных кухонных плитах, по оценкам, выделяет в 5-15 раз больше загрязняющих веществ, чем промышленное сжигание угля, и вряд ли будет заменено до тех пор, пока электроэнергия или экологически чистое топливо и технологии сжигания не станут надежно доступными и получат широкое распространение в сельских и городская Индия. Рост электроэнергетики в Индии может помочь найти устойчивую альтернативу традиционному сжиганию топлива.

Помимо проблем с загрязнением воздуха, исследование 2007 года показало, что сброс неочищенных сточных вод является единственной наиболее важной причиной загрязнения поверхностных и подземных вод в Индии. Большинство государственных очистных сооружений остаются закрытыми отчасти из-за отсутствия надежного электроснабжения для работы станций. Несобранные отходы накапливаются в городских районах, создавая антисанитарные условия и выделяя тяжелые металлы и загрязняющие вещества, которые попадают в поверхностные и грунтовые воды. ^{[60] [61]} Надежное электроснабжение требуется для решения проблемы загрязнения воды в Индии и связанных с этим экологических проблем.

Другими движущими силами электроэнергетического сектора Индии являются быстрорастущая экономика, рост экспорта, улучшение инфраструктуры и рост доходов населения.

* Данные за финансовый год, заканчивающийся 31 марта каждого года.
** Относится к финансовому году, закончившемуся 31 декабря.

Примечание: душевое потребление = (валовое производство электроэнергии из всех источников плюс чистый импорт) / население в середине года. «Потребление» - это «валовая выработка электроэнергии из всех источников плюс чистый импорт» после вычета потерь при передаче и вспомогательного потребления при производстве электроэнергии.

Годовое внутреннее потребление электроэнергии на душу населения в Индии в 2009 году составило 96 кВтч в сельской местности и 288 кВтч в городских районах для тех, кто имеет доступ к электроэнергии. Во всем мире средний годовой показатель на душу населения составляет 2600 кВтч, а в Европейском Союзе - 6200 кВтч. ^[63]

Электрификация сельских и городских районов [ править ]

В июле 2015 года Министерство энергетики Индии запустило Deen Dayal Upadhyaya Gram Jyoti Yojana (DDUGJY) в качестве одной из своих флагманских программ с целью обеспечения круглосуточного электроснабжения сельских районов. Программа была сосредоточена на реформах в секторе сельской энергетики путем отделения питающих линий для сельских домохозяйств от линий для сельскохозяйственных нужд и укрепления инфраструктуры передачи и распределения. Предыдущая схема электрификации сельских районов, Раджив Ганди Грамин Видьютикаран Йоджана (RGGVY), была включена в новую схему. ^[64] По состоянию на 28 апреля 2018 года, на 12 дней раньше установленной даты, все индийские деревни (в общей сложности 597 464 деревни, прошедшие перепись) были электрифицированы. ^[65]

В Индии также почти 100% электрифицированы все сельские и городские домохозяйства. По состоянию на 4 января 2019 года 211,88 миллиона сельских домохозяйств были обеспечены электроэнергией, что составляет почти 100% от 212,65 миллиона сельских домохозяйств. ^[1] По состоянию на 4 января 2019 года, 42,937 миллиона городских домохозяйств обеспечены электричеством, что составляет около 100% от 42,941 миллиона городских домохозяйств.

Потребление на душу населения [ править ]

Производство электроэнергии (коммунальный сектор) по источникам в Индии в 2019-2020 финансовом году

•   Уголь: 994197 ГВтч (71,9%)
•   Большая гидроэнергетика: 155769 ГВтч (11,3%)
•   Малая гидроэнергетика: 9,366 ГВтч (0,7%)
•   Энергия ветра: 64 639 ГВтч (4,7%)
•   Солнечная энергия: 50103 ГВтч (3,6%)
•   Биомасса и другие RE: 14 209 ГВтч (1,0%)
•   Атомная промышленность: 46 472 ГВтч (3,4%)
•   Газ: 48 443 ГВтч (3,5%)
•   Дизель: 199 ГВтч (0,0%)

Примечание: потребление на душу населения = (валовая выработка электроэнергии + чистый импорт) / население в середине года.

Производство электроэнергии [ править ]

В Индии наблюдается быстрый рост производства электроэнергии с 1985 года, увеличившись со 179 ТВт-ч в 1985 году до 1057 ТВт-ч в 2012 году. ^[5] Большая часть увеличения пришлась на угольные электростанции и нетрадиционные возобновляемые источники энергии (ВИЭ ), при этом в 2012-2017 гг. сократится вклад природного газа, нефти и гидроэлектростанций. Валовая выработка электроэнергии коммунальными предприятиями (без учета импорта из Бутана) составила 1384 млрд кВтч в 2019-2020 годах, что представляет собой годовой рост на 1,0% по сравнению с 2018-2019 годами. Доля возобновляемых источников энергии составила почти 20% от общей суммы. В 2019-20 годах вся дополнительная выработка электроэнергии будет обеспечиваться за счет возобновляемых источников энергии, поскольку выработка электроэнергии из ископаемых видов топлива снизилась. ^[68]

Примечания: Уголь включает лигнит; Разное: включает вклады от аварийных дизель-генераторных установок; ^* Hydro включает гидроаккумулирующую генерацию; na = данные отсутствуют. ^# Оценочная стоимость.

Тепловая мощность [ править ]

Загрязнение от угольных электростанций [ править ]

Электроэнергетический сектор Индии потребляет около 72% угля, добываемого в стране. Для выработки электроэнергии Индия потребила 622,22 миллиона тонн угля в течение 2019-2020 годов, что на 1% меньше по сравнению с 628,94 миллиона тонн в течение 2018-19 годов. Однако импорт угля для электроэнергетики увеличился на 12,3% в 2019-2020 годах до 69,22 миллиона тонн с 61,66 миллиона тонн в 2018-19 годах. ^[74] Большая часть запасов угля в Индии похожа на уголь Гондваны : он имеет низкую теплотворную способность, высокую зольность и низкую топливную ценность. В среднем индийский уголь имеет высшую теплотворную способность (ВТС) около 4500 Ккал / кг, тогда как в Австралии, например, ВТС составляет около 6500 Ккал / кг. ^[75]В результате индийские электростанции, использующие поставки угля в Индии, потребляют около 0,7 кг угля на 1 кВтч выработки электроэнергии, тогда как в Соединенных Штатах тепловые электростанции потребляют около 0,45 кг угля на 1 кВтч. В 2017 году Индия импортировала около 130 млн тнэ (почти 200 млн тонн) энергетического угля и коксующегося угля, что составляет 29% от общего потребления, для удовлетворения спроса на электроэнергию, производство цемента и стали. ^{[8] [76]}

Центр науки и окружающая среды оценил индийский угль на основе энергетического сектора в качестве одного из самых ресурсоемких расточительных и загрязняющих отраслей в мире, отчасти из - за высокое содержание золы в угле Индии. ^[77] Министерство окружающей среды и лесов Индии санкционировало использование углей, зольность которых была снижена до 34% (или ниже) на электростанциях в городских, экологически уязвимых и других критически загрязненных районах. Отрасль по сокращению золы угля в Индии быстро выросла, и ее текущая мощность превышает 90 мегатонн. ^{[ когда? ] [ необходима ссылка ]}

