Энергетическая политика Индии направлена на увеличение производства энергии на местном уровне и сокращение энергетической бедности [1], уделяя больше внимания развитию альтернативных источников энергии , в частности, ядерной , солнечной и ветровой энергии. [2] [3] Чистая зависимость от импорта энергии составила 40,9% в 2021-2022 годах. [4] Потребление первичной энергии в Индии выросло на 13,3% в 2022-2023 финансовом году и является третьим по величине с долей в 6% в мире после Китая и США. [5] [6] [7] Общее потребление первичной энергии из угля (452,2 Мтнэ; 45,88%), сырой нефти (239,1 Мтнэ ; 29,55%), природного газа (49,9 Мтнэ; 6,17%), ядерной энергии (8,8 Мтнэ; 1,09%), гидроэлектроэнергии (31,6 Мтнэ; 3,91%) и возобновляемой энергии (27,5 Мтнэ; 3,40%) составляет 809,2 Мтнэ (без учета традиционного использования биомассы) в календарном 2018 году. [8] В 2018 году чистый импорт Индии составляет почти 205,3 млн тонн сырой нефти и ее продуктов, 26,3 Мтнэ СПГ и 141,7 Мтнэ угля, что в общей сложности составляет 373,3 Мтнэ первичной энергии, что равно 46,13% от общего потребления первичной энергии. Индия в значительной степени зависит от импорта ископаемого топлива для удовлетворения своих энергетических потребностей — к 2030 году зависимость Индии от импорта энергии, как ожидается, превысит 53% от общего объема потребления энергии в стране. [9]
Около 80% электроэнергии в Индии вырабатывается из ископаемого топлива . Индия имеет избыток в производстве электроэнергии, а также является маргинальным экспортером электроэнергии в 2017 году. [10] С конца календарного 2015 года огромные мощности по производству электроэнергии простаивают из-за отсутствия спроса на электроэнергию. [11] Индия занимает второе место после Китая по производству возобновляемых источников энергии с 208,7 Мтнэ в 2016 году. [12] Интенсивность выбросов углерода в Индии составила 0,29 кг CO2 на кВтч- э в 2016 году, что больше, чем в США, Китае и ЕС . [13] Общие антропогенные выбросы CO2 от энергетики, технологических выбросов, метана и сжигания составляют 2797,2 млн тонн CO2 в 2021 календарном году, что составляет 7,2% от мировых выбросов. [6] Энергоемкость сельскохозяйственного сектора в семь раз меньше, чем промышленного сектора в 2022-2023 годах (см. Таблицу 8.9 [5] )
В 2020-21 годах потребление энергии на душу населения составляет 0,6557 Мтнэ без учета традиционного использования биомассы, а энергоемкость индийской экономики составляет 0,2233 МегаДжоулей на индийскую рупию (53,4 ккал /индийская рупия). [14] [15] В 2017 году Индия достигла 63% общей энергетической самодостаточности. [12] [16] [17] Благодаря быстрому экономическому росту Индия имеет один из самых быстрорастущих энергетических рынков в мире и, как ожидается, станет вторым по величине источником увеличения мирового спроса на энергию к 2035 году, на нее придется 18% роста мирового потребления энергии . [18] Учитывая растущие потребности Индии в энергии и ограниченные внутренние запасы нефти и газа, страна имеет амбициозные планы по расширению своей возобновляемой и наиболее проработанной программы ядерной энергетики. [19] Индия занимает четвертое место в мире по объему рынка ветроэнергетики и также планирует добавить около 100 000 МВт мощностей солнечной энергетики к 2022 году. [20] [21] Индия также планирует увеличить вклад ядерной энергетики в общую мощность производства электроэнергии с 4,2% до 9% в течение 25 лет. [22] В стране ведется строительство пяти ядерных реакторов (третье место в мире) и планируется построить 18 дополнительных ядерных реакторов (второе место в мире) к 2025 году. [23] В 2018 году общий объем инвестиций Индии в энергетический сектор составил 4,1% (75 млрд долларов США) от 1,85 трлн долларов США мировых инвестиций. [24]
Энергетическая политика Индии характеризуется компромиссами между четырьмя основными движущими силами: быстрорастущая экономика с потребностью в надежном и бесперебойном снабжении электроэнергией, газом и нефтепродуктами; [25] рост доходов домохозяйств с потребностью в доступном и достаточном снабжении электроэнергией и чистым топливом для приготовления пищи; ограниченные внутренние запасы ископаемого топлива и необходимость импортировать огромную долю природного газа и сырой нефти, а в последнее время и необходимость импортировать уголь; и воздействие на окружающую среду в помещениях, городах и регионах, что обусловливает необходимость принятия более чистых видов топлива и более чистых технологий. В последние годы эти проблемы привели к проведению масштабного набора постоянных реформ, реструктуризации и сосредоточению внимания на энергосбережении .
Индия: Общее потребление первичной энергии в промышленности составило 87599 петаджоулей в 2019-20 гг. [26]
Индия: Общий объем поставок первичной энергии составил 882 Мтнэ в 2017 году [27] [28]
Индия занимает третье место по потреблению нефти с 4,669 млн баррелей в день в 2020 году после США и Китая. В течение календарного 2019 года Индия импортировала 221,7 млн тонн сырой нефти и 44,4 млн тонн очищенных нефтепродуктов и экспортировала 60,7 млн тонн очищенных нефтепродуктов. Индия является вторым по величине нетто-импортером сырой нефти и ее нефтепродуктов после Китая. [29] Индия создала избыточные мощности по переработке мирового класса, используя импортируемую сырую нефть для экспорта очищенных нефтепродуктов. Чистый импорт сырой нефти меньше на четверть после учета экспорта и импорта очищенных нефтепродуктов. [30] Добыча природного газа составила 26,9 млрд кубометров, а потребление 59,7 млрд кубометров в течение календарного 2019 года.
