автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Исследование развития энергетики развивающихся стран

кандидата технических наук
Мохамед, Салем Салах
город
Санкт-Петербург
год
1999
специальность ВАК РФ
05.14.02
Диссертация по энергетике на тему «Исследование развития энергетики развивающихся стран»

Текст работы Мохамед, Салем Салах, диссертация по теме Электростанции и электроэнергетические системы

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

Отделение физико-технических проблем энергетики ОТДЕЛ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ

(ОЭЭП РАН)

На правах рукописи

Мохамед Салем Салах

ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИКИ РАЗВИВАЮЩИХСЯ СТРАН (НА ПРИМЕРЕ ЗАПАДНОЙ САХАРЫ)

Специальность: 05.14.02- электрические станции (электрическая часть), сети, электроэнергетические системы и управление ими.

Диссертация

на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научный руководитель: академик РАН Данилевич Я.Б.

Санкт-Петербург 1999г.

Содержание

Введение --------------------------------------------------------------------------- 5

Первая глава: Современное состояние Западной Сахары. ---------------9

1.1. Общие историко-географические сведения..------------------------------9

1.2. Население.---------------------------------------------------------------------- 11

1.3. Климат 3.С.--------------------------------------------------------------------- 11

1.4. Экономическое положение. —---------------------------------------------- 12

1.5. Состояние энергетики З.С.--------------------------------------------------- 15

Вторая глава: Прогнозирование в энергетике. ------------------------------ 19

2.1. Введение в теорию прогнозирования. ------------------------------------ 19

2.1.1. Общие понятия.------------------------------------------------------------ 19

2.1.2. Функции и задачи прогнозирования.----------------------------------21

2.1.3. Топология прогнозирования.--------------------------------------------23

2.1.4. Инструментарий прогнозирования.------------------------------------27

2.1.5. Источники информации об объекте прогнозирования.------------30

2.2. Методы прогнозирования.----------------------------------------------------32

2.2.1. Классификации методов прогнозирования.---------------------------32

2.2.2. Экстраполяция.--------------------------------------------------------------39

2.2.3. Экспертные (интуитивные) методы прогнозирования.-------------41

2.2.4. Методы математического моделирования.----------------------------43

2.3 Методы и модели предплановых исследований в энергетике.----------45

2.3.1. Комплексные методы прогнозирования.-------------------------------45

2.3.2. Среднесрочное и долгосрочное прогнозирование в энергетике.-- 45

2.3.3. Система моделей среднесрочного прогнозирования.---------------50

2.3.4. Задачи долгосрочного прогнозирования.------------------------------52

2.3.5. Выбор метода исследования.---------------------------------------------55

Третья глава: Прогнозы потребления электроэнергии в З.С.------------58

3.1. Основные тенденции в развитии энергетики мира.---------------------58

3.1.1. Мировые энергетические ресурсы.-------------- ---------------------.... 58

3.1.2. Производство и потребление электроэнергии в мире.--------------63

3.1.3. Прогнозы развития мировой энергетики.------------------------------65

3.1.4. Выводы.----------------------------------------------------------------------- 78

3.2. Перспективы развития энергетики Африки.------------------------------84

3.3. Энергетика стран Союза Арабского Магриба (САМ).------------------87

3.3.1. Социально-экономическая характеристика стран САМ.-----------87

3.3.2. Энергетические ресурсы стран САМ.----------------------------------90

3.3.3. Тенденция развития энергетики стран САМ.-------------------------91

3.4. Прогнозы потребления электроэнергии в З.С.---------------------------99

3.4.1. Общие положения.--------------------------------------------------------- 99

3.4.2. Потребители электроэнергии. —-------------------------------------- 100

3.4.3. Прогнозирование потребления электроэнергии в З.С.-------------107

3.4.4. Режим электропотребления.-------------------------------------------- 130

3.4.5. Выводы. -------------------------------------------------------------------- 134

Четвёртая глава: Оптимизация стратегии развития энергетики З.С. 136

4.1. Энергетические ресурсы, основные предпосылки по развитию энергетики З.С.---------------------------------------------------------------------- 136

4.2. Транспорт энергии.----------------------------------------------------------- 140

