| Таблица 5Различия по полушариям | |||
| Полушарие | Площадь,тыс. кв. км% | Населениемлн. чел.% | Электропотребление,ТВт. ч% |
| Северное | 96581.164.5 | 4643.988.5 | 8300.19788.8 |
| Южное | 53754.435.5 | 605.811.5 | 1048.82511.2 |
| Отношение:СеверноеЮжное | 1.8 | 7.7 | 7.9 |
Подобные факты могут вызвать в отдаленном будущем постановку задачи управления равномерным расселением населения Земли по ее поверхности по критерию рационального его электроснабжения. В табл. 6 обобщены результаты выполненных исследований для уровня 1990 г.
По изложенной методике выполнены расчеты эффективности глобального объединения ЭЭС Земли на уровне прогнозируемого электропотребления в 2050 г. (25.2 трлн. кВт • ч). В табл. 7 приведены результаты выполненных исследований для этого уровня.
| Таблица 6Эффекты от создания ЕЭЭС Земли, 1990 г. | |||
| Характеристики | Единицыизмерения | Раздельнаяработа | Совместнаяработа |
| Население | млн.чел. | 5249.728 | |
| Электропотребление | ТВт.ч | 10555 | |
| Суммарный максимум нагрузки | ГВт | 1972.34 | |
| Совмещенный максимум нагрузки | ГВт | 1722.8 | |
| Располагаемые мощности | ГВт | 2261.2 | 1918.68 |
| Полный резерв мощности | ГВт | 538.4 | 195.88 |
| %от PHсов.max | 31.3 | 11.37 | |
| Необходимая располагаемая мощностьна покрытие потерь в межконтинентальных связях | ГВт | - | 11.1 |
| Снижение располагаемой мощности | ГВт | 0 | 342.52 |
| Объемы сетевого строительства | тыс. км | 0 | 105.5 |
| ГВт • км | 0 | 3991 • 103 | |
Величина совмещенного максимума по результатам прогностических расчетов для рассматриваемого периода составила 4120 ГВт. В таком случае требуемый суммарный полный резерв мощности по ЕЭЭС в целом для условий совместной работы составит 4476.9 — 4120.0 = 356.9 ГВт, или 8.66% от величины совмещенного максимума нагрузки. При раздельной работе регионов полный суммарный собственный резерв мощности по энергоузлам, отнесенный к совмещенному максимуму нагрузки, равняется 5206.97 — 4120.0 = 1087 ГВт, или 26.4%. Экономия располагаемой генераторной мощности составит 1087 — 356.9 ~ 730 ГВт.
Для сравнения, для условий 1990 г. (см. выше) экономия равнялась 342.5 ГВт.
Требуемые пропускные способности межсистемных связей для 2050 г. возрастают до 60-98 ГВт (при сохранении той же конфигурации сети).
| Таблица 7Эффекты от создания ЕЭЭС Земли, 2050 г. | |||
| Характеристики | Единицыизмерения | Раздельнаяработа | Совместнаяработа |
| Население | млн.чел. | Около 9000 | |
| Электропотребление | ТВт.ч | 25242 | |
| Суммарный максимум нагрузки | ГВт | 4717 | |
| Совмещенный максимум нагрузки | ГВт | 4120 | |
| Располагаемые мощности | ГВт | 5207 | 4477 |
| Необходимая располагаемая мощностьна покрытие потерь в межконтинентальных связях | ГВт | - | 30 |
| Снижение располагаемой мощности | ГВт | 0 | 730 |
| Объемы сетевого строительства | тыс. км | 0 | 105.5 |
| ГВт • км | 0 | 8467 • 103 | |
Полученные характеристики (снижение генераторной мощности, требуемые объемы сетевого строительства, уровни потерь в сетях) позволят на следующих этапах всестороннего анализа эффективности глобального объединения определить соответствующие экономические характеристики; оценить реализуемость проектов, управляемость системы и т.д. Для этого потребуется знание технико-экономических характеристик оборудования, целесообразного для создания такого объединения, и, особенно, в части межконтинентальных линий электропередачи.
Здесь можно грубо оценить затраты на дополнительную генераторную мощность в случае раздельной работы электроэнергетических систем континентов и затраты на сооружение межконтинентальных связей для совместной работы, которые находятся в диапазоне Зr = 1000-2000 долл./кВт; удельные затраты на ЛЭП — в диапазоне Зл = 0.05- 0.10 долл./(кВт • км). Тогда затраты на генераторную мощность составят Зr = (Зr • Рr = (1000-2000) • 730 • 106 = 730 • 1460 млрд. долл.
Затраты в ЛЭП
Зл = 3л • Рл = (0.05-0.10) • 8467 • 103 • 106 = 424-847 млрд. долл.
Как минимум, можно считать, что затраты сопоставимы, но в случае совместной работы будет иметь место постоянная экономия в затратах на эксплуатацию оборудования.
Большая степень неопределенности развития электроэнергетической отрасли до 2050 г. заставляет относиться к полученным результатам как к предварительным. Тем не менее характеристика соотношения экономии генераторных мощностей и требуемых объемов сетевого строительства для получения соответствующих эффектов просматривается более или менее достоверно. На этом фоне можно уже увереннее проводить технико-экономическое сопоставление затрат на дополнительные генераторные мощности (для раздельной работы) и затрат на требуемые линии электропередачи (для совместной работы). Актуальность проблемы требует более интенсивного исследования технической реализуемости ЛЭП, которые могут быть применены в качестве межконтинентальных электрических связей. Их основные параметры — длина, мощность и рабочее напряжение — должны находиться в диапазонах: от 1.5 до 7.5 тыс. км; 10-20 ГВт, 2000-2500 кВ переменного или постоянного напряжения. По соображениям надежности рекомендуется межконтинентальные связи выполнять многоцепными, хотя на первом этапе их сооружения, что нетрудно показать, даже одноцепные связи могут быть достаточно эффективными. Не исключена реализуемость некоторых «экзотических» проектов линий электрической связи: сверхпроводящих ЛЭП, передач через космос с использованием Луны или искусственных спутников — отражателей, СВЧ-передач и др.
Выполненное исследование следует рассматривать как пионерное. На следующих этапах целесообразно рассмотреть зависимости эффектов от уровней электропотребления, различных схем и режимов объединения; определить, какие условия функционирования ЭЭС ведут к повышению эффектов, а какие — нет. Важно знать, как влияет на эффективность объединения неравномерность электропотребления, наличие первичных энергоресурсов по регионам и многие другие факторы.
В заключение хотелось бы обратить внимание на следующее.
Эффект от создания общепланетарной электроэнергетической системы очевиден.
Развертывание работ по созданию такой системы является актуальным и должно начинаться уже сейчас. Ближайшими шагами, способствующими развитию рассмотренных процессов, на наш взгляд, должны быть:
исследование зависимостей размеров эффектов от объединения региональных ЭЭС на различных этапах и для различных условий с применением различных средств их развития;
более тщательное изучение условий функционирования электроэнергетических систем всех стран на всех континентах, выявление факторов, которые способствуют повышению эффективности объединения в глобальную систему, и факторов, существенно уменьшающих эту эффективность. Исследование возможностей управления этими факторами;
совершенствование способов и средств передачи больших количеств электроэнергии на значительные расстояния. Разработка высокоэффективных технологий и оборудования в данной области.
В исследовании обойден социально-политический аспект решаемой проблемы, которая рассмотрена с позиций получения максимальных эффектов для всей человеческой цивилизации в недалеком будущем. Сможет ли современное общество решить эту проблему с учетом существующих в мире разногласий — особая тема, требующая соответствующих исследований.