В течение финансового года 2012–2013 добыча сырой нефти составила 37,86 млн тонн, а природного газа — 40 679 млн стандартных кубометров (почти 26,85 млн тонн) . Чистый импорт сырой нефти и нефтепродуктов составляет 146,70 млн тонн на сумму 5611,40 млрд рупий. Это включает в себя 9,534 млн тонн импорта СПГ на сумму 282,15 млрд рупий. [31] На международном уровне цена на СПГ (один миллион БТЕ СПГ = 0,1724 барреля сырой нефти (бнэ) = 29,52 кубометра природного газа = 21 кг природного газа = 29,2 литра дизельного топлива = 21,3 кг СУГ = 0,293 МВт-ч) установлена ниже цены на сырую нефть с точки зрения теплотворной способности. [32] [33] СПГ постепенно приобретает свою роль в качестве топлива прямого использования в автомобильном и морском транспорте без регазификации . [34] [35] [36] К концу июня 2016 года цена на СПГ упала почти на 50% ниже цены на нефтяной паритет , что сделало его более экономичным топливом, чем дизельное топливо/газойль в транспортном секторе. [37] [38] В 2012-13 годах Индия потребила 15,744 млн тонн бензина и 69,179 млн тонн дизельного топлива, которые в основном производились из импортируемой сырой нефти с огромными валютными затратами. Использование природного газа для отопления, приготовления пищи и выработки электроэнергии неэкономично, поскольку все больше и больше местного природного газа будет перерабатываться в СПГ для использования в транспортном секторе с целью сокращения импорта сырой нефти. [39] [40] Переоборудование старых большегрузных автомобилей на дизельном топливе в автомобили на СПГ восстановит первоначальные эксплуатационные характеристики экономически. В дополнение к обычной добыче природного газа, газификация угля , угольный метан , метан угольных шахт и биогазовые установки / Возобновляемый природный газ также станет источником СПГ, образуя децентрализованную базу для производства СПГ для удовлетворения широко распространенного спроса. [41] [42] [43] [44] Существует возможность переоборудовать большую часть большегрузных автомобилей (включая дизельные железнодорожные двигатели) в транспортные средства, работающие на СПГ , чтобы резко сократить потребление дизельного топлива с эксплуатационными расходами и минимальными выгодами для загрязнения. [45] [46] [47] Кроме того, цена безубыточности для потребителя при переходе с импортного угля на СПГ при производстве электроэнергии оценивается примерно в 6 долларов США за миллион британских тепловых единиц (20 долларов США/ МВт-ч ). [48] Появление более дешевого морского транспорта на СПГограничит использование СПГ в секторе высококлассного транспорта, чтобы заменить дорогостоящее жидкое топливо, оставив импортируемый СПГ для других нужд. [49] [50] [51] Поскольку морской транспорт СПГ экономичен для транспортировки на средние расстояния и имеет быструю гибкость разгрузки во многих портах без дорогостоящих разгрузочных сооружений, он стал альтернативным решением подводным газопроводам . [52] [53] Природный газ/метан также можно дешево преобразовать в водород и сажу без выбросов парниковых газов для использования в транспортном секторе с технологией транспортных средств на топливных элементах . [54]
Государственная корпорация по нефти и природному газу (ONGC) приобрела акции нефтяных месторождений в таких странах, как Судан, Сирия, Иран и Нигерия — инвестиции, которые привели к дипломатической напряженности с Соединенными Штатами. [55] Из-за политической нестабильности на Ближнем Востоке и растущего внутреннего спроса на энергоносители Индия стремится уменьшить свою зависимость от ОПЕК для удовлетворения своего спроса на нефть и повысить свою энергетическую безопасность . Несколько индийских нефтяных компаний, в первую очередь во главе с ONGC и Reliance Industries , начали массовую охоту за нефтью в нескольких регионах Индии, включая Раджастхан , бассейн Кришна-Годавари и северо-восточные Гималаи . [56]
Индия располагает технически извлекаемыми ресурсами сланцевого газа объемом около 63 трлн куб. футов , которые могут удовлетворить все ее потребности в течение двадцати лет при условии их разработки. [57] [58] [59] Индия разрабатывает оффшорное газовое месторождение в Мозамбике . [60] Предлагаемый трубопровод Иран-Пакистан-Индия является частью плана Индии по удовлетворению ее растущего спроса на энергию.
Индия занимает третье место в мире по доказанным запасам угля — почти 177 миллиардов метрических тонн по состоянию на 1 апреля 2021 года. [61] [62] В Индии уголь является основным источником первичной энергии с долей 56,90%, что эквивалентно 452,2 Мтнэ в 2018 году. [8]
Индия является вторым по величине производителем угля в 2023 году. [63] Индия также является вторым по величине импортером угля 141,7 Мтнэ в 2018 году и вторым по величине потребителем угля с 452,2 Мтнэ в 2018 году. [8] Индия также является домом для крупнейшей в мире угольной компании Coal India Ltd, которая контролирует 85% добычи угля в стране с 7,8% долей производства угля (включая лигнит) в мире. [64] Пять крупнейших стран-производителей каменного и бурого угля в 2013 (2012) году (млн тонн): Китай 3680 (3645), США 893 (922), Индия 605 (607), Австралия 478 (453) и Индонезия 421 (386). Тем не менее, Индия занимает пятое место в мировом производстве угля с показателем 228 Мтнэ (5,9%) в 2013 году, когда ее тоннаж угля низкого качества переводится в тонны нефтяного эквивалента. [32] На угольные электростанции приходится 59% установленной электрической мощности Индии. [65] [66] После производства электроэнергии уголь также используется для производства цемента в значительных количествах. [67] Наличие нефтяного кокса по более низкой цене, чем местный уголь, заменяет уголь на цементных заводах. [68] В финансовом году 2021-2022 Индия импортировала около 209 миллионов тонн энергетического угля и коксующегося угля, что составляет 20% от общего потребления для удовлетворения спроса на электроэнергию, цемент и производство стали. В финансовом году 2021-2022 Индия импортировала около 57,16 миллионов тонн (90%) коксующегося угля при потреблении 63,74 тонны. [69]