4.2.1. Транспорт первичной энергии.---------------------------------------- 140

4.2.2. Транспорт электроэнергии.---------------------------------------------- 141

4.3. Выбор основных направлений развития генерирующих мощностей энергетики З.С. на период 2000-2020гг.---------------------------------------- 148

4.4. Перспективы использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ).----------------------------------------------------- 163

4.4.1. Общие сведения.----------------------------------------------------------- 163

4.4.2. Потенциал нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ) в З.С.------------------------------------------------------------------------ 165

4.4.3. Работа солнечных и ветровых электростанций в энергосистеме. 169

4.4.4. Перспективы применения НВИЭ в условиях З.С.-----------------176

4.5. Финансирование энергетики.------------------------------------------------ 180

4.6. Стратегия развития энергетики З.С.--------------------------------------- 184

Заключение.------------------------------------------------------------------------ 189

Список литературы.-------------------------------------------------------------- 191

Введение

После завоевания политической независимости, как и следствие войны, перед Западной Сахарой стоит ряд проблем, такие как: бедность, неграмотность, безработица, отсталая инфраструктура и прочие последствия войны (мины, инвалиды войны, и т. п.).

К времени завоевания национальной независимости отсутствует подготовленная топливно-энергическая база. Не было также разветвлённой транспортной сети, которая способствовала бы установлению экономических связей между отдельными административными районами, районами производства и потребления.

Преодоление этих и много других проблем стране не удастся без разработки национальной политики, охватывающей все отрасли народного хозяйства (образование, здравоохранение, транспорт, связь, энергетика, сельское хозяйство, промышленность, строительство, и т. д.).

Топливно-энергетические отрасли относятся к важнейшим базовым отраслям экономики. Их успешное развитие служит первейшим условием быстрого и устойчивого развития промышленности и народного хозяйства в целом. Топливно-энергетический комплекс объединяет электро -теплоэнергетику, нефтяную и нефтеперерабатывающую, газовую, угольную и некоторые другие отрасли промышленности. Он играет ведущую роль в решение задач интенсификации экономики, повышения эффективности производства, роста производительности труда во всех отраслях материального производства и развития непроизводственной сферы.

Возрастание роли энергетики в социально-экономическом развитии находит свое отражение в планах развивающихся стран.

Почти во всех планах есть специальный раздел, в котором предусматриваются задания и прогнозы по развитию энергетики: рост инвестиции в отрасль за плановый период, увеличение добычи топливно-энергетических ресурсов, рост установленной мощности на электростанциях и производства электроэнергии, задания - прогнозы по электрификации сельских районов, объёмы капитальных вложений и источники их финансирования, подготовка кадров и др.

Отставание энергетики тормозит социально-экономическое развитие молодых государств. Во многих странах нехватка электроэнергии, частые перебои в энергоснабжении нарушают ритм промышленного производства и наносят ему большой вред.

Во многих развивающихся странах долгосрочные программы развития энергетики отсутствуют, что усложняет решение задач социально-экономического развития.

В ходе планирования энергетики должны решаться вопросы надёжного обеспечения потребностей страны в энергоресурсах, определяться основные направления расширения энергетической базы, предусматриваться рост и совершенствование структуры топливно-энергетического комплекса, повышение эффективности энергетики, изыскиваться возможности для экономии топливно-энергетических ресурсов.

Центральное место в развитии энергетики занимает электрификация. Это объясняется неоспоримыми техническими и социальными преимуществами электроэнергии. Кроме того, научно-технический прогресс открывает новые возможности использования электроэнергии и в то же самое время является основой его успешного развития. На основе электрификации решаются задачи повышения эффективности производства и интенсификации роста производительности труда, улучшения качества продукции, осуществляются структурные сдвиги в

экономике. Ввиду бесспорных преимуществ и достоинств электрической энергии вопросам электрификации всех отраслей национальной экономики должно уделяться в планировании первоочередное внимание. Особо важное значение имеет электрификация сельского хозяйства и сельских районов. Без этого невозможен существенный прогресс в сельскохозяйственном производстве.