Прежде чем тепловая электростанция будет утверждена для строительства и ввода в эксплуатацию в Индии, она должна пройти обширный процесс проверки, который включает оценку воздействия на окружающую среду. ^[78] Министерство охраны окружающей среды и лесного хозяйства подготовило техническое руководство руководства , чтобы помочь проекту избежать предлагающих загрязнений окружающей среды от тепловых электростанций. ^[79] По состоянию на 2016 год для существующих угольных электростанций в коммунальном и внутреннем секторах энергетики требовалось около 12,5 миллионов индийских рупий за МВт мощности для установки оборудования для контроля загрязнения в соответствии с последними нормами выбросов, установленными Министерством энергетики США. Окружающая среда и леса. ^{[80] [81] [82] [83]}Большинство угольных станций не выполнили установку установок десульфуризации дымовых газов для снижения загрязнения. ^[84] В апреле 2020 года ЦПКБ заявил, что более 42 000 МВт тепловых электростанций изжили себя. ^[85] Индия также запретила импорт нефтяного кокса для использования в качестве топлива. ^[86] В качестве страны, подписавшей Парижское соглашение , Индия также сокращает выработку электроэнергии за счет угля, чтобы контролировать выбросы парниковых газов . ^[87]

Правительство Индии разрешает государственным и центральным генерирующим компаниям минимизировать стоимость транспортировки угля, используя гибкие перестановки угольных соединений с неэффективных электростанций на эффективные и с электростанций, расположенных вдали от угольных шахт, на электростанции, расположенные рядом с устьем карьера, что приводит к к снижению стоимости электроэнергии. ^[88] Хотя импорт угля для потребления в коммунальном секторе снижается, общий импорт энергетического угля увеличивается, поскольку местная добыча угля не может удовлетворить потребности угольных электростанций. ^{[89] [90]}

Списание старых тепловых электростанций [ править ]

Тепловые электростанции Индии, работающие на угле, нефти и природном газе, неэффективны, и их замена более дешевыми технологиями использования возобновляемых источников энергии открывает значительный потенциал для сокращения выбросов парниковых газов (CO ₂ ). Тепловые электростанции Индии выбрасывают на 50–120% больше CO ₂ на произведенный кВтч по сравнению со средними выбросами в странах Европейского Союза (ЕС-27). ^[91] В центральное правительство планирует выйти на пенсию угля на основе растений, которые по крайней мере 25 лет и способствует чрезмерное загрязнение, на общую сумму 11,000 МВт мощности. ^[92] По состоянию на 2018 год аналогичного пенсионного плана для внутреннего энергетического сектора не существует. В 2020 году Carbon TrackerПо оценкам, поэтапный отказ от 20-летних или более старых угольных электростанций и строящихся угольных электростанций с продажной ценой на электроэнергию, превышающей 4 индийских рупия / кВтч с использованием новых возобновляемых источников энергии, более экономичен, поскольку эти угольные электростанции ложатся тяжелым финансовым бременем на Discoms. ^[93]

Некоторые дизель-генераторные установки и газотурбинные установки также были выведены из эксплуатации в 2016 году. ^[94]

Интеграция возобновляемых источников энергии [ править ]

Индия обязалась установить 275 000 МВт возобновляемых источников энергии к 2027 году. ^[95] Существующие угольные и газовые электростанции с базовой нагрузкой должны быть достаточно гибкими, чтобы приспособиться к переменной возобновляемой энергии. Кроме того, возможности наращивания, снижения, горячего запуска и горячего запуска существующих угольных электростанций имеют решающее значение для адаптации к частым изменениям в производстве возобновляемой энергии. ^{[96] [97]} Также рассматривается возможность использования устаревших угольных электрогенераторов в качестве синхронных конденсаторов для улучшения инерции сети, когда в ней преобладают статические источники выработки энергии, такие как солнечная и ветровая энергия. ^[98]

Ограничения на поставку природного газа [ править ]

Установленная мощность электростанций, работающих на природном газе (включая станции, готовые к вводу в эксплуатацию с началом подачи природного газа), на конец 2014-15 финансового года составила около 26 765 МВт. Эти станции работали с общим коэффициентом загрузки завода (PLF) 22% из-за острой нехватки природного газа в стране ^[99] и того факта, что импортный сжиженный природный газ (СПГ) был слишком дорогим для выработки электроэнергии. Многие электростанции были остановлены в течение года из-за отсутствия газа. Дефицит природного газа только для электроэнергетики составлял почти 100 миллионов кубометров в сутки при стандартных условиях . ^[100]Безубыточная цена перехода с импортного угля на СПГ при производстве электроэнергии оценивалась примерно в 6 долларов США за миллион британских тепловых единиц (20 долларов США / МВтч ) (номинальная энергия). ^[101] Правительство Индии предприняло шаги по увеличению производства электроэнергии на газовых электростанциях, отказавшись от импортных пошлин и налогов. ^{[102] [103]}

При газификации угля, лигнита, нефтяного кокса или биомассы образуется синтетический природный газ или синтез-газ (также известный как угольный газ или древесный газ ), который представляет собой смесь водорода, окиси углерода и углекислого газа. ^[104] Угольный газ может быть преобразован в синтетический природный газ с использованием процесса Фишера – Тропша при низком давлении и высокой температуре. Угольный газ также может производиться подземной газификацией угля, если угольные месторождения расположены глубоко в земле или добыча угля неэкономична. ^[105]Технологии производства синтетического природного газа обещают резко улучшить поставки природного газа в Индию. ^[106] Dankuni угольный комплекс производит синтез - газ , который передается по каналу в промышленных пользователей в Калькутте. ^[107] Многие угольные заводы по производству удобрений также можно экономически переоборудовать для производства синтетического природного газа. По оценкам, стоимость производства синтез-газа может быть ниже 6 долларов США за миллион британских тепловых единиц (20 долларов США / МВтч). ^{[108] [109]}

Возобновляемая энергия [ править ]

По состоянию на 31 марта 2020 года мощность производства электроэнергии Индии, подключенная к сети, составляет около 87,02 ГВт за счет нетрадиционных возобновляемых технологий ^{[39] [111]} и 45,70 ГВт за счет традиционных возобновляемых источников энергии или крупных гидроэлектростанций. ^[39]

Были поданы заявки на установку еще 115 ГВт, чтобы к 31 марта 2022 года достичь общей установленной мощности нетрадиционных возобновляемых источников энергии в 175 ГВт. Правительство учредило фонд в размере 350 миллионов долларов США для финансирования солнечных проектов. ^[112]

Гидроэнергетика [ править ]

В гидро-электростанции заводы в Дарджилинге и Shivanasamudram были одними из первых в Азии, и были установлены в 1898 и 1902 соответственно.

Потенциал Индии для гидроэнергетики оценивается в 125 570 МВт при коэффициенте нагрузки 60%. ^[113] Индия занимает четвертое место в мире по недоиспользованию гидроэнергетического потенциала. Расчетное количество жизнеспособной гидроэнергии зависит от улучшенной технологии и стоимости производства электроэнергии из других источников. Кроме того, имеется оценочный потенциал 6740 МВт для малых, мини- и микрогидрогенераторов, и было определено 56 площадок для гидроаккумулирующих систем с совокупной установленной мощностью 94 000 МВт. ^{[114] [115]} В 2020 году тарифы на электроэнергию от солнечных фотоэлектрических станций с гидроаккумулирующими гидроаккумуляторами упали ниже тарифов на угольные электростанции, поскольку они предлагают базовую и пиковую нагрузку. ^[116]

Установленная мощность гидроэлектростанции на 31 марта 2018 года составляла примерно 45 293 МВт, что составляет 13,17% от общей установленной мощности коммунальных предприятий на тот момент. ^[2] Малые, мини- и микрогидрогенераторы добавляют еще 4 486 МВт мощности. ^[2] Доля этого сектора, управляемая публичными компаниями, составляет 97%. ^[117] Компании, занимающиеся развитием гидроэнергетики в Индии, включают Национальную гидроэнергетическую корпорацию (NHPC), Северо-восточную электроэнергетическую компанию (NEEPCO), Satluj Jal Vidyut Nigam (SJVNL), Tehri Hydro Development Corporation и NTPC-Hydro.