Газификация угля, лигнита или нефтяного кокса производит синтез- газ или угольный газ или коксовый газ , который представляет собой смесь водорода, оксида углерода и диоксида углерода. [70] Угольный газ может быть преобразован в синтетический природный газ (СПГ) с помощью процесса Фишера-Тропша при низком давлении и высокой температуре. [71] Угольный газ также может быть получен путем подземной газификации угля , когда угольные месторождения находятся глубоко под землей или добыча угля нерентабельна. [72] КПГ и СПГ становятся экономичными альтернативами дизельному топливу с ростом мировых цен на сырую нефть. [73] Технологии производства синтетического природного газа имеют огромные возможности для удовлетворения потребностей транспортного сектора в полной мере с использованием местного угля в Индии. [74] Угольный комплекс Данкуни производит синтез-газ, который по трубопроводу поставляется промышленным потребителям в Калькутте. [75] [76] Многие угольные заводы по производству удобрений, которые закрыты, также могут быть экономически модернизированы для производства СПГ, поскольку СПГ и КПГ имеют хорошую цену, заменяя импорт. [77] Недавно индийское правительство установило цену на природный газ для производителя на уровне 5,61 долл. США за миллион британских тепловых единиц (19,1 долл. США/МВт-ч) на основе чистой теплотворной способности (NCV), что соответствует предполагаемой цене СПГ из угля. [78] [79] Завод по производству удобрений на основе угля Talcher находится на завершающей стадии выполнения и должен производить 1,21 млн тонн мочевины. Этот завод предназначен для использования местного угля, смешанного с нефтяным коксом, доступным на нефтеперерабатывающих заводах. Индия планирует использовать 100 млн тонн угля для газификации к 2030 году. [63]
Недавно Индия одобрила строительство новых угольных электростанций для удовлетворения своих растущих потребностей в электроэнергии, которые обусловлены быстрым экономическим ростом страны. Несмотря на критику за загрязнение окружающей среды и вклад в глобальные выбросы парниковых газов, эти действия отражают практический подход Индии к обеспечению стабильного энергоснабжения. Кроме того, правительство продлило срок эксплуатации старых угольных электростанций, таких как Тутикорин, что подчеркивает сохраняющуюся важность угля в энергетической стратегии Индии, даже несмотря на то, что страна работает над включением большего количества возобновляемых источников энергии.
Индия пообещала снизить свою зависимость от угля, но требования ее быстрорастущей экономики и растущие потребности в энергии говорят об обратном. Электростанция Тутикорин на юге Индии , которую планировалось закрыть из-за несоответствия стандартам загрязнения, продолжает работать на высокой мощности. Этот сценарий свидетельствует о более широкой национальной тенденции, когда потребность в постоянном и надежном электричестве часто преобладает над экологическими проблемами. Следовательно, многие старые угольные электростанции по всей Индии продолжают работать и даже расширяются. Столкнувшись с проблемой обеспечения стабильного электроснабжения, индийское правительство часто отдавало приоритет удовлетворению своих непосредственных энергетических потребностей, а не выполнению своих экологических обещаний, что привело к возобновлению зависимости от угля. Эта ситуация имеет важные последствия для экологических целей Индии и ее вклада в глобальные усилия, направленные на снижение зависимости от ископаемого топлива. [80]
Тариф на солнечную энергию в Индии снизился до 2,44 рупий (2,9 цента США) за кВт·ч в мае 2017 года, что ниже, чем у любого другого типа генерации электроэнергии в Индии. [81] В 2020 году выровненный тариф в долларах США на электроэнергию, полученную с помощью солнечных фотоэлектрических установок, снизился до 1,35 цента/кВт·ч. [82] [83] Кроме того, международный тариф на электростанции с тепловым аккумулятором снизился до 0,063 долл. США/кВт·ч, что дешевле, чем на электростанциях, работающих на ископаемом топливе. [84] [85] [86] Более дешевая гибридная солнечная энергия (смесь солнечных фотоэлектрических установок, ветровой энергии и солнечной тепловой энергии) не должна зависеть от дорогостоящей и загрязняющей окружающую среду генерации электроэнергии на угле/газе для обеспечения стабильной работы сети. [87] Цена на электроэнергию, вырабатываемую солнечными батареями, станет ориентиром для определения цен на другие виды топлива (нефтепродукты, природный газ/ биогаз /СПГ, КПГ, СУГ, уголь, лигнит, биомасса и т. д.) на основе их конечного использования и преимуществ. [88] [89] [90]
Газификация биомассы дает древесный газ или синтез-газ , который может быть преобразован в углеродно -нейтральный метанол . [91] Ежегодно в Индии доступно около 750 миллионов тонн несъедобной (от крупного рогатого скота) биомассы, которую можно использовать с более высокой добавленной стоимостью и заменить импортируемую сырую нефть, уголь, СПГ, мочевинные удобрения, ядерное топливо и т. д. Предполагается, что возобновляемые и углеродно-нейтральные ресурсы биомассы Индии могут заменить нынешнее потребление всех ископаемых видов топлива при продуктивном использовании. [92] Биомасса будет играть решающую роль в том, чтобы сделать Индию самодостаточной в энергетическом секторе и углеродно-нейтральной . [93]
Огромное количество импортного угля используется на электростанциях, работающих на пылевидном угле. Сырая биомасса не может использоваться на пылевидных угольных мельницах, поскольку ее трудно измельчить в мелкий порошок из-за слеживаемости сырой биомассы. Однако биомассу можно использовать после торрефикации на пылевидных угольных мельницах для замены импортного угля. [94] Северо-западные и южные регионы могут заменить импортный уголь торрефицированной биомассой, где доступны излишки сельскохозяйственных/урожайных остатков биомассы. [95] [96] Электростанции на биомассе также могут получать дополнительный доход, продавая сертификаты на закупку возобновляемых источников энергии (RPC). [97] Центральное правительство сделало совместное сжигание (минимум 5%) биомассы обязательным с октября 2022 года на всех угольных электростанциях. [98] [99]
В производстве цемента вместо угля используется углеродно-нейтральная биомасса, что позволяет существенно сократить выбросы углерода. [100] [101]