При планировании энергетики необходимо учитывать конкретные условия каждой страны. Процесс планирования энергетики должен начинаться с определения и прогноза потребностей, учёта имеющихся в стране энергетических ресурсов и изучения возможности их использования. Важным элементом планирования является разработка плановой стратегии развития энергетики, координированное развитие отраслей топливно-энергетического комплекса, обоснование плановых показателей и заданий по финансовым, материальным и трудовым ресурсам, изыскание путей и возможностей экономии топливно-энергетических ресурсов.

Все отмеченное определяет актуальность энергетики страны.

Целью диссертационной работы является разработка методики и на её основе выбор стратегий развития энергетики З.С. на основе прогнозирования потребления ээ и оптимизации структуры генерирующих мощностей, с учётом прогнозирования спроса и режима электропотребления. Оценка возможности и эффективности использования новых источников энергии.

В соответствии с поставленной целью в работе были поставлены и решены следующие задачи:

1) Анализ современного состояния экономики и энергетики страны.

2) Обобщение ранее выполненных исследований в области прогнозирования.

3) Изучение основные тенденции развития мировой энергетики и Африканского континента.

4) Анализ развития энергетики стран Союза Арабского Магриба (САМ).

5) Прогнозы потребления и производства электроэнергии в Западной Сахаре.

6) Обоснование структуры генерирующих мощностей.

7) Оценка целесообразности и условий использования новых источников энергии.

8) Разработка предложений по стратегии финансирования энергетики страны.

Первая глава.

Современное состояние Западной Сахары.

1.1. Историко-географические сведения.

Западная Сахара (З.С.), как явствует из названия, занимает западную часть величайшей пустыни "САХАРА", включая атлантическое побережье Африки протяжённостью 1300км. Территория (З.С) 266 тыс.кв.км. З.С. граничит с севера - Марокко, с востока - Алжиром, с юга и востока -Мавританией а с запада атлантическим океаном. Подразделяется она на пять частей: Сагиет-эль-хамра, Замур, Тирис, Адрар сутуф и Сахель. Административный центр - Эль-Аюн (столица)[52,56,57].

С XV. в. Западную Сахару пытают подчинить по переменно, то Португальские, то Испанские завоеватели. В конце Х1Хв. Испания «узаконила» захват этой территории. Испанская администрация колонии пыталась проводить насильственную ассимиляцию местного населения. Западная Сахара была объявлена одной из провинций Испании, и получила название испанской Сахары. Однако, Сахарцы оказывали упорное сопротивление колонизаторам. Особенно накала национально -освободительная борьба народа колонии достигла в 1956-1957гг., когда добилось национальной независимости Марокко, и развернулась вооружённая борьба в Алжире и Мавритании. Испанские колонизаторы с помощью французских войск сумели подавить восстание сахарцев.

Нежелание Испании деколонизовать З.С. объясняется рядом причин, главная из которых - наличие в недрах этой пустынной территории больших минеральных богатств. Здесь открыты богатейшие (10 млрд.т.) запасы фосфоритов - ценного сырья для производства удобрений. В З.С. имеются также месторождения нефти; урана; железной

руды; меди; ртути; калийных солей. Побережные воды З.С. очень богаты рыбой. Кроме того, район З.С. вместе с близлежащими Канарскими Островами важен в военно-стратегическом отношении[36,57].

На территории З.С. в различные периоды действовал ряд политических организации. Наиболее влиятельной из них стал ФРОНТ ПОЛИСАРИО созданный в мае 1973г. националистическими деятелями страны и ведущий вооружённую борьбу за полную независимость З.С., которая была получена 27 февраля 1976г. Но сразу вошли Марокканские войска. Война с Марокко продолжалась до августа 1991г.

Когда 6 сентября 1991г. согласно мирному плану ООН должны были остановиться все военные действия. Попытки мирного урегулирования конфликта начались с 1984г. сначала на арене Организации Африканского Единства (ОАЕ), а потом были перенесены на арену ООН, но мирный план был обнародован только в 1991г. Суть плана следующее [96]:

Обе стороны должны остановить боевые действия к 06 сентября

1991г.

Проведение референдума, для чего должен быть проведен переучёт населения, участвующее в нем (пересчёт Испании 1974г. был принят за основу).

Освобождение всех военнопленных.

Возвращение беженцев к месту жительства до 1975г.