Схемы гидроаккумулирования предлагают потенциал централизованных пиковых электростанций для управления нагрузкой в ​​электросети. ^{[118] [119]} Они также производят вторичную / сезонную электроэнергию без дополнительных затрат, когда реки наводняются излишками воды. Хранение электроэнергии с помощью альтернативных систем, таких как батареи , системы хранения сжатого воздуха и т. Д., Дороже, чем производство электроэнергии с помощью резервного генератора . Индия уже установила около 4785 МВт гидроаккумулирующих мощностей в составе установленных гидроэлектростанций . ^{[120] [121]}

Солнечная энергия [ править ]

Сектор солнечной энергии в Индии предлагает потенциально огромные мощности, хотя пока мало что из этого потенциала используется. Солнечная радиация мощностью около 5000 триллионов кВтч в год падает на сушу Индии, при этом среднесуточный потенциал солнечной энергии составляет 0,25 кВтч / м ² используемой площади земли с доступными коммерчески проверенными технологиями . ^[124] По состоянию на 31 декабря 2019 года установленная мощность составляла 33,73 ГВт, или 2% от выработки электроэнергии коммунальными предприятиями. ^[69]

Солнечным электростанциям требуется около 2,4 гектара (0,024 км ² ) земли на одну МВт мощности, что аналогично угольным электростанциям, когда учитываются добыча угля в течение жизненного цикла, безвозвратное хранение воды и золоотвалы, и гидроэлектростанции при затоплении. включена площадь водохранилища. Солнечные электростанции мощностью 1,33 млн МВт могут быть установлены в Индии на 1% ее территории (32 000 кв. Км). Во всех частях Индии существуют большие участки непродуктивной, бесплодной и лишенной растительности земли, превышающие 8% ее общей площади. Они потенциально подходят для солнечной энергии. ^[125] Было подсчитано, что если бы 32 000 квадратных километров этих пустошей использовались для выработки солнечной энергии, можно было бы произвести 2 000 миллиардов кВтч электроэнергии, что вдвое превышает общий объем электроэнергии, произведенной в 2013-14 году. При цене 4 рупий / кВтч это приведет к годовой продуктивности / урожайности земли в размере 1,0 миллиона фунтов стерлингов (14 000 долларов США) с акра, что выгодно по сравнению со многими промышленными районами и во много раз больше, чем у наиболее продуктивных орошаемых сельскохозяйственных земель. ^[126] Строительство солнечных электростанций на малопродуктивных землях дает возможность солнечной электроэнергии заменить все потребности Индии в энергии из ископаемого топлива (природный газ, уголь, бурый уголь, ядерное топливо и сырая нефть), ^[127] и может предложить на душу населения потребление энергиина уровне США / Японии для пикового населения, ожидаемого во время демографического перехода . ^[128]

Цена продажи энергии, вырабатываемой солнечными фотоэлектрическими системами, упала до 2,00 фунтов стерлингов (2,8 цента США) за кВтч в ноябре 2020 года, что ниже, чем у любого другого типа производства электроэнергии в Индии. ^{[129] [130]} В том же году приведенный тариф в долларах США на солнечную электроэнергию упал до 1,31 цента / кВтч, что намного ниже тарифа на продажу солнечных фотоэлектрических систем в Индии. ^[131] В 2020 году тариф на электроэнергию от солнечных панелей с гидроаккумулирующими гидроаккумуляторами или аккумуляторными батареями упал ниже тарифов на угольные электростанции, предлагая базовую и пиковую нагрузку. ^[116]

Приобретение земли является проблемой для проектов солнечных электростанций в Индии. Правительства некоторых штатов изучают новаторские способы решения проблемы доступности земли, например, путем размещения солнечных батарей над оросительными каналами. ^[132] Это позволяет собирать солнечную энергию, одновременно снижая потери поливной воды за счет солнечного испарения. ^[133] Штат Гуджарат был первым, кто реализовал проект солнечной энергии Canal , используя солнечные батареи на 19 000 км (12 000 миль) сети каналов Нармада по всему штату для выработки электроэнергии. Это был первый подобный проект в Индии.

Синергия с другими видами энергетики

Основным недостатком солнечной энергии является то, что она производит электричество только днем, а не в ночное время или в пасмурную погоду. Этот недостаток можно преодолеть, установив сетевое хранилище, такое как гидроаккумулятор . ^[134] Предлагаемый крупномасштабный инженерный проект по соединению индийских рек предусматривает прибрежные водохранилища для сбора речных вод, которые также будут создавать гидроаккумулирующие мощности для ежедневного использования за счет потребления излишков солнечной энергии, доступной в дневное время. ^[135]Существующие и будущие гидроэлектростанции также могут быть расширены за счет дополнительных гидроаккумулирующих гидроагрегатов для обеспечения потребления электроэнергии в ночное время. Большая часть необходимой мощности откачки грунтовых вод может быть обеспечена непосредственно солнечной энергией в дневное время. ^[136]

Солнечные тепловые электростанции с накоплением тепла также становятся более дешевыми (5 центов США / кВт-ч) и более экологически чистыми после электростанций, чем электростанции, работающие на ископаемом топливе. Они могут круглосуточно реагировать на спрос и работать в качестве электростанций с базовой нагрузкой при избытке солнечной энергии. Комбинация солнечных тепловых и солнечных фотоэлектрических установок дает возможность согласовывать колебания нагрузки, не требуя дорогостоящего хранения батарей.

Энергия ветра [ править ]

Индия занимает четвертое место в мире по установленной мощности ветроэнергетики . Развитие ветроэнергетики в Индии началось в 1990-х годах в штате Тамил Наду и значительно увеличилось за последнее десятилетие. По состоянию на 31 марта 2018 года установленная мощность ветроэнергетики составляла 34,05 ГВт , разбросанная по многим штатам Индии. ^{[2] [137]} Крупнейшим штатом по производству ветровой энергии является Тамил Наду , на долю которого приходится почти 23% установленной мощности, за которым в порядке убывания идут Гуджарат , Махараштра , Раджастхан и Карнатака . ^{[137] [138]}

В 2015-16 гг. На ветроэнергетику приходилось 8,5% от общей установленной мощности Индии и 2,5% от выработки электроэнергии в стране. Индия планирует установить в общей сложности 60 ГВт ветроэнергетических мощностей к 2022 году. ^{[139] [140]} Тариф на ветровую энергию в размере около 2,5 индийских рупий / кВтч является самым дешевым из всех источников выработки электроэнергии в Индии. ^[141]

Энергия биомассы [ править ]

Биомасса - это органическое вещество живых организмов. В качестве возобновляемого источника энергии биомасса может использоваться либо непосредственно путем сжигания для производства тепла, либо косвенно после преобразования ее в различные формы биотоплива с использованием ряда методов, которые в широком смысле подразделяются на термические, химические и биохимические. Биомасса, жмых , лесное хозяйство, бытовые органические отходы, промышленные органические отходы, органические остатки биогазовых установок, а также сельскохозяйственные остатки и отходы могут использоваться в качестве топлива для производства электроэнергии. ^{[142] [143] В} Индии ежегодно доступно около 750 миллионов тонн биомассы, не съедобной скотом. ^{[144] [145]}