Биогаз или природный газ или метан, произведенные из сельскохозяйственных/сельскохозяйственных/урожайных/бытовых отходов, также могут быть использованы для производства богатых белком кормов для крупного рогатого скота/рыбы/птицы/домашних животных экономически выгодным способом путем выращивания культуры бактерий Methylococcus capsulatus децентрализованным способом вблизи сельских/потребительских районов с небольшим земельным и водным следом. [102] [103] [104] [89] [ 105] С наличием газа CO 2 в качестве побочного продукта этих установок более низкая себестоимость производства масла из водорослей или спирулины, особенно в тропических странах, таких как Индия, вытеснит первенствующую позицию сырой нефти в ближайшем будущем. [106] [107] [108]
Reliance Industries уже производит водород из торрефицированной биомассы с помощью своих газификаторов нефтяного кокса/угля и планирует установить пилотную установку по производству голубого водорода мощностью 50 тонн в день с использованием процесса каталитической газификации. [109] Три индийские компании по сбыту нефти (OMC) в настоящее время создают 12 заводов по производству этанола второго поколения по всей стране, которые будут собирать сельскохозяйственные отходы у фермеров и перерабатывать их в биоэтанол. [110] [111] В 2018 году Индия поставила цель произвести 15 миллионов тонн биогаза/био-СПГ, установив 5000 крупномасштабных коммерческих биогазовых установок, которые могут производить ежедневно 12,5 тонн био-СПГ на каждой установке. [112] [113] По состоянию на май 2022 года в эксплуатации находится около 35 таких установок. [114]
Биопропан также производится из непищевых растительных масел , отработанного кулинарного жира , отходов животных жиров и т. д. [115] [116]
Индия наделена экономически пригодным и жизнеспособным гидропотенциалом, который оценивается примерно в 125 570 МВт при коэффициенте использования мощности 60% . [117] Индия занимает четвертое место в мире по недоиспользованному гидроэнергетическому потенциалу. Кроме того, была оценена установленная мощность малых, мини- и микрогидроэлектростанций в размере 6780 МВт. Кроме того, было определено 56 участков для схем гидроаккумулирования (PSS) с совокупной установленной мощностью 94 000 МВт для удовлетворения пикового спроса на электроэнергию и перекачки воды для нужд орошения. [118] Это наиболее широко используемая форма возобновляемой энергии , но экономически пригодный гидроэнергетический потенциал продолжает меняться из-за технологических разработок и сопоставимой стоимости производства электроэнергии из других источников. [ требуется ссылка ] Гидроэнергетический потенциал Индии занимает 5-е место с точки зрения пригодного для эксплуатации гидропотенциала в глобальном сценарии.
Установленная мощность гидроэлектростанций составляет 45 315 МВт по состоянию на 31 мая 2018 года. [119] Индия занимает шестое место в мире по производству гидроэлектроэнергии после Китая, Канады, Бразилии, США и России. В течение 2017-18 годов общая выработка гидроэлектроэнергии в Индии составила 126,123 млрд кВт·ч, что составляет 24 000 МВт при коэффициенте использования мощности 60%. До сих пор в секторе гидроэлектроэнергии доминируют государственные и центральные правительственные компании, но этот сектор будет расти быстрее с участием частного сектора в разработке гидропотенциала, расположенного в горных хребтах Гималаев , включая северо-восток Индии. [120] Однако гидроэнергетический потенциал в центральной Индии, входящей в бассейны рек Годавари , Маханади и Нармада, еще не был разработан в крупных масштабах из-за потенциального сопротивления со стороны племенного населения.
Гидроаккумулирующие электростанции, включая схемы гидроаккумулирующих электростанций вне рек, являются идеальными централизованными пиковыми электростанциями для управления нагрузкой в электросети, в которой доминирует переменная возобновляемая генерация энергии, такая как солнечная и ветровая энергия. [121] PSS будут пользоваться большим спросом для удовлетворения пикового спроса и хранения излишков электроэнергии, поскольку Индия переходит от дефицита электроэнергии к избытку электроэнергии. Они также производят вторичную / сезонную электроэнергию без дополнительных затрат, когда реки разливаются из-за избыточной воды. Хранение электроэнергии другими альтернативными системами, такими как батареи , системы хранения сжатого воздуха и т. д., обходится дороже, чем производство электроэнергии резервным генератором . [122] Индия уже установила почти 4785 МВт гидроаккумулирующих мощностей, которые являются частью ее установленных гидроэлектростанций . [123]
Индия занимает четвертое место в мире по установленной мощности ветроэнергетики. [20] [125] По состоянию на 31 декабря 2017 года установленная мощность ветроэнергетики составила 32 848 МВт , что на 4 148 МВт больше, чем в предыдущем году. [126] [127] Ветроэнергетика составляет почти 10% от общей установленной мощности генерации электроэнергии в Индии и выработала 52,666 млрд кВт·ч в финансовом году 2017-18, что составляет почти 3% от общего объема производства электроэнергии. [128] Коэффициент использования мощности составляет почти 16% в финансовом году 2017-18. Министерство новой и возобновляемой энергетики (MNRE) Индии объявило о пересмотренной оценке потенциального ресурса ветроэнергетики (исключая потенциал морской ветроэнергетики ) с 49 130 МВт при высоте центра ветрогенератора 50 м до 102 788 МВт при высоте центра ветрогенератора 80 м и коэффициенте использования установленной мощности 15 % .
Солнечная инсоляция Индии составляет около 5000 Т кВтч в год (т.е. ~ 600 ТВт), что намного больше, чем ее текущее общее потребление первичной энергии. [130] [131] Долгосрочный солнечный потенциал Индии может быть непревзойденным в мире, поскольку она имеет идеальное сочетание как высокой солнечной инсоляции , так и большой потенциальной плотности потребительской базы . [132] [133] Также основным фактором, влияющим на энергоемкость региона, является стоимость энергии, потребляемой для контроля температуры. Поскольку требования к нагрузке на охлаждение примерно совпадают по фазе с интенсивностью солнца, охлаждение от интенсивного солнечного излучения может иметь идеальный энергетический экономический смысл на субконтиненте, расположенном в основном в тропиках .