Но обе стороны начали мешать мирному процессу; и он практически остановился до 1997г., когда снова восстановился, и окончательно была принята дата проведения выбора. Если мирный процесс пойдёт полным ходом как сейчас предусмотрено, то независимость будет до конца 1999г.

1.2. Население.

Численность населения З.С. точно не известна из-за кочевого образа жизни большинства населения, по различным источникам она составляла в 1990г. от 350 до 400 тыс. чел.[36,52,56,96].

1.3. Климат Западной Сахары.

Климат Западной Сахары [52,57]жаркий и сухой, однако, он мягче климата глубинных районов Сахары. Океанические бризы несут прохладу и влагу в глубь территории. Интересен феномен: У самой кромки побережья тянется примерно километровой ширины полоса, где климат более сухой, чем некоторых внутренних районах. Объясняется это тем, что побережье омывается холодным Канарским течением, которое охлаждает нижние слои горячего воздуха. Поэтому на побережье осадков не бывает, хотя атмосферная влажность весьма высока, весной и летом по этой же причине на узкой кромке побережья часто бывают туманы.

Круглый год держатся высокие температуры. Они повышаются по мере продвижения в глубь территории с севера на юг и запада на восток. Характерны резкие колебания ночных и дневных температур. После полудня жара может достигать 65°,а в полночь наступает холод (0°)[57].

Осадки редкие и не регулярны. Среднегодовое их количество не превышает 50мм. Нехватка воды - важнейшая проблема для жителей пустыни. Случаются засухи, когда годами не выпадает капли дождя. Проблема воды усугубляется полным отсутствием рек с постоянным стоком.

В связи с нехваткой воды большое хозяйственное значение приобретает использование подземных вод, которые питают более 50 колодцев.

Проблема воды может, решена с учётом открытия огромных запасов воды в Сейгет-эль-хамра, площадью 65000кв.км.

Территории Западной Сахары, как и всей пустыни - зона сильных ветров. Здесь бывают смерчи, пылевые бури и пылевые туманы

1.4. Экономическое положение.

Экономика З.С. неразвита, имеет отсталый колониальный характер и может быть разделена на два этапа[8,29]:

Первый этап - до открытия месторождений полезных ископаемых, когда вся экономика опиралась только на скотоводство, Земледелие и рыболовство.

Второй этап - начинается с открытия месторождения полезных ископаемых и их эксплуатации.

Первый этап: на этом этапе, экономика имела традиционный отсталый характер. Подавляющее большинство населения жило в сельской местности и вело кочевой образ жизни. Основное занятие кочевников -скотоводство. Разводятся в основном верблюды и козы. Это отрасль хозяйства велась экстенсивными методами и малопродуктивно. Кроме того, кочевники занимались ремесленным производством, выделкой кож и ткачеством.

Земледелие ограничено оазисами и некоторыми участками побережья. Обрабатываемая площадь составляет всего около 400га. Выращивается ячмень, пшеница, просо, немного овощей. Большое

значение для жителей страны имеет финиковая пальма. В небольших количествах культивируются такие плодовые деревья, как оливковые, инжир и др.

Рыболовство: в реальности рыболовство являлось и является богатство З.С., так как её побережье из самих богатых в мире. Так, например, в колониальное время Испанией добывалось 5919 т. в 1959г., а в 1960г. 15227 т. рыбы [8,29], в этот период рыбное богатство З.С. стало основным источником дохода в Испании, как это отметила испанская газета «Арабия». Рыболовство на побережье З.С. не ограничилось только Испанией, но и другими странами, такими как: Япония, Франция, Южная Корея, Голландия, Дания и др. что создавало настоящие опасности исчезновения этого богатства.

Второй этап: с 1963г. начала новая эпоха политики Испании по отношению к З.С., так как испанский национальный институт геологических исследований объявил об открытии фосфоритов в З.С. и наличии больших запасов нефти, природного газа, железной руды, меди, бокситов, ртути, урана, калийных солей и много др.[8,29,32].

Железо и уран: Испанские исследования открыли месторождение около Земелат аграша (недалеко от Ауссерд), запасы которого оценили в 70000 т. (65% чистота), в его содержании 13,6% оксида титана, это высокое содержание оксида, что облегчит его для немедленного использования. В 60-х годах отправили 300 т. для эксперимента, для экспор