Общее использование биомассы для производства тепла в Индии составило около 177 Мтнэ в 2013 году. ^[146] 20% домашних хозяйств в Индии используют биомассу и древесный уголь для приготовления пищи. Это традиционное использование биомассы заменяется сжиженным нефтяным газом в сельских районах, что приводит к увеличению сжигания биомассы на полях. Это стало основным источником загрязнения воздуха в близлежащих городах. ^{[147] [144]}

Торрефицированная биомасса

Большое количество импортного угля используется на пылеугольных электростанциях . Сырую биомассу нельзя использовать непосредственно на измельченных угольных мельницах, так как ее трудно измельчить до мелкого порошка из-за слеживания . Однако торрефикация позволяет биомассе заменить уголь. ^[148] Горячий дымовой газ существующих угольных электростанций можно использовать в качестве источника тепла для торрефикации, чтобы биомасса могла сжигаться вместе с углем. ^{[149] [150]} Для этой цели начинают использоваться излишки биомассы сельскохозяйственных культур / растительных остатков. ^{[151] [152]}Утверждалось, что вместо закрытия угольных электростанций из-за опасений по поводу загрязнения эти блоки можно экономично модернизировать для производства электроэнергии из биомассы. ^{[153] [154]} Электростанции, работающие на биомассе, также могут продавать сертификаты на возобновляемые источники энергии, повышая их прибыльность. ^{[155] [156]} Совместное сжигание биомассы до 10% с углем на существующих пылеугольных электростанциях успешно внедряется в Индии. ^{[157] [158]}

Биогаз

В 2011 году Индия выступила с новой инициативой по демонстрации полезности пилотных установок для производства комбикормов и удобрений среднего размера . Правительство одобрило 21 проект общей мощностью 37 016 кубических метров в сутки, из которых 2 проекта были успешно введены в эксплуатацию к декабрю 2011 года. ^[159] Индия ввела в эксплуатацию еще 158 проектов в рамках своей программы распределенной / сетевой генерации на основе биогаза с общая установленная мощность около 2 МВт. В 2018 году Индия поставила цель производить 15 миллионов тонн биогаза / био-КПГ путем установки 5000 крупномасштабных биогазовых установок коммерческого типа, которые могут производить 12,5 тонн биогаза в сутки на каждой установке. ^[160] Выброшенные органические твердые частицы из биогазовых установок могут быть использованы на угольных установках после торрефикации..

Биогаз - это в первую очередь метан, и его также можно использовать для производства богатого белком корма для крупного рогатого скота, птицы и рыбы путем выращивания Methylococcus capsulatus , бактерии, которая растет непосредственно на метане. Это можно сделать экономно в деревнях с низкими требованиями к земле и воде. ^{[161] [162] [163]} Углекислый газ, получаемый в качестве побочного продукта на этих установках, можно использовать для более дешевого производства масла из водорослей или спирулины при выращивании водорослей , которые в конечном итоге могут заменить сырую нефть. ^{[164] [165]} Использование биогаза для производства кормов, богатых протеином, также дает право на получение углеродных кредитов, поскольку он улавливает углерод из атмосферы.^[166] Существует значительный потенциал для извлечения полезной биомассы на пивоваренных заводах, текстильных заводах, заводах по производству удобрений, целлюлозно-бумажной промышленности, установках экстракции растворителем, рисовых заводах, нефтехимических предприятиях и других отраслях промышленности. ^[167]

Правительство изучает несколько способов использования агроотходов или биомассы в сельской местности для улучшения сельской экономики. ^{[168] [169]} Например, изучаются технологии газификации биомассы для производства энергии из избыточных ресурсов биомассы, таких как рисовая шелуха, стебли сельскохозяйственных культур, мелкая древесная щепа и другие отходы сельского хозяйства в сельских районах. Самая большая электростанция на биомассе в Индии в Сирохи, Раджастан, имеет мощность 20 МВт. В течение 2011 года Индия установила 25 систем газификации на основе рисовой шелухи для распределенного производства электроэнергии в 70 отдаленных деревнях Бихара , в том числе в общей сложности 1,20 МВт в Гуджарате и 0,5 МВт в Тамил Наду. Кроме того, системы газификации были установлены на 60 рисовых фабриках в Индии. ^[159]

Геотермальная энергия [ править ]

Геотермальная энергия - это тепловая энергия, которая генерируется и хранится на Земле . Установленная мощность геотермальной энергии в Индии является экспериментальной, и ее коммерческое использование незначительно. По некоторым оценкам, в Индии имеется 10 600 МВт геотермальной энергии. ^[170] Ресурсная карта Индии сгруппирована по шести геотермальным провинциям: ^[171]

• Гималайская провинция - третичный орогенный пояс с третичным магматизмом
• FAULTED блоки области - Аравал , Наго-Lushi, в западных районах побережья, и Нармад - Сын линеаментный .
• Провинция вулканической дуги - Андаманская и Никобарская дуги.
• Глубокие осадочные бассейны третичного возраста, такие как Камбейский бассейн.
• Радиоактивные провинции - Сураджкунд , Хазарибаг и Джаркханд .
• Кратонская провинция - полуостровная Индия

В Индии около 340 горячих источников, разбросанных по всей стране. Из них 62 расположены вдоль северо-западных Гималаев, в штатах Джамму и Кашмир , Химачал-Прадеш и Уттаракханд.. Они сконцентрированы в термальной полосе шириной 30-50 км в основном по долинам рек. В провинциях Нага-Лусай и Западное побережье также есть ряд термальных источников. Андаманская и Никобарская дуги - единственное место в Индии, где продолжается вулканическая активность, потенциально хорошее место для геотермальной энергии. Геотермальный пояс Камбей составляет 200 км в длину и 50 км в ширину, с третичными отложениями. Сообщалось о появлении термальных источников из пояса, хотя они не имеют очень высоких температур или уровней потока. В глубоких буровых скважинах на глубине от 1,7 до 1,9 км во время бурения в этой области сообщалось о высокой подземной температуре и теплоносителях. Также сообщалось о выбросе пара из буровых скважин на глубине от 1,5 до 3,4 км. Термальные источники в районе полуострова Индии больше связаны с разломами,которые позволяют воде циркулировать на значительную глубину. Циркулирующая вода получает тепло от обычного температурного градиента в данной зоне и может выходить с высокой температурой.^[171]

В отчете за декабрь 2011 года Индия определила шесть перспективных геотермальных участков для развития геотермальной энергии. В порядке убывания потенциала это:

• Таттапани (Чхаттисгарх)
• Пуга (Джамму и Кашмир)
• Камбей Грабен (Гуджарат)
• Маникаран (Химачал-Прадеш)
• Сураджкунд (Харьяна)
• Чхуматанг (Джамму и Кашмир)

Пуга был выбран для строительства первой геотермальной электростанции ^[172], но по состоянию на декабрь 2017 года был достигнут незначительный прогресс. ^[173]

Приливная сила [ править ]

Приливная энергия , также называемая приливной энергией, представляет собой форму гидроэнергетики, которая преобразует энергию, полученную от приливов, в полезные формы энергии, в основном электричество. Местные эффекты, такие как полка, воронка, отражение и резонанс, могут увеличивать потенциал приливной энергии в определенных регионах.

Потенциал Индии в использовании приливной энергии огромен. Энергия может быть извлечена из приливов несколькими способами. В одном методе за барьером или плотиной создается резервуар, и приливным водам позволяют проходить через турбины в барьере для выработки электроэнергии. Для этого метода требуются средние приливные перепады более 4 метров и благоприятные топографические условия для снижения затрат на установку. Камбейский залив и залив Кач на западном побережье Индии, с максимальными приливными диапазонами 11 м и 8 м соответственно, а средний приливным диапазон 6,77 м и 5,23 м, перспективны местами для этого вида техники. Ганг Delta в Sundarbans , Западная Бенгалияэто еще одна возможность, хотя она предлагает значительно меньше извлекаемой энергии; максимальная амплитуда приливов в Сандербанс составляет примерно 5 м, а средняя - 2,97 м. Подсчитано, что технология заграждения может дать около 8 ГВт энергии приливов в Индии, в первую очередь в Гуджарате . ^{[ необходима цитата ]} У заградительного подхода есть несколько недостатков, один из которых заключается в том, что плохо спроектированный заграждение может иметь значительные негативные последствия для мигрирующих рыб, морских экосистем и водных организмов. ^{[ необходима цитата ]}Строительство заводов с комплексной технологией заграждения также может быть дорогостоящим. В декабре 2011 года Министерство новых и возобновляемых источников энергии, правительство Индии и Агентство развития возобновляемых источников энергии Западной Бенгалии совместно одобрили и согласились реализовать первый в Индии проект мини-приливной энергетики Дургадуани мощностью 3,75 МВт. ^[172]

Другая технология приливных волн использует энергию поверхностных волн или колебаний давления под поверхностью моря. В отчете Центра океанической инженерии при Индийском технологическом институте Мадраса оценивается годовой потенциал энергии волн вдоль индийского побережья от 5 до 15 МВт / м, что предполагает теоретический максимальный потенциал для сбора электроэнергии вдоль 7500-километровой береговой линии Индии, составляющий около 40 GW. ^[174] Однако реальный экономический потенциал, вероятно, будет значительно меньше этого. ^[174] Существенным препятствием для сбора энергии на поверхности является то, что его оборудование может мешать рыболовным и другим морским судам, особенно в ненастную погоду. Индия построила свой первый демонстрационный завод по сбору поверхностной энергии в г.Вижинджам , недалеко от Тируванантапурама. ^{[ необходима цитата ]}

Третий подход к сбору энергии приливов - это технология получения тепловой энергии океана. Этот подход собирает солнечную энергию, захваченную в океанских водах. Океаны имеют температурный градиент, поверхность которого намного теплее, чем более глубокие уровни океана. Этот температурный градиент может быть получен с помощью модифицированного цикла Ренкина . Индия Национальный институт океанских технологий (NIOT) пытался этот подход , не увенчался успехом. В 2003 году NIOT попытался построить и развернуть демонстрационную станцию ​​мощностью 1 МВт совместно с Университетом Сага в Японии ^[175], но механические проблемы помешали успеху. После первых испытаний в районе Кералы, блок был запланирован на передислокацию и дальнейшего развитие в Лакшадвипе в 2005 году ^{[ править ]}

Ядерная энергия [ править ]

По состоянию на 31 марта 2019 года в Индии было 6,78 ГВт установленной мощности по выработке ядерной энергии или почти 2% от общей установленной мощности по выработке электроэнергии. Атомные станции произвели 37,812 млн кВтч при 63,67% PLF в 2018-19 гг. ^[176]

Строительство атомной электростанции в Индии началось в 1964 году. Индия подписала соглашение с General Electric (США) на строительство и ввод в эксплуатацию двух реакторов с кипящей водой в Тарапуре. В 1967 году эта работа была передана Министерству атомной энергии Индии . В 1971 году Индия при сотрудничестве с Канадой в Раджастане установила свои первые реакторы с тяжелой водой под давлением .

В 1987 году Индия создала Nuclear Power Corporation of India Limited для коммерциализации ядерной энергетики. Корпорация ядерной энергии Индии - это предприятие государственного сектора, полностью принадлежащее правительству Индии и находящееся под административным контролем Министерства по атомной энергии. У государственной компании есть амбициозные планы по созданию к 2032 году электростанций общей мощностью 63 ГВт ^[177].

Усилия Индии по выработке ядерной энергии подлежат множеству гарантий и надзора. Его система экологического менеджмента сертифицирована по стандарту ISO-14001, и она проходит экспертную оценку Всемирной ассоциации ядерных операторов , в том числе предпусковую экспертную оценку. Nuclear Power Corporation of India Limited отметила в своем годовом отчете за 2011 год, что ее самая большая задача - это учесть мнение общественности и политиков о безопасности ядерной энергетики, особенно после ядерной катастрофы на Фукусима-дайити в Японии. ^[178]

В 2011 году в Индии действовало 18 реакторов на тяжелой воде под давлением, и были запущены еще четыре проекта общей мощностью 2,8 ГВт. Индия находится в процессе запуска своего первого прототипа реактора на быстрых нейтронах, в котором используется топливо на основе плутония, полученное путем переработки отработавшего топлива реакторов первой ступени . Прототип реактора расположен в Тамил Наду и имеет мощность 500 МВт. ^[179]

В Индии действуют атомные электростанции в следующих штатах: Махараштра , Гуджарат , Раджастан , Уттар-Прадеш , Тамил Наду и Карнатака . Установленная электрическая мощность этих реакторов составляет от 100 до 540 МВт каждый. Куданкулам АЭС (КАЭС) является крупнейшим АЭС в Индии. Блок № 1 ХАЭС мощностью 1000 МВт был введен в эксплуатацию в июле 2013 года, а блок 2, также мощностью 1000 МВт, вышел в критическую зону в 2016 году. Два дополнительных блока находятся в стадии строительства. ^[180] Завод неоднократно останавливался, что привело к вызову группы экспертов для расследования.^[181] Первыйблок PHWR мощностью 700 МВт на этапе II АЭС Какрапар достиг первой критичности в июле 2020 года. ^[179]

В 2011 году уран был обнаружен на урановом руднике Туммалапалле , крупнейшем урановом руднике страны и, возможно, одном из крупнейших в мире. Запасы оценивались в 64 000 тонн и могут достигать 150 000 тонн. ^[182] Рудник начал работу в 2012 году. ^[183]

Доля Индии в генерирующих мощностях АЭС составляет 1,2% от мировых мощностей по производству ядерной энергии, что делает ее 15-м крупнейшим производителем ядерной энергии. Индия намерена обеспечить 9% своих потребностей в электроэнергии за счет ядерной энергии к 2032 году и 25% к 2050 году. ^{[178] [184]} Проект атомной электростанции Джайтапур , крупнейший проект атомной электростанции Индии, планируется реализовать в партнерстве с Électricité de France в соответствии с соглашением, подписанным 10 марта 2018 г. ^[185]

Правительство Индии развивается до 62 дополнительных ядерных реакторов, в основном с использованием ториевого топлива, которое он рассчитывает ввести в эксплуатации к 2025 году является «единственной страной в мире с детализацией, финансируемого, утвержденным правительством плана» , чтобы сосредоточиться на тории - на базе ядерной энергетики. ^[184]

Передача и распределение электроэнергии [ править ]

По состоянию на 2013 год в Индии имеется единая глобальная синхронная сетка , охватывающая всю страну, за исключением отдаленных островов. ^[186]

Общая длина линий электропередачи постоянного тока высокого напряжения (220 кВ и выше) была бы достаточна для формирования квадратной матрицы площадью 266 км ² (т.е. квадратной сетки со стороной 16,3 км, так что в среднем имеется не менее одна высоковольтная линия на расстоянии 8,15 км) по всей территории страны. Это составляет в общей сложности почти на 20% больше линий электропередачи высокого напряжения, чем в Соединенных Штатах (322 000 км (200 000 миль) 230 кВ и выше). Однако индийская сеть передает гораздо меньше электроэнергии. ^[189] Установленная длина линий электропередачи 66 кВ и выше составляет 649 833 км (403 788 миль) (в среднем, есть по крайней мере одна линия электропередачи ≥66 кВ в пределах 4,95 км по стране). ^[4]Длина вторичных линий передачи (400 В и выше) составляет 10 381 226 км (6 450 595 миль) по состоянию на 31 марта 2018 г. ^[4] Разброс общих линий передачи (≥ 400 В) будет достаточным для формирования квадратной матрицы с площадью 0,36 км ² (т.е. в среднем, по крайней мере, одна линия электропередачи на расстоянии 0,31 км) на всей территории страны.

За все время максимальная пиковая нагрузка составила 182 610 МВт 30 мая 2019 года. ^[190] Максимально достигнутый коэффициент потребления подстанций составляет почти 60% на уровне 220 кВ. Однако эксплуатационные характеристики системы неудовлетворительны при пиковых нагрузках на электроэнергию. ^{[191] [192]} Это привело к началу детальных судебно-технических исследований с планом по капитальным вложениям в интеллектуальную сеть, которая максимизирует полезность существующей инфраструктуры передачи. ^[43]

Введение тарифа на основе доступности (ABT) первоначально помогло стабилизировать индийские передающие сети. ^{[ необходима цитата ]} Однако, когда сеть переходит на избыточную мощность, ABT стала менее полезной. Июля 2012 затемнение , влияющее на севере страны, был самым большим провалом энергосистемы в истории , как измерено по количеству пострадавших людей. ^{[ необходима цитата ]}

Совокупные потери при передаче и коммерческой передаче (ATC) в Индии составили почти 21,35% в 2017-18 годах. ^{[193] [4] [194]} Это невыгодно по сравнению с общими потерями ATC в электроэнергетическом секторе США , которые составляли всего 6,6% из 4,404 млрд кВтч электроэнергии, поставленной в течение 2018 года. ^[195] Правительство Индии установило цель по снижению потерь до 17,1% к 2017 году и до 14,1% к 2022 году. Большая часть нетехнических потерь вызвана незаконным отключением линий, неисправными электросчетчиками и фиктивной выработкой электроэнергии, которая занижает фактическое потребление, а также способствует снижению оплаты коллекция. По оценкам тематического исследования в Керале, замена неисправных счетчиков может снизить потери при распределении электроэнергии с 34% до 29%. ^[51]

Регулирование и администрация [ править ]

Министерство энергетики является главным центральным органом государственного управления Индии регулирования электрической энергетики в Индии. Министерство было создано 2 июля 1992 года. Оно отвечает за планирование, разработку политики, обработку проектов для принятия инвестиционных решений, мониторинг реализации проектов, обучение и развитие персонала, а также за администрирование и принятие законодательства в отношении производства, передачи и распределения электроэнергии. . ^[196] Он также отвечает за исполнение Закона Индии об электроэнергии (2003 г.) , Закона об энергосбережении (2001 г.) и несет ответственность за внесение поправок в эти законы, когда это необходимо для достижения целей политики правительства Индии.

Электроэнергия является параллельным объектом списка в записи 38 в списке III седьмого приложения к Конституции Индии . В структуре федерального управления Индии это означает, что как центральное правительство, так и правительства штатов Индии участвуют в разработке политики и законов для электроэнергетического сектора. Это требует, чтобы центральное правительство и правительства отдельных штатов заключили меморандумы о взаимопонимании, чтобы помочь ускорить проекты в отдельных штатах. ^[197] Для распространения информации о закупках электроэнергии распределительными компаниями (диском) правительство Индии недавно начало ежедневно публиковать данные на своем веб-сайте. ^[198]

Торговля [ править ]

Оптовые покупатели электроэнергии могут покупать электроэнергию на ежедневной основе на краткосрочный, среднесрочный и долгосрочный периоды на обратных электронных аукционах. ^[199] Цены на электроэнергию, устанавливаемые с помощью обратного электронного аукциона, намного ниже цен, согласованных в рамках двусторонних соглашений. ^[200] Биржа товарных деривативов Multi Commodity Exchange запросила разрешение на предложение будущих рынков электроэнергии в Индии. ^[201] Правительство Индии также планирует обратный процесс закупок, в котором генераторы и компании, у которых есть избыточная мощность, могут запрашивать электронные торги на поставку электроэнергии на срок до одного года, чтобы положить конец двусторонним контрактам и определить рынок. базовая цена на электроэнергию. ^[202]

Государственные энергетические компании [ править ]

Министерство энергетики Индии управляет компаниями центрального правительства, занимающимися производством электроэнергии в Индии. В их число входят Национальная корпорация по теплоэнергетике, SJVN, Корпорация Дамодарской долины , Национальная корпорация гидроэнергетики и Корпорация ядерной энергии Индии . Power Grid Corporation Индии также в ведении Министерства; он отвечает за передачу электроэнергии между штатами и развитие национальной сети.

Министерство работает с правительствами штатов по вопросам, связанным с государственными корпорациями в электроэнергетическом секторе Индии. Примеры государственных корпораций включают Telangana Power Generation Corporation , Andhra Pradesh Power Generation Corporation Limited , Assam Power Generation Corporation Limited , Совет по электричеству Тамил Наду, Совет по электроэнергии штата Махараштра, Совет по электроэнергии штата Керала и Gujarat Urja Vikas Nigam Limited. .

Финансирование энергетической инфраструктуры [ править ]

Министерство энергетики Индии управляет Rural Electrification Corporation Limited и Power Finance Corporation Limited. Эти государственные предприятия государственного сектора, находящиеся в собственности центрального правительства, предоставляют ссуды и гарантии для государственных и частных инфраструктурных проектов в области электроэнергетики в Индии. Избыточные ссуды на строительство заводов в размере 75% от завышенных затрат на завышенные производственные мощности привели к безнадежным активам в размере от 40 до 60 миллиардов долларов США. ^{[203] [204]} Центральные и государственные производители электроэнергии избежали этого кризиса, поскольку они вступили в PPA с государственной монополистическойвызывает дискомфорт по принципу «затраты плюс» по тарифам на электроэнергию, превышающим существующие на рынке, без проведения конкурсных торгов. Многие прямые и косвенные субсидии предоставляются различным секторам. ^[205]

Бюджетная поддержка [ править ]

После вступления в силу Закона об электроэнергетике 2003 г. бюджетная поддержка электроэнергетического сектора незначительна. ^[206] Многие государственные органы электроэнергетики были разделены на составные части после того, как закон вступил в силу, в результате чего были созданы отдельные организации для производства, передачи и распределения электроэнергии. ^[207]

Развитие человеческих ресурсов [ править ]

Быстрый рост электроэнергетического сектора в Индии вызвал высокий спрос на обученный персонал. Индия прилагает усилия для расширения образования в области энергетики и предоставления существующим образовательным учреждениям возможности вводить курсы, связанные с добавлением, производством, эксплуатацией и обслуживанием энергетических мощностей. Эта инициатива включает в себя традиционные и возобновляемые источники энергии .

Министерство нового и возобновляемые источники энергии объявило , что государственные возобновляемые источники энергии Учреждений при поддержке организации краткосрочных учебных программ по установке, эксплуатации и техническое обслуживание и ремонт возобновляемых источников энергии системы в местах , где реализуются интенсивные программы использования возобновляемых источников энергии. Кафедры возобновляемых источников энергии были созданы в Индийском технологическом институте Рурки и Индийском технологическом институте Харагпур . ^[159] Центральная учебный институт Джабалпер является учебным заведением для распределения энергетики и управления. ^{[ необходима цитата ]}Школа бизнеса NTPC Noida инициировала двухгодичный выпуск аспирантуры по программе управления и годичный диплом об окончании аспирантуры по программе управления (руководителей), чтобы удовлетворить растущую потребность в специалистах в области управления в этой области. ^{[ Необходимая цитата ]} Ожидается, что образование и наличие квалифицированных рабочих будут ключевой проблемой в усилиях Индии по расширению своего сектора электроэнергии.

Проблемы с энергетическим сектором Индии [ править ]

Энергетический сектор Индии сталкивается с множеством проблем, в том числе:

1. Неадекватная связь последней мили . В стране уже имеется достаточная мощность генерации и передачи для удовлетворения полного потребительского спроса как во времени, так и в пространстве. ^[4] Однако из-за отсутствия связи «последней мили» между всеми потребителями электроэнергии и надежного электроснабжения (более 99%) многие потребители зависят от дизель-генераторов . ^[43] Около 80 миллиардов киловатт-часов электроэнергии ежегодно вырабатывается в Индии дизельными генераторами, которые потребляют почти 15 миллионов тонн дизельного топлива. Более 10 миллионов домашних хозяйств используют ИБП с аккумуляторными батареями в качестве резервных на случай отключения нагрузки . ^[208] Индия ежегодно импортирует аккумуляторные ИБП на сумму около 2 миллиардов долларов США. ^[209]Поскольку воздушные линии вызывают проблемы с распределением во время дождя и ветров, существует план прокладки подземных кабелей от подстанций низкого напряжения для обеспечения более дешевой аварийной энергии в городах и поселках и, таким образом, снижения потребления дизельного топлива дизельными генераторными установками и установкой систем ИБП. ^{[ необходима цитата ]}
2. Меры по наращиванию спроса . Электроемкие отрасли потребляют более дешевую электроэнергию (средняя цена 2,5 рупий за кВт-ч ), доступную из сети, вместо того, чтобы управлять собственными угольными / газовыми / нефтяными электростанциями. ^{[210] [211]} Собственная производственная мощность таких станций составляет почти 53 000 МВт, и они в основном используются в сталелитейной, минеральной, алюминиевой, цементной и других отраслях промышленности. ^{[212] [4]} Эти станции могут потреблять более дешевую электроэнергию из сети на основе краткосрочного открытого доступа (STOA), избегая собственных более высоких затрат на производство электроэнергии и отвлекая электроэнергию от других потребителей. ^{[213] [214]} Некоторые из этих базовых электростанций на холостом ходу могут использоваться длявспомогательные услуги или услуги по резервированию сети и получение дополнительного дохода. ^{[215] [216]}
3. Неравномерное распределение электроэнергии . Почти все домохозяйства имеют доступ к электричеству. ^[1] Тем не менее, большинство домохозяйств считают, что электроснабжение непостоянно и ненадежно. ^[217] В то же время многие электростанции простаивают из-за отсутствия спроса на электроэнергию, а генерирующих мощностей достаточно для удовлетворения потребностей домохозяйств, испытывающих нехватку электроэнергии в три раза.
4. Неустойчивое ценообразование на электроэнергию . В целом промышленные и коммерческие потребители субсидируют бытовых и сельскохозяйственных потребителей. ^{[218] [219]} Государственные раздачи, такие как бесплатное электричество для фермеров, созданные отчасти для того, чтобы заручиться политической поддержкой, истощили денежные резервы государственной системы распределения электроэнергии и привели к долгам в размере 2,5 триллиона фунтов стерлингов (35 миллиардов долларов США). ^[220] Это нанесло финансовый ущерб распределительной сети и ее способности оплачивать покупку электроэнергии в отсутствие субсидий со стороны правительств штатов. ^[221] Ситуация ухудшилась из-за того, что государственные департаменты штата не оплачивают счета за электроэнергию.
5. Завышенная мощность . Многие угольные электростанции завышены над фактической максимальной продолжительной мощностью (MCR). ^[222], чтобы позволить завышать стоимость завода. ^[223] Эти станции ежедневно работают на 15–10 % ниже заявленной мощности и редко работают на заявленной мощности, что подрывает стабильность сети.
6. Отсутствие своевременной информации о загрузке и спросе . Для понимания недостатков энергосистемы в отношении частоты сети необходимы дневные графики с 15-минутными или более частыми интервалами, включая исчерпывающие данные, собранные с помощью SCADA для всех подключенных к сети генерирующих станций (≥ 100 кВт), и данные о нагрузке со всех подстанций. . ^[224]
7. Недостаток угля в достаточном количестве : несмотря на обильные запасы угля, на электростанции часто не хватает угля. Монополистический производитель угля в Индии , компания Coal India , контролируемая государством , ограничена примитивными методами добычи и изобилует воровством и коррупцией. ^{[ необходима цитата ]} Плохая инфраструктура транспортировки угля усугубила эти проблемы. Большая часть угля Индии находится в охраняемых лесах или землях племен, и попытки разработки дополнительных месторождений встретили сопротивление.
8. Плохая связь и инфраструктура газопровода . Индия обладает богатым потенциалом метана угольных пластов и природного газа. Однако новое гигантское морское месторождение природного газа дало гораздо меньше газа, чем заявлено, что привело к его нехватке.
9. Потери при передаче, распределении и на уровне потребителей . Потери превышают 30%, включая потребление вспомогательной энергии тепловых электростанций и фиктивную выработку электроэнергии ветряными генераторами, солнечными электростанциями и независимыми производителями энергии (IPP) и т. Д.
10. Устойчивость к энергоэффективности в секторе жилищного строительства . Постоянная урбанизация и рост населения приводят к увеличению энергопотребления в зданиях. Среди заинтересованных сторон по-прежнему преобладает убеждение, что энергоэффективные здания дороже обычных зданий, что отрицательно сказывается на «озеленении» строительного сектора. ^[225]
11. Устойчивость к гидроэнергетическим проектам . Реализация гидроэнергетических проектов в горных северных и северо-восточных регионах Индии замедлилась из-за экологических, экологических и реабилитационных споров, а также судебных разбирательств, связанных с общественными интересами.
12. Устойчивость к ядерной энергетике . Политическая активность после катастрофы на Фукусиме снизила прогресс в этом секторе. Опыт эксплуатации атомных электростанций в Индии также очень плох. ^[226]
13. Кража власти. Финансовые убытки из-за кражи электроэнергии оцениваются примерно в 16 миллиардов долларов в год. ^{[ необходима цитата ]}

Ключевые задачи реализации для электроэнергетического сектора Индии включают эффективное управление и реализацию новых проектов, обеспечение доступности и надлежащего качества топлива, разработку крупных ресурсов угля и природного газа, имеющихся в Индии, приобретение земли, получение экологических разрешений на уровне штата и центрального правительства, и подготовка квалифицированных кадров. ^[227]

Внешняя торговля электроэнергией [ править ]

Национальная сеть Индии синхронно подключена к Бутану и асинхронно связана с Бангладеш и Непалом. ^[228] Также было предложено соединение с Мьянмой, ^[229] и подводное соединение со Шри-Ланкой (соединение Индии и Шри-Ланки HVDC ).

Индия экспортирует электроэнергию в Бангладеш и Непал и импортирует избыточную электроэнергию из Бутана. ^{[230] [231]} В 2015 году Непал импортировал 224,21 МВт электроэнергии из Индии, а Бангладеш импортировал 500 МВт. ^{[232] [233]} В 2018 году Бангладеш предложила импортировать 10 000 МВт электроэнергии из Индии. ^[234]

Бангладеш, Мьянма и Пакистан производят значительные объемы природного газа для производства электроэнергии. Бангладеш, Мьянма и Пакистан производят 55 миллионов кубических метров в сутки (млн. Кубометров в сутки), 9 млн. Кубометров в сутки и 118 млн. Кубических метров соответственно, из которых 20 млн. Кубометров в сутки, 1,4 млн. Кубометров и 34 млн. Кубометров в сутки расходуются на производство электроэнергии. ^{[235] [236] Добычи} природного газа в Индии недостаточно даже для удовлетворения не связанных с электричеством потребностей. ^[237] Таким образом, существует возможность для взаимовыгодной торговли энергоресурсами с этими странами. ^[238] Индия могла бы поставлять излишки электроэнергии в Пакистан и Бангладеш в обмен на импорт природного газа по газопроводам. Точно так же Индия может развиватьгидроэнергетические проекты в Бутане , Непале и Мьянме на основе принципа «строительство-эксплуатация-передача» . Индия также могла бы заключить долгосрочные соглашения о покупке электроэнергии с Китаем для развития гидроэнергетического потенциала Большого каньона Ярлунг Цангпо в бассейне реки Брахмапутра в Тибете . ^[239] Индия могла бы также поставлять излишки электроэнергии в Шри-Ланку по подводному кабелю . ^[240]

Электричество вместо импортного сжиженного нефтяного газа и керосина [ править ]

Чистый импорт сжиженного нефтяного газа (СНГ) Индией составляет 6,093 миллиона тонн, а внутреннее потребление - 13,568 миллиона тонн с рупиями. 41 546 крор субсидий внутренним потребителям в 2012-2013 годах. ^[241] Импорт сжиженного нефтяного газа составляет почти 40% от общего потребления в Индии. ^[242] Доступный розничный тариф на электроэнергию (860 ккал / кВт · ч при 90% эффективности нагрева) для замены сжиженного нефтяного газа (низшая теплотворная способность 11 000 ккал / кг при эффективности нагрева 75%) при приготовлении пищи в домашних условиях составляет 6,47 рупий / кВт · ч, а розничная цена Баллон для сжиженного нефтяного газа составляет 1000 рупий (без субсидии) с содержанием сжиженного нефтяного газа 14,2 кг. Замена потребления сжиженного нефтяного газа на электроэнергию существенно снизит импорт.

Внутреннее потребление керосина составляет 7,349 миллиона тонн с рупиями. 30 151 крор субсидии отечественным потребителям в 2012-13 гг. Субсидированная розничная цена керосина составляет 13,69 рупий / литр, тогда как экспортная / импортная цена составляет 48,00 рупий / литр. Доступный розничный тариф на электроэнергию (860 ккал / кВт · ч при эффективности нагрева 90%) для замены керосина (низшая теплотворная способность 8240 ккал / литр при эффективности нагрева 75%) в домашних условиях составляет 6,00 рупий / кВт · ч при розничной цене на керосин 48 рупий / литр (без дотации).

В 2014-15 гг. Коэффициент загрузки угольных ТЭС составлял всего 64,46%. Эти станции могут работать выше 85% PLF, если есть адекватный спрос на электроэнергию. ^[243] Дополнительная выработка электроэнергии при 85% PLF составляет почти 240 миллиардов единиц, что достаточно, чтобы полностью заменить потребление СНГ и керосина в бытовом секторе. ^[244]Дополнительные затраты на производство дополнительной электроэнергии - это только стоимость угольного топлива, менее 3 рупий / кВт · ч. Повышение коэффициента полезного действия угольных станций и поощрение бытовых потребителей электроэнергии к замене электроэнергии на СНГ и керосин при приготовлении пищи в домашних условиях приведет к сокращению государственных субсидий. Было предложено, чтобы внутренние потребители, желающие отказаться от субсидируемых разрешений на использование сжиженного нефтяного газа / керосина, получили бесплатное подключение к электроэнергии и субсидированный тариф на электроэнергию. ^[245]

С 2017 года IPP предлагают продавать солнечную и ветровую энергию по цене ниже 3,00 рупий / кВт · ч для подачи в сеть высокого напряжения. После рассмотрения затрат и потерь при распределении солнечная энергия представляется жизнеспособным экономическим вариантом для замены СНГ и керосина, используемых в бытовом секторе.

Электромобили [ править ]

Розничные цены на бензин и дизельное топливо в Индии достаточно высоки, чтобы сделать электромобили относительно экономичными. ^[246] Розничная цена дизельного топлива составляла 65,00 рупий / литр в 2017-18 годах, а розничная цена бензина - 70,00 рупий / литр. Розничная цена на электроэнергию для замены дизельного топлива составит 12,21 рупий / кВт · ч (860 ккал / кВт · ч при 75% потребляемой электроэнергии на валу, КПД по сравнению с низшей теплотворной способностью дизельного топлива в 8572 ккал / литр при 40% энергии топлива для КПД коленчатого вала.), а сопоставимое количество для замены бензина составит 17,79 рупий / кВт · ч (860 ккал / кВт · ч при 75% потребляемой мощности на валу по сравнению с низшей теплотворной способностью бензина при 7693 ккал / литр при 33% энергии топлива для КПД коленчатого вала) . В 2012-2013 годах Индия потребила 15,744 миллиона тонн бензина и 69,179 миллиона тонн дизельного топлива, которые в основном были произведены из импортной сырой нефти. ^[241]

Ожидается, что транспортные средства с электроприводом станут популярными в Индии, когда технология хранения энергии / аккумуляторов обеспечит улучшенный диапазон, более длительный срок службы и более низкие затраты на техническое обслуживание. ^{[247] [248]} Варианты ^{подключения} транспортных средств к электросети также привлекательны, поскольку потенциально позволяют электромобилям снижать пиковые нагрузки в электросети. Индийские компании и другие компании изучают возможность непрерывной зарядки электромобилей с помощью технологии беспроводной передачи электроэнергии . ^{[249] [250] [251]}

Запасы энергии [ править ]

Индия обладает богатым потенциалом солнечного ветра, гидроэнергии и энергии биомассы. Кроме того, по состоянию на январь 2011 года в Индии было приблизительно 38 триллионов кубических футов (триллионов кубических футов) доказанных запасов природного газа, что является 26-м по величине запасом в мире. ^[252] По оценкам Управления энергетической информации США , в 2010 году Индия произвела около 1,8 трлн куб. Футов природного газа при потреблении примерно 2,3 трлн куб. Футов природного газа. Индия уже производит некоторое количество метана из угольных пластов и имеет большой потенциал для расширения этого источника более чистого топлива. Согласно оценкам, в Индии есть ресурсы сланцевого газа от 600 до 2000 трлн куб. Футов (одни из крупнейших в мире). ^{[91] [253]}

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]