Установка солнечных электростанций PV требует около 2,0 гектаров (5 акров) земли на МВт мощности, что аналогично угольным электростанциям, если также учитывать жизненный цикл добычи угля, водохранилища и золошлакоудаления, и гидроэлектростанциям, если также учитывать площадь затопления водохранилища. Солнечные электростанции мощностью 1,6 млн МВт могут быть установлены в Индии на ее 1% суши (32 000 кв. км). Во всех частях Индии имеются обширные участки земли, пригодные для солнечной энергетики, превышающие 8% от ее общей площади, которые непродуктивны, бесплодны и лишены растительности. [134] Часть пустошей (32 000 кв. км) при установке солнечных электростанций может производить 2400 млрд кВт·ч электроэнергии (в два раза больше общего объема генерации в 2013-14 гг.) с производительностью земли/урожаем 0,9 млн рупий с акра (цена 3 рупии/кВт·ч), что сопоставимо со многими промышленными районами и во много раз превышает самые продуктивные орошаемые сельскохозяйственные земли. [135] Более того, эти солнечные электростанции не зависят от поставок какого-либо сырья и являются самопроизводительными. Существует неограниченный потенциал для солнечной электроэнергии, чтобы заменить все потребности в энергии ископаемого топлива (природный газ, уголь, лигнит и сырая нефть), если все малопродуктивные земли будут заняты солнечными электростанциями в будущем. Потенциал солнечной энергии Индии может постоянно удовлетворять потребности в потреблении энергии на душу населения на уровне США/Японии для пикового населения в период демографического перехода . [136]
Установленная мощность коммерческих солнечных тепловых электростанций в Индии составляет 227,5 МВт, из них 50 МВт в Андхра-Прадеше и 177,5 МВт в Раджастхане. [137] Солнечные тепловые электростанции становятся более дешевыми (6 евро/кВт·ч) и чистыми электростанциями, отслеживающими нагрузку, по сравнению с электростанциями, работающими на ископаемом топливе. [138] Они могут идеально удовлетворять нагрузку/спрос и работать в качестве базовых электростанций, когда извлеченная солнечная энергия оказывается избыточной в течение дня. [139] [140] Правильное сочетание солнечных тепловых и солнечных фотоэлектрических установок может полностью компенсировать колебания нагрузки без необходимости в дорогостоящем хранении в аккумуляторных батареях. [141] [84]
Основным недостатком солнечной энергии (только фотоэлектрического типа) является то, что она не может производить электроэнергию в ночное время и также в пасмурное время дня. В Индии этот недостаток можно преодолеть, установив гидроаккумулирующие станции для хранения излишков электроэнергии, вырабатываемой в дневное время, для удовлетворения спроса в ночные часы. [121] В дополнение к использованию большей части водных ресурсов, каналы насыпи, берущие начало от прибрежных водохранилищ, также будут предусматриваться с функциями гидроаккумулирующих станций для хранения излишков электроэнергии, доступных в дневное время, и обратного преобразования в электричество в ночное время. Это достигается за счет использования всех пригодных для использования речных вод путем соединения индийских рек и предусматривания прибрежных водохранилищ . [121] Кроме того, все существующие и будущие гидроэлектростанции могут быть расширены дополнительными гидроаккумулирующими станциями для удовлетворения ночного потребления электроэнергии. Большая часть мощности перекачки грунтовых вод может быть напрямую покрыта солнечной энергией в дневное время. Для достижения продовольственной безопасности Индии необходимо обеспечить водную безопасность , которая возможна только при условии энергетической безопасности для использования ее водных ресурсов . [142] [143]
Розничные цены на бензин и дизельное топливо в Индии высоки, чтобы сделать электромобили более экономичными, поскольку в ближайшем будущем все больше электроэнергии будет вырабатываться из солнечной энергии без заметного воздействия на окружающую среду. В течение 2018 года многие IPP предлагали продавать солнечную энергию по цене ниже 3,00 рупий/кВт·ч для подачи в высоковольтную сеть. [144] Эта цена намного ниже доступного розничного тарифа на электроэнергию для солнечной энергии, чтобы заменить использование бензина и дизельного топлива в транспортном секторе. [145]
Розничная цена дизельного топлива составляет 101,00 рупий/литр в 2021–2022 годах, а розничная цена бензина — 110,00 ₹/литр. Доступная розничная цена на электроэнергию (860 ккал/кВт·ч при 75% эффективности преобразования входной электроэнергии в мощность на валу) для замены дизельного топлива (низшая теплотворная способность 8572 ккал/литр при 40% эффективности преобразования топливной энергии в мощность на валу ) составляет до 19 ₹/кВт·ч. Доступная розничная цена на электроэнергию (860 ккал/кВт·ч при 75% эффективности преобразования входной электроэнергии в мощность на валу) для замены бензина (низшая теплотворная способность 7693 ккал/литр при 33% эффективности преобразования топливной энергии в мощность на валу) составляет до 28 ₹/кВт·ч. В 2021-2022 годах Индия потребила 30,849 млн тонн бензина и 76,687 млн тонн дизельного топлива, которые в основном производятся из импортируемой сырой нефти при огромных расходах иностранной валюты. [145] [31]
V2G также осуществим с электромобилями для обслуживания пиковой нагрузки в электросети. Электромобили станут популярными в будущем, когда технология хранения энергии/ аккумуляторов станет более компактной, с меньшей плотностью, более долговечной и не требующей обслуживания. [146] [147]
Индия может похвастаться быстро развивающейся и активной программой ядерной энергетики. Ожидается, что к 2020 году она будет иметь 20 ГВт ядерной мощности, хотя в настоящее время она занимает 9-е место в мире по ядерной мощности.
Ахиллесовой пятой индийской ядерной программы является тот факт, что Индия не подписала Договор о нераспространении ядерного оружия . Это много раз в ее истории мешало ей получить ядерные технологии, жизненно важные для расширения ее ядерной промышленности. Другим следствием этого является то, что большая часть ее программы была разработана внутри страны, как и ее программа ядерного оружия. Закон США и Индии о мирном сотрудничестве в области атомной энергии , по-видимому, является способом получить доступ к передовым ядерным технологиям для Индии.
Индия использует импортный обогащенный уран и находится под гарантиями Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), но она разработала различные аспекты ядерного топливного цикла для поддержки своих реакторов. Разработка отдельных технологий сильно пострадала от ограниченного импорта. Использование тяжеловодных реакторов было особенно привлекательным для страны, поскольку оно позволяет сжигать уран с небольшим обогащением или без него. Индия также проделала большую работу по разработке торий-центрированного топливного цикла. Хотя месторождения урана в стране крайне ограничены, запасы тория гораздо больше, и он может обеспечить в сотни раз больше энергии при той же массе топлива. Тот факт, что торий теоретически может использоваться в тяжеловодных реакторах, связал разработку этих двух проектов. На атомной электростанции Мадрас/Калпаккам строится прототип реактора, который будет сжигать уран-плутониевое топливо, одновременно облучая ториевый бланкет.
Уран, используемый для оружейной программы, был отделен от энергетической программы, в которой использовался уран из скудных местных запасов.
Национальная дорожная карта водородной энергетики постоянно развивается в Индии путем консолидации различных возможностей в институциональных и исследовательских центрах. [148] Программа водородной энергетики началась в Индии после присоединения к IPHE (Международному партнерству по водородной экономике) в 2003 году. [149] Есть еще девятнадцать других стран, включая Австралию, США, Великобританию, Японию и т. д. [150] Это глобальное партнерство помогает Индии наладить коммерческое использование водородного газа в качестве источника энергии . [151] [152] Индия уже производит голубой водород из биомассы с использованием газификаторов нефтяного кокса . [109] Проекты по производству зеленого водорода мощностью около 412 000 метрических тонн в год будут выделены для производства зеленого водорода к концу 2026 года. [153]
Водород — это углеродно-нейтральное топливо . [154] [83] Цены на солнечную электроэнергию в Индии уже упали ниже доступной цены (≈ 5,00 индийских рупий за кВт·ч для получения 0,041 фунта/кВт·ч водорода, что эквивалентно 0,071 литра бензина с точки зрения более низкой теплотворной способности), чтобы сделать водород экономичным топливом , получая его путем электролиза воды для замены бензина/газолина в качестве транспортного топлива. [155] [156] [150] Транспортные средства с технологией топливных элементов на основе водородного газа почти в два раза эффективнее по сравнению с двигателями, работающими на дизельном/бензиновом топливе. [157] [158] [159] Водород можно дешево получать путем расщепления метана с использованием электроэнергии без выбросов парниковых газов, а также извлекать из древесного газа, производимого из углеродно-нейтральной биомассы. [54] [160] Роскошный автомобиль FCEV производит один литр бутилированной качественной питьевой воды за каждые 10 км поездки, что является значительным побочным продуктом. [161] Кроме того, FCEV не выбрасывает никаких твердых частиц, но удаляет твердые частицы до PM2.5 из окружающего воздуха. [162] Любое средне- или тяжелое транспортное средство может быть модернизировано в транспортное средство на топливных элементах, поскольку его системная плотность мощности (Вт/литр) и удельная мощность системы (Вт/кг) сопоставимы с показателями двигателя внутреннего сгорания. [163] [164] Стоимость и долговечность двигателей на топливных элементах с экономией за счет масштаба производства сопоставимы с бензиновыми/дизельными двигателями. [165] [166]
Избыточная мощность генерации электроэнергии в Индии в настоящее время составляет около 500 миллиардов единиц/год, и еще 75 000 МВт традиционной мощности генерации электроэнергии находятся в разработке, не считая целевые 175 000 МВт возобновляемой энергии к 2022 году. [167] [168] [11] Водородное топливо, вырабатываемое 500 миллиардами единиц электроэнергии, может заменить все дизельное топливо и бензин, потребляемые большегрузными и среднетоннажными транспортными средствами в Индии, полностью устраняя необходимость импорта сырой нефти для внутреннего потребления. [169] Использование водорода в качестве топлива для замены реактивного топлива самолетами также является многообещающим предложением. [170] Преобразование дорожных транспортных средств с бензиновым/дизельным двигателем в электромобили на топливных элементах в приоритетном порядке сэкономит огромные затраты на импорт сырой нефти и превратит застоявшуюся инфраструктуру электроснабжения в производительные активы с существенным стимулом для общего экономического роста. [171] В Дели доступен сжиженный водородом сжатый природный газ для снижения выбросов загрязняющих веществ от старых автобусов, соответствующих BS-IV. [172]
Чистый импорт сжиженного нефтяного газа составил 16,607 млн тонн, а общее потребление — 28,33 млн тонн, а внутреннее потребление — 25,502 млн тонн, что составляет 90% от общего потребления в 2021–2022 годах. [31] [173] Импорт сжиженного нефтяного газа составляет почти 57% от общего потребления в Индии в 2021–2022 годах. Доступная розничная цена на электроэнергию (860 ккал/кВт·ч при 74% тепловой эффективности) для замены сжиженного нефтяного газа (низшая теплотворная способность 11 000 ккал/кг при 40% тепловой эффективности) в домашнем приготовлении пищи составляет до 10,2 рупий/кВт·ч, когда розничная цена баллона с сжиженным нефтяным газом составляет 1000 рупий (без субсидий) с содержанием сжиженного нефтяного газа 14,2 кг. [174] Замена потребления сжиженного нефтяного газа на электроэнергию существенно сокращает его импорт. [175]
Объем природного газа, поставляемого в Индию для нужд внутреннего приготовления пищи, составил 12 175 миллионов стандартных кубических метров (мм. ст. куб. м.), что составляет почти 19% от общего объема потребления природного газа в 2021–2022 годах. [176] Импорт природного газа/СПГ составляет почти 56% от общего объема потребления в 2021–2022 годах. [176] Доступный розничный тариф на электроэнергию (860 ккал/кВт·ч при 74% тепловой эффективности) для замены PNG (чистая теплотворная способность 8500 ккал/ст. куб. м. при 40% тепловой эффективности) в домашнем приготовлении пищи составляет до 9 ₹/кВт·ч, когда розничная цена PNG составляет ₹47,59 за ст. куб. м. [177] [178] Замена потребления PNG на электроэнергию существенно сократит дорогостоящий импорт СПГ.
Внутреннее потребление керосина составило 1,291 млн тонн из 1,493 млн тонн общего потребления в 2021–2022 годах. Субсидированная розничная цена керосина составляет 15 ₹/литр, тогда как экспортно-импортная цена составляет 79 ₹/литр. Доступный розничный тариф на электроэнергию (860 ккал/кВт·ч при 74% тепловой эффективности) для замены керосина (низшая теплотворная способность 8240 ккал/литр при 40% тепловой эффективности) в домашнем приготовлении пищи составляет до 15,22 ₹/кВт·ч при розничной цене керосина 79 ₹/литр.
В течение 2021-2022 годов коэффициент загрузки (PLF) угольных тепловых электростанций (почти 210 ГВт) составил всего 58,86%, тогда как эти станции могут комфортно работать на уровне выше 85% PLF при условии адекватного спроса на электроэнергию в стране. [179] Возможная дополнительная чистая выработка электроэнергии при 85% PLF составляет почти 450 млрд кВт·ч, что достаточно для замены всего потребления сжиженного нефтяного газа, PNG и керосина в бытовом секторе [180] Дополнительные затраты на выработку дополнительной электроэнергии — это только стоимость их угольного топлива, которая составляет менее 4 рупий/кВт·ч. Повышение PLF угольных станций и поощрение бытовых потребителей электроэнергии заменять сжиженный нефтяной газ и керосин электричеством при приготовлении пищи в домашних условиях сократит государственные субсидии, а простаивающие мощности тепловых электростанций могут быть использованы экономически эффективно. Бытовые потребители, которые готовы отказаться от субсидируемых разрешений на сжиженный газ/керосин или имеют право на субсидируемые разрешения на сжиженный газ/керосин, могут получить бесплатное подключение к электричеству и субсидируемый тариф на электроэнергию. [181] Чтобы избежать возможности смертельного поражения электрическим током, питание на электрическую плиту подается через автоматический выключатель остаточного тока .
С декабря 2018 года независимые поставщики электроэнергии предлагают продавать солнечную энергию по цене ниже 2,90 рупий/кВт·ч для подачи в высоковольтную сеть. [182] Эта цена ниже доступного тарифа на электроэнергию для солнечной энергии, чтобы заменить использование сжиженного нефтяного газа, PNG и керосина по субсидированной цене сжиженного нефтяного газа или керосина в бытовом секторе. [183] Двух- и трехколесные транспортные средства потребляют 62% и 6% бензина соответственно в Индии. Сэкономленный сжиженный нефтяной газ/ автогаз , замененный электричеством в бытовом секторе, может использоваться двух- и трехколесными транспортными средствами с эксплуатационными расходами и минимальными выгодами для загрязнения. [184] [45] [185] Сжиженный нефтяной газ также используется в большегрузных транспортных средствах/судах/поездах/внедорожном строительстве или горнодобывающей промышленности, сельском хозяйстве или другом оборудовании для замены дизельного топлива или бензина с экономическими и экологическими преимуществами. [186] Также возможно перевести существующие дизельные двигатели большой мощности на двухтопливный сжиженный нефтяной газ для снижения выбросов твердых частиц PM10. [186] Существующие бензиновые двигатели можно с небольшими затратами перевести на 100% работающий на сжиженном нефтяном газе или на двух видах топлива с сжиженным нефтяным газом для достижения повышенной топливной эффективности и экономии при значительном сокращении выбросов. [187] [186] Цены на несубсидируемый сжиженный нефтяной газ ниже цен на дизельное топливо или бензин в Индии с точки зрения теплосодержания (по теплосодержанию один кг сжиженного нефтяного газа равен 1,85 литра сжиженного нефтяного газа или 1,37 литра дизельного топлива или 1,48 литра бензина ). [188] Более дешевый бутан, входящий в состав сжиженного нефтяного газа ( смесь пропана и бутана ), можно напрямую смешивать с бензином/бензином для лучшего использования в транспортных средствах. [189] Вместо использования сжиженного нефтяного газа в качестве топлива для отопления в бытовом секторе, для более высокого уровня использования пропан также можно преобразовать в алкилат , который является высококачественным сырьем для смешивания бензина , поскольку он обладает исключительными антидетонационными свойствами и обеспечивает чистое сгорание. [190] Пропан можно использовать при производстве водорода/ аммиака , что дает преимущества по сравнению с природным газом, а также его можно транспортировать гораздо дешевле, чем СПГ или природный газ. [191]
Потребление электроэнергии на душу населения низкое по сравнению со многими странами, несмотря на более низкие тарифы на электроэнергию в Индии. [192] Несмотря на низкое потребление электроэнергии на душу населения в Индии, страна собирается достичь избыточной выработки электроэнергии в течение 12-го планового периода (с 2012 по 2017 год) при условии адекватного развития ее добычи угля и транспортной инфраструктуры. [193] [194] [195] Индия экспортирует электроэнергию в Бангладеш и Непал и импортирует избыточную электроэнергию в Бутан. [196] [197] Излишки электроэнергии могут экспортироваться в соседние страны в обмен на поставки природного газа из Пакистана , Бангладеш и Мьянмы . [198]
Бангладеш, Мьянма и Пакистан добывают значительный объем природного газа и используют его для производства электроэнергии. [199] Бангладеш, Мьянма и Пакистан добывают 55 миллионов кубических метров в день (мкм3/день), 9 млн. и 118 млн. и 20 млн. кубических метров в день, 1,4 млн. и 34 млн. кубических метров в день потребляются для производства электроэнергии соответственно. [200] [201] В то время как добыча природного газа в Индии недостаточна даже для удовлетворения ее потребностей, не связанных с производством электроэнергии. [202]
Бангладеш, Мьянма и Пакистан имеют подтвержденные запасы в размере 200 миллиардов кубических метров (млрд куб. м), 1200 миллиардов куб. м и 500 миллиардов куб. м соответственно. [8] Существует множество возможностей для взаимовыгодной торговли энергоресурсами с этими странами. [203] Индия может поставлять излишки электроэнергии в Пакистан и Бангладеш в обмен на импорт природного газа по газопроводам. [204] Аналогичным образом Индия может развивать гидроэнергетические проекты на основе BOOT в Бутане , Непале и Мьянме. Индия также могла бы заключить долгосрочные соглашения о покупке электроэнергии с Китаем для разработки гидроэнергетического потенциала Большого каньона Ярлунг Цангпо в бассейне реки Брахмапутра в Тибете . [205] У Индии есть достаточная торговая синергия с соседними странами в обеспечении своих энергетических потребностей. [206]
Национальная сеть Индии синхронно соединена с Бутаном и асинхронно с Бангладеш , Мьянмой и Непалом . [207] Было предложено подводное соединение со Шри-Ланкой (HVDC соединение Индия–Шри-Ланка). [ 208 ] Шри - Ланка также может экспортировать излишки возобновляемой энергии (солнечную, береговой ветер, морской ветер и т. д.) в Индию в будущем. [209]
В 2015 году Непал импортировал 224,21 МВт электроэнергии из Индии, а Бангладеш импортировал 500 МВт. [210] [211] В 2018 году Бангладеш предложил импортировать 10 000 МВт электроэнергии из Индии. [212] Для поощрения производства солнечной энергии с нулевым уровнем выбросов углерода разрабатываются планы по преобразованию индийской национальной сети в транснациональную сеть, расширяющуюся до Вьетнама на востоке и до Саудовской Аравии на западе, охватывающую почти 7000 км в ширину. [213] [214] Находясь в центре расширенной сети, Индия сможет импортировать излишки солнечной энергии, доступные за пределами ее территории, по более низким ценам для удовлетворения утренних и вечерних пиковых нагрузок без значительного увеличения затрат на хранение энергии. [215]
В целом, стратегия Индии заключается в поощрении развития возобновляемых источников энергии путем предоставления финансовых стимулов от федерального и региональных правительств. [216] Благодаря обильным ресурсам солнечной энергии в сочетании с адекватным потенциалом хранения энергии гидроэлектростанций с высоким напором Индия способна удовлетворить конечные потребности в энергии своего пикового населения только за счет возобновляемых источников энергии. [122] [217] В 2021 году правительство повысило целевой показатель Индии до 500 ГВт возобновляемой энергии к 2030 году. [218] Рост потребления энергии, связанный в первую очередь с деятельностью в сфере транспорта, добычи полезных ископаемых и производства в Индии, требует переосмысления производства энергии в Индии. [219] В Индии, где импортируется большая часть сырой нефти и природного газа, негативные последствия (внешние эффекты или ответственность перед обществом) в пять раз превышают доходы от ископаемого топлива в 2021 году. [220]
В энергетической политике проявляются следующие тенденции, направленные на достижение энергетической самодостаточности, наименьшего загрязнения, смягчения последствий изменения климата и долгосрочной устойчивости. [217] [145]
Самая зеленая энергия — это энергия, которую мы не используем. Энергосбережение стало одной из основных политических целей, и в сентябре 2001 года парламент Индии принял Закон об энергосбережении 2001 года. [228] Этот закон требует от крупных потребителей энергии соблюдения норм потребления энергии; от новых зданий — соблюдения Строительного кодекса энергосбережения , а от бытовой техники — соответствия стандартам энергоэффективности и размещения этикеток с данными об энергопотреблении. Закон также создал Бюро по энергоэффективности для реализации положений Закона. В 2015 году премьер-министр г-н Моди запустил схему под названием Prakash Path, призывающую людей использовать светодиодные лампы вместо других ламп, чтобы резко сократить потребности в мощности освещения и вечернюю пиковую нагрузку электроэнергии. Энергоэффективные бесщеточные вентиляторы постоянного тока по субсидированным ценам предлагаются потребителям электроэнергии компаниями по распределению электроэнергии (DisComs) для снижения пиковой нагрузки электроэнергии. [229] [230]
Сертификаты энергосбережения (PAT), различные обязательства по закупкам возобновляемой энергии (RPO) и сертификаты возобновляемой энергии (REC) также регулярно торгуются на энергетических биржах. [231] [232] Недавняя поправка к Закону об энергосбережении в декабре 2022 года включала положения о торговле углеродом, обязательном использовании зеленого топлива и т. д. [233] По состоянию на май 2023 года система торговли выбросами углерода или рынок торговли углеродом в Индии не запущены. [234] Повышение содержания углерода в почве или связывание углерода в верхнем слое почвы осуществимо путем преобразования пустынных и полупустынных земель в пышные зеленые фермы или лесные угодья с полным использованием имеющихся водных ресурсов. [121]
Установленная мощность коммунальных электростанций составляет 314,64 ГВт по состоянию на 31 января 2017 года, а валовая электроэнергия, выработанная коммунальными предприятиями в течение 2015-16 годов, составляет 1168,359 млрд кВт·ч , что включает в себя дополнительное потребление электроэнергии электростанциями. Установленная мощность внутренних электростанций в промышленности (1 МВт и выше) составляет 50 289 МВт по состоянию на 31 марта 2017 года и выработала 197 млрд кВт·ч в финансовом году 2016-17. [235] Кроме того, имеется около 75 000 МВт совокупной мощности дизельных генераторных установок с размерами блоков от 100 кВА до 1000 кВА. [236] Общее потребление электроэнергии на душу населения в Индии составляет около 1122 кВт·ч в течение финансового года 2016-17. [235]
Общая установленная мощность генерации электроэнергии (на конец апреля 2017 г.) [237]
Общая установленная мощность генерации электроэнергии коммунальными предприятиями по состоянию на 30 апреля 2017 года с разбивкой по секторам и типам приведена ниже. [237]
Примечания: Уголь включает лигнит; Разное: включает вклад аварийных дизель-генераторных установок; * Гидроэнергия включает гидроаккумулирующие установки; na = данные отсутствуют.
В 2019–2020 годах общая выработка электроэнергии из всех возобновляемых источников энергии составила почти 20% от общего объема выработки электроэнергии (коммунальной и внутренней) в Индии.
По состоянию на 28 апреля 2018 года все индийские деревни были электрифицированы. [245] Индия достигла 100% электрификации всех сельских и городских домохозяйств. По состоянию на 4 января 2019 года 211,88 миллионов сельских домохозяйств обеспечены электричеством, что составляет почти 100% от 212,65 миллионов общих сельских домохозяйств. [246] По состоянию на 4 января 2019 года 42,937 миллионов городских домохозяйств обеспечены электричеством, что составляет почти 100% от 42,941 миллионов общих городских домохозяйств. В городских районах 89% домохозяйств используют сжиженный нефтяной газ, что резко сокращает использование традиционных видов топлива — дров , сельскохозяйственных отходов и лепешек из биомассы — для приготовления пищи и общих нужд отопления. [247]
{{cite news}}: Проверить |url=значение ( помощь ){{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )