Электроэнергетическая политика Онтарио относится к планам, законодательству, стимулам, руководящим принципам и политическим процессам, введенным правительством провинции Онтарио , Канада, для решения вопросов производства, распределения и потребления электроэнергии. Разработка политики в секторе электроэнергии включает экономические, социальные и экологические соображения. Прогнозируется, что перспективы электроснабжения Онтарио ухудшатся в ближайшем будущем из-за растущего спроса, стареющей инфраструктуры электроснабжения и политических обязательств, в частности, поэтапного отказа от угольной генерации . Политикам представлен ряд политических выборов для решения ситуации, как с точки зрения общей конструкции и структуры системы, так и конкретных технологий производства электроэнергии.
Онтарио сталкивается с выбором, который определяет дебаты по энергетической политике во всем западном мире: роль рынков против централизованного планирования и то, что Эмори Ловинс назвал «жесткими» против «мягких энергетических путей» ; т. е. продолжение опоры на крупную централизованную генерацию, особенно ядерную и угольную, или переход к децентрализованным технологиям, включая энергоэффективность и возобновляемые источники энергии с низким воздействием. Таким образом, то, как будет развиваться политика Онтарио в области электроэнергии в ближайшем будущем, будет иметь значение для других юрисдикций, сталкивающихся с аналогичными вариантами или проблемами.
По состоянию на декабрь 2021 года мощность 18 958 МВт делится следующим образом: 30,5% атомная энергия, 39,5% гидроэлектроэнергия, 1% биомасса, 0,25% солнечная энергия, 25,5% газ (остальное не указано). Использование угля было прекращено в 2014 году (первая юрисдикция в Северной Америке). [1]
В 1925 году общественная электроэнергетическая компания Онтарио, основанная в 1906 году, Ontario Hydro Electric Commission (HEC) (позже Ontario Hydro ) построила крупнейшую на тот момент в мире гидроэлектростанцию Queenston-Chippawa (теперь Beck 1). С этого раннего начала и до послевоенного экономического бума 1950-х годов Ontario Hydro смогла удовлетворить растущий спрос на электроэнергию, расширив свою сеть гидравлических генерирующих установок. [2] Планирование электроэнергетической системы Онтарио было относительно простым по двум причинам: 1) электричество почти полностью поступало от гидроэлектростанций; и 2) электроэнергетическая система состояла из нескольких более мелких систем, что значительно упрощало управление.
Проблемы с системой начали возникать в 1950-х годах: доступные гидроэлектростанции были использованы, а система распределения электроэнергии провинции была ограничена по мощности. Чтобы решить эти проблемы, HEC начала строительство новых угольных электростанций вблизи основных источников спроса на электроэнергию и запустила планы по строительству атомных электростанций по всей провинции Онтарио. В период с начала 1970-х до начала 1990-х годов двадцать энергетических реакторов CANDU были введены в эксплуатацию на ядерных электростанциях Пикеринг (8 реакторов), Брюс (8 реакторов) и Дарлингтон (4 реактора).
Закон о корпорациях по электроснабжению требовал от Ontario Hydro (ранее HEPCO, переименованной в 1974 году) поставлять «энергию по себестоимости». Эта философия стала частью культуры и предания электроснабжения в Онтарио. Компания не платила налоги и не намеревалась получать прибыль. [3]
На фоне растущей обеспокоенности стоимостью ядерной энергии, в сочетании с инфляцией и рецессиями, которые снизили спрос на электроэнергию, Комиссия Портера (1975–1979) провела подробный обзор проблемы электроснабжения. Выводы Комиссии Портера были просты: управление спросом, а не планирование поставок, должно быть в центре внимания планирования электроснабжения Онтарио. [4]
Однако только в 1989 году Ontario Hydro опубликовала свой первый отчет о плане спроса/предложения (DSP) «Обеспечение баланса мощности». План прогнозировал, что разрыв между спросом и предложением возникнет в середине 1990-х годов, достигнув 9700 МВт к 2005 году и 21 300 МВт к 2014 году. Чтобы устранить этот разрыв, Ontario Hydro предложила построить несколько дополнительных атомных и угольных электростанций. [5] В 1992 году Ontario Hydro опубликовала пересмотренный отчет о плане спроса/предложения. [6] Как государственный орган, все проекты Ontario Hydro, включая DSP, подпадали под действие Закона провинции об оценке окружающей среды. Однако к 1993 году, столкнувшись с растущей критикой со стороны независимого, квазисудебного Совета по оценке окружающей среды провинции, рецессией и экономической реструктуризацией, которые резко сократили спрос на электроэнергию в промышленности, а также переизбытком электроэнергии после ввода в эксплуатацию атомной электростанции Дарлингтон, компания Ontario Hydro отозвала DSP, и никаких дополнительных генерирующих мощностей построено не было.
В 1990-х годах огромный долг Ontario Hydro от строительства атомной электростанции Дарлингтон стал серьезной политической проблемой. Ontario Hydro становилась финансово и операционно недееспособной. Ситуация вынудила Ontario Hydro резко сократить персонал и инвестиции в передачу. Ontario Hydro также опубликовала документ под названием Hydro 21. [7] В этом отчете предлагалось реструктурировать систему электроснабжения в Онтарио в более рыночном направлении.
Политический импульс реструктуризации возрос с избранием правительства Майка Харриса в 1995 году . В том же году Майк Харрис поручил Комитету Макдональда. Комитет рекомендовал ликвидировать монополию Ontario Hydro на управление генерирующими мощностями и открыть рынок электроэнергии для конкуренции. В ответ на рекомендации Комитета Макдональда правительство Онтарио в 1997 году выпустило «Направление изменений: определение курса на конкурентоспособную электроэнергию и рабочие места в Онтарио», в котором подробно излагались планы правительства по открытию рынка поставок электроэнергии.
Конкурентный рынок фактически открылся только в мае 2002 года. Участие в розничном рынке было добровольным, и клиенты имели возможность заключать контракты или устанавливать ставки на пятиминутном спотовом рынке. Розничные потребители также могли свободно заключать контракты с фиксированной ставкой. Для тех, кто отказался от контрактной опции, тарифы на электроэнергию проходили через сглаженную цену спотового рынка. Когда рынок открылся в мае, оптовые цены в среднем составляли 3,01 цента за кВт·ч. Однако по ряду причин, включая особенно жаркое лето, сокращение внутренних генерирующих мощностей и растущую зависимость от ограниченных импортных мощностей, цены начали резко расти. В июле средняя оптовая цена составила 6,2 цента за кВт·ч. [8] Под давлением потребителей правительство приняло Закон о ценообразовании, энергосбережении и поставках электроэнергии (EPCS) в декабре 2002 года. [9] Закон установил предел розничных цен на уровне 4,3 цента за кВт·ч, и Ontario Power Generation (преемник подразделения по производству электроэнергии Ontario Hydro) должна была предоставить потребителям скидку на 100% от всех расходов на электроэнергию сверх этой отметки, действительную с момента открытия рынка и продолжающуюся до 1 мая 2006 года. Тарифы на передачу и распределение также были заморожены на существующих уровнях и оставались неизменными до 1 мая 2006 года. Конечным результатом стало полное прекращение новых инвестиций в генерирующие мощности и значительное сокращение новых инвестиций в передачу и распределение.
В 1996 году возникли серьезные вопросы относительно статуса атомных электростанций Онтарио. Самые старые из этих электростанций, построенные в 1970-х годах, старели, и в начале 1990-х годов надежность начала значительно снижаться. Ситуация привлекла внимание федерального ядерного регулятора, Совета по контролю за атомной энергией Канады (AECB) (ныне Канадская комиссия по ядерной безопасности), и была признана Ontario Hydro. В 1996 году AECB посчитала ситуацию на Пикеринге А особенно критической и выдала станции шестимесячную лицензию на эксплуатацию. В следующем году наблюдательный совет отраслевых экспертов пришел к выводу, что эксплуатация атомных электростанций Онтарио была «ниже стандарта» и «минимально приемлемой». Правительство Онтарио отреагировало одобрением Плана оптимизации ядерных активов, предложенного Ontario Hydro. План имел три основные цели: 1) закрытие семи старейших из 19 действующих ядерных реакторов коммунальной компании для реабилитации; 2) перераспределение персонала; и 3) расходы от 5 до 8 миллиардов долларов на реализацию плана. [10] Для того чтобы заменить потерянные мощности из-за закрытия реакторов, Ontario Hydro полагалась на свои пять угольных электростанций. Результатом стало удвоение выбросов парниковых газов, смога и кислотных дождей, предшественников этих установок в период с 1997 по 2001 год. [11] Это произошло в то время, когда плохое качество воздуха уже было растущей проблемой общественного здравоохранения [12] в южном Онтарио. В ответ на обеспокоенность воздействием на общественное здоровье увеличения угольной генерации все три основные провинциальные политические партии включили план отказа от угля в свои предвыборные платформы 2003 года. Победитель выборов, Либеральная партия Онтарио во главе с Далтоном МакГинти, обязалась отказаться от угля к 2007 году. [13]
Авария в августе 2003 года на востоке Северной Америки усилила опасения по поводу будущего электроснабжения в Онтарио. В ответ была сформирована Целевая группа по энергосбережению и поставкам электроэнергии (ECSTF), которая представила свои рекомендации в январе 2004 года. Целевая группа пришла к выводу, что «рыночный подход, принятый в конце 1990-х годов, нуждается в существенном улучшении, если он должен обеспечить новые потребности Онтарио в генерации и энергосбережении в те сроки, которые нам нужны». [14] Целевая группа также предположила, что необходим долгосрочный план по генерации и энергосбережению.
Следуя рекомендациям ECSTF, новое провинциальное правительство, избранное в октябре 2003 года, приняло Закон о реструктуризации электроэнергетики Онтарио. Закон предусматривал создание Управления энергетики Онтарио (OPA). Одним из четырех мандатов OPA было решение вопросов планирования энергосистемы.
Закон о зеленой энергии Онтарио (GEA) и связанные с ним поправки к другим законам получили королевское одобрение 14 мая 2009 года. [15] Положения и другие инструменты, необходимые для полной реализации законодательства, были введены в сентябре 2009 года в рамках десятишагового плана по воплощению GEA в жизнь. GEA попытается ускорить рост чистых, возобновляемых источников энергии, таких как ветер, солнце, гидроэнергия, биомасса и биогаз , с целью сделать Онтарио лидером Северной Америки в области возобновляемой энергии. В частности, это будет сделано путем создания фиксированного тарифа , гарантирующего определенные ставки на энергию, вырабатываемую из возобновляемых источников, установления права на подключение к электросети для проектов в области возобновляемой энергетики, которые соответствуют техническим, экономическим и другим нормативным требованиям, создания единого оптимизированного процесса утверждения, предоставления гарантий обслуживания для проектов в области возобновляемой энергетики, которые соответствуют нормативным требованиям, и, как ожидается, внедрения «интеллектуальной» электросети 21-го века для поддержки разработки новых проектов в области возобновляемой энергетики, которые могут подготовить Онтарио к появлению новых технологий, таких как электромобили.
1 января 2019 года Онтарио отменил Закон о зеленой энергии. [16]
Ожидается, что в течение следующих 20 лет примерно 80% существующих мощностей по производству электроэнергии в провинции Онтарио необходимо будет заменить. [18] В мае 2005 года министр энергетики Дуайт Дункан попросил OPA предоставить рекомендации о том, каким будет подходящее сочетание источников электроснабжения для удовлетворения ожидаемого спроса в 2025 году, принимая во внимание цели по энергосбережению и новые источники возобновляемой энергии. [19]
В Онтарио возникло три основные проблемы в сфере электроэнергетики: 1) постепенный отказ от угля как источника генерирующих мощностей к 2007 году; 2) предстоящее закрытие атомных генерирующих мощностей в связи с окончанием срока их эксплуатации с 2009 по 2025 год; и 3) устойчивый рост пикового спроса летом при нормальных погодных условиях.
В декабре 2005 года OPA выпустила отчет Supply Mix Advice Report в ответ на запрос министра. Главной рекомендацией отчета было сохранение важной роли ядерной энергетики в Онтарио, что подразумевает реконструкцию существующих объектов и даже строительство новых электростанций, в то время как угольные генерирующие мощности будут заменены возобновляемыми источниками энергии (в основном ветряными) и газовой генерацией. Неспособность предложения включить значительные улучшения в общую энергоэффективность провинции и продолжающаяся сильная зависимость от ядерной энергетики стали предметом широкой критики со стороны экологического движения провинции и представителей общественности, которые принимали участие в консультациях по отчету OPA. [ необходима цитата ]
13 июня 2006 года Дуайт Дункан, министр энергетики Онтарио, издал директиву о подготовке 20-летнего плана интегрированной энергетической системы для провинции. [20] Директива министра включала минимальные цели по энергосбережению (значительно увеличенные по сравнению с отчетом Supply Mix Advice) и возобновляемой энергии, а также максимальный предел для производства ядерной энергии примерно на уровне мощности существующих 20 реакторов. С тех пор OPA опубликовал восемь дискуссионных документов, а также предварительную версию IPSP. Ожидается, что OPA представит IPSP в Ontario Energy Board (OEB), регулирующий орган, который рассмотрит и затем либо примет, либо отклонит план в зависимости от того, соответствует ли он директивам министра и правилам IPSP, а также является ли он разумным и экономически эффективным. [21] Если OEB не одобряет IPSP на основе этих критериев оценки, то IPSP отправляется обратно в OPA для доработки. Если OEB одобрит план, то OPA введет IPSP в действие.
В тот же день (13 июня 2006 г.), когда Министерство энергетики выпустило свою директиву, правительство Онтарио приняло постановление, освобождающее IPSP от необходимости проходить экологическую оценку (ЭО) в соответствии с Законом об экологической оценке Онтарио. [22] Это вызвало противодействие со стороны экологических групп, которые утверждают, что ЭО IPSP — это «лучший способ для жителей Онтарио понять риски и затраты государственного плана по электроэнергии». [23]
Вместо оценки воздействия плана на окружающую среду, как это было в случае DSP 1989 года, постановления, принятого в соответствии с Законом об электроэнергии 1998 года, OPA было поручено «[e]к обеспечению учета безопасности, защиты окружающей среды и экологической устойчивости» при разработке Плана интегрированной энергосистемы (IPSP). [21] Подход OPA к устойчивости изложен в документе для обсуждения IPSP № 6: Устойчивость.
OPA определяет устойчивое развитие в соответствии с определением, принятым в докладе Всемирной комиссии по окружающей среде и развитию 1983 года « Наше общее будущее» : «Устойчивое развитие — это развитие, которое удовлетворяет потребности настоящего времени, не ставя под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности». [24]
OPA заявляет, что основывает свое рассмотрение устойчивости в IPSP на работе Роберта Б. Гибсона « Оценка устойчивости: критерии и процессы» . OPA выделила шесть контекстно-зависимых критериев: осуществимость, надежность, стоимость, гибкость, экологическая эффективность и общественное признание. [25]
Подход OPA подвергся критике по ряду причин. Дискуссионный документ OPA по устойчивому развитию был опубликован как после того, как правительству Онтарио были даны рекомендации по миксу поставок, так и после того, как министр энергетики Онтарио дал OPA директивы по миксу поставок. [20] [26] Кроме того, несколько элементов структуры оценки устойчивости Гибсона не были реализованы или обсуждены в Дискуссионном документе № 6: Устойчивость . [27]
Регламент IPSP обязывает OPA учитывать экологическую устойчивость в IPSP. OEB, орган, ответственный за оценку IPSP, определяет «рассматривать» как «взвешивать и оценивать». [28] Таким образом, OPA несет ответственность только за оценку устойчивости IPSP, а не за включение устойчивости в IPSP.
Хотя правительство провинции официально описывает созданную им систему как «гибрид» плановой и рыночной моделей, продолжаются споры о преимуществах централизованно планируемой системы по сравнению с конкурентным рыночным подходом.
Централизованное или традиционное планирование электроэнергии направлено на расширение ресурсов поставок для удовлетворения роста спроса и минимизации экономических издержек этого расширения за счет улучшения экономии масштаба в производстве электроэнергии. [29] Экономия масштаба существует для вертикально интегрированной электроэнергетической компании, поскольку более крупная генерирующая система может обеспечивать электроэнергией многих пользователей, а дополнительные пользователи могут быть обеспечены небольшим увеличением затрат на электроэнергию. [30]
Централизованно планируемые системы обычно сопровождаются нормативной базой, призванной ограничить или заменить конкуренцию административными ограничениями прибыли. В Онтарио тарифы на электроэнергию обычно устанавливались компанией Ontario Hydro как приближение к ее долгосрочной средней стоимости обслуживания плюс надбавка для возмещения капитальных затрат, хотя тарифы никогда не подлежали формальному утверждению Энергетическим советом Онтарио.
Говард Хэмптон , бывший лидер Новой демократической партии Онтарио , утверждает, что это усреднение стоимости электроэнергии гарантирует, что предложение соответствует спросу экономически эффективным образом. Например, для обеспечения общей надежности системы значительная часть генерирующих мощностей пиковых электростанций должна оставаться бездействующей большую часть времени. Однако эксплуатационные расходы пиковых электростанций обычно высоки, поскольку они неэффективно преобразуют дорогостоящее ископаемое топливо в электричество. [31]
В системе государственной монополии Онтарио издержки усреднялись между базовыми и пиковыми станциями. Другими словами, страховые издержки надежности распределяются и делятся поровну между всеми клиентами. В нерегулируемой системе, в которой каждая генерирующая станция «должна стоять на своих собственных двух финансовых ногах», стоимость обеспечения такой надежности была бы значительно выше, поскольку пиковые станции взимали бы столько, сколько выдержит рынок, как от них рационально ожидается. [32]
Те, кто защищает сочетание традиционного регулирования и централизованного планирования для сектора электроэнергии, как Хэмптон, часто основывают свои аргументы на базовой предпосылке, что электричество является необходимым товаром, необходимым для благосостояния потребителей. По словам Хэмптона, централизованное планирование и регулирование необходимы для обеспечения надежности как в вопросах поставок и поставок, так и в аспектах генерации и инфраструктуры. [33] В то время как планирование в рыночном режиме ориентировано на прибыль, централизованное планирование может гарантировать, что интересы Онтарио будут учтены, а не только интересы частных инвесторов. Стефан Шотт, например, заявил, что, по крайней мере теоретически, государственная собственность на сектор электроэнергии могла бы удовлетворить всем критериям социально эффективного и экологически устойчивого производства электроэнергии. Это включает в себя полную интернализацию внешних социальных издержек производства электроэнергии и ценообразование на электроэнергию в соответствии с колебаниями спроса, даже при сохранении стабильного предложения. [34]
Однако центральное планирование не лишено ограничений. Центральное планирование имеет недостаток в виде риска политического вмешательства. Правительства стремились избегать создания политик, которые могли бы сделать потребление электроэнергии более дорогим или которые потребовали бы от граждан корректировки их привычек потребления. Кроме того, центральное планирование, которое стремится улучшить экономию масштаба, исторически «приводило к почти универсальной стратегии быстрого расширения мощностей и стимулирования роста спроса, без особого учета необходимости или эффективности использования энергии». [35] Это справедливо для Ontario Hydro, которая, столкнувшись с угрозой дешевого природного газа в конце 1950-х годов, приняла злополучное решение защитить свою долю рынка, поощряя потребителей использовать больше электроэнергии. Ontario Hydro была вынуждена построить новые, более дорогие электростанции и инфраструктуру передачи и распределения, чтобы не отставать от спроса.
Хотя к началу 1970-х годов появились признаки, указывающие на падение роста потребительского спроса, Уэйн Скин утверждает, что «совет директоров и руководство Ontario Hydro оставались запертыми в режиме мегапроекта, сохраняя веру в то, что спрос будет продолжать удваиваться каждое десятилетие». [36] Таким образом, просто с точки зрения масштаба операций, можно утверждать, что централизованное планирование в Онтарио, переоценивающее будущий спрос и создающее ненужные мощности, было экономически неэффективным и налагало неоправданные издержки на окружающую среду.
Сторонники дерегулирования и реструктуризации электроэнергетического сектора использовали эти ограничения для усиления своей позиции, утверждая, что такие недостатки типичны для регулируемых/централизованно планируемых систем. Рональд Дэниелс и Майкл Требилкок, например, утверждают, что следует отдавать предпочтение инкрементализму и децентрализации в плане принятия решений, а не планированию «какого-то раз и навсегда, общесистемного набора коллективных решений относительно будущего [электроэнергетической] отрасли». Более того, они утверждают, что конкурентные рынки имеют дополнительное преимущество, поскольку могут полагаться на знания и опыт, которыми обладают инвесторы, для более рациональной оценки предполагаемых достоинств данного проекта. [37]
Дерегулирование гарантирует, что тарифы больше не будут основываться на долгосрочных средних издержках, определяемых центральным регулирующим органом, а будут устанавливаться на основе краткосрочных предельных издержек . Предельные издержки завода значительно варьируются в зависимости от возраста, технологии, эффективности преобразования топлива и т. д. Как регулируемые, так и нерегулируемые системы работают для минимизации издержек, которых можно избежать, удовлетворяя мгновенный спрос.
Поскольку спрос передается диспетчеру энергосистемы, этот принцип работы с наименьшими затратами требует, чтобы диспетчер сначала использовал станции с наименьшими предельными затратами. [31] Другими словами, тарифы в нерегулируемой системе «определяются голодными конкурентами, борющимися за последний мегаватт спроса на рынке, который очищается каждые пять минут». [38] Устранение средней стоимости тарифов на обслуживание создает необходимость в рыночном определении тарифов на электроэнергию.
Термин «реструктуризация» обычно относится к созданию этих рынков и распаду вертикально интегрированных коммунальных предприятий. [39] Теоретические выгоды от реструктуризации многочисленны. Конкуренция в сочетании с освобождением производителей электроэнергии от тарифов на услуги должны дать производителям мощные стимулы для сокращения расходов, что приведет к снижению потребительских цен в долгосрочной перспективе. [39] Другими словами, говорят, что дерегулирование подчиняет сектор электроэнергии «инновационным и производительным силам конкуренции». [40]
Конкуренция потребует от генерирующих предприятий занять гораздо более жесткую позицию при обсуждении контрактов на источники топлива, рабочую силу и техническое обслуживание. Это также потребует от коммунальных предприятий сосредоточиться на инновациях для повышения технологической эффективности, чтобы оставаться конкурентоспособными. Кроме того, Тимоти Консидайн и Эндрю Клейт утверждают, что конкуренция повысит эффективность распределения электроэнергии. [41]
Как объясняет Дон Дьюис, инвесторы на конкурентном рынке будут строить новые мощности, когда они ожидают возмещения «всех капитальных и эксплуатационных расходов из ожидаемой рыночной цены. Если рыночные цены не покроют стоимость инвестиций, эти инвестиции являются социально чрезмерными». [42] Теоретически этот конкретный аспект дерегулирования должен исправить системные тенденции к чрезмерной экспансии централизованно планируемых режимов.
Однако конкурентные рынки не лишены ограничений. Базовая экономическая теория гласит, что для существования конкуренции необходимо большое количество участников рынка. Однако опыт дерегулирования в Соединенных Штатах и Соединенном Королевстве показал, что конкурентные рынки могут привести к концентрации рыночной власти и манипулированию рынком . В этих юрисдикциях рынку угрожает стратегическое поведение действующих и новых участников, имеющих слишком большую долю рынка. [43] Случай Enron в Калифорнии является ярким примером. Для функционирования конкурентного рынка фирмы не могут существенно влиять на цены, корректируя или прекращая поставки по отдельности.
Более того, обещание конкурентных рынков снизить потребительские цены, по большей части, еще не материализовалось. Например, данные из Соединенных Штатов показывают, что в то время как в Пенсильвании и Коннектикуте цены на жилье довольно стабильны после реструктуризации, в большинстве других штатов наблюдался рост цен после 2000 года. [44] Хотя это может быть хорошей новостью с точки зрения целей сохранения и управления спросом (C&DM), это сделало конкурентные рынки непопулярными среди потребителей и политически проблемными. Например, когда потребительские цены выросли во время эксперимента Онтарио с дерегулированием, премьер Эрни Ивс , преодолевая политическое давление, вмешался в рынок, заморозив розничные цены в ноябре 2002 года.
Это связано с тем, что электричество отличается от всех других продуктов тем, что оно должно производиться и распределяться в тот самый момент, когда оно потребляется, и тем, что оно необходимо для функционирования современной индустриальной страны. Таким образом, рынок электроэнергии не реагирует так же, как рынок продуктов, которые можно хранить, покупку которых можно отложить или которые не являются необходимыми. Наинг Вин У и В. Миранда [45] использовали моделирование интеллектуального агента, чтобы показать, что при переходе от вертикально интегрированного к конкурентному рынку электроэнергии розничные потребители оказались в крайне невыгодном положении, а поставщики использовали это для постоянного повышения как цен, так и прибыли. Это происходило даже при большом количестве поставщиков и при отсутствии какого-либо активного сговора между ними. Однако на практике сговор и эксплуататорское поведение поставщиков были обнаружены на реальных рынках, когда они были дерегулированы. С. Дэвид Фримен , назначенный председателем Калифорнийского энергетического управления в разгар энергетического кризиса в этом штате, дал показания о роли Enron в создании кризиса в Подкомитете по делам потребителей, внешней торговле и туризму Комитета Сената по торговле, науке и транспорту 15 мая 2002 года: [46]
Из этого опыта мы должны извлечь один фундаментальный урок: электричество действительно отличается от всего остального. Его нельзя хранить, его нельзя увидеть, и мы не можем обойтись без него, что делает возможности извлечения выгоды из нерегулируемого рынка бесконечными. Это общественное благо, которое должно быть защищено от частных злоупотреблений. Если бы закон Мерфи был написан для рыночного подхода к электричеству, то закон гласил бы: «любая система, которую можно обмануть, будет обманута, причем в самый неподходящий момент». А рыночный подход к электричеству изначально является обманным. Никогда больше мы не сможем позволить частным интересам создавать искусственный или даже реальный дефицит и контролировать его.
Манипулирование рынком для получения частной прибыли, таким образом, создает государственное вмешательство в рынок. Это вмешательство, хотя, безусловно, поддерживается потребителями электроэнергии, порождает сомнения в умах потенциальных инвесторов, которые затем начинают сомневаться в приверженности правительства реструктуризации. Непривлекательная среда для частных инвесторов, в свою очередь, угрожает общему предложению в конкурентном рыночном режиме, поскольку планирование и строительство новых генерирующих мощностей становится все более рискованным. [8] Вот почему некоторые сторонники реструктуризации, такие как Дьюис, признают, что «[т]аким наибольшим риском для конкурентных рынков может быть не дефицит электроэнергии или волны тепла, а государственное вмешательство...» [47]
Потребление электроэнергии можно разделить на три основных сектора: [48]
Спрос на электроэнергию также можно разделить на базовую нагрузку и пиковый спрос. Базовая нагрузка относится к постоянному или неизменному спросу на электроэнергию. В Онтарио базовая нагрузка составляет приблизительно 13 000 МВт и покрывается за счет ядерной и гидроэлектроэнергии. Эти варианты поставок обычно имеют низкие эксплуатационные расходы. Атомные станции ограничены в своих возможностях быстро изменять свою производительность. Гидроэлектростанции могут быстро изменять свою производительность и обычно используются для регулировки поставок в сети в соответствии с мгновенным спросом.
Пиковый спрос относится к колеблющимся или меняющимся потребностям в электроэнергии сверх и за пределами уровней базовой нагрузки. В сочетании с этой базовой нагрузкой пиковая нагрузка увеличивает максимальный спрос на электроэнергию в Онтарио до 27 000 МВт. Этот пик обычно покрывается работающими на нефти/природном газе, угле и некоторыми гидроэлектростанциями. Эти станции могут быстро реагировать на изменения спроса, но имеют более высокие эксплуатационные расходы.
Средний спрос в Онтарио в настоящее время составляет 17 500 МВт. [49]
Спрос на электроэнергию сильно зависит от сезонных колебаний. В последнее время наблюдается тенденция, когда летний пик спроса растет, опережая зимние пиковые нагрузки. [50] Это в первую очередь является результатом все более теплых летних условий. Самая высокая нагрузка, зарегистрированная в Онтарио, была 1 августа 2006 года, когда пик спроса на электроэнергию достиг 27 005 МВт. Самый высокий зимний пик спроса был 13 февраля 2007 года, когда пик спроса составил 25 868 МВт.
Пиковый спрос также варьируется в зависимости от времени суток. Ежедневный пиковый период относится к времени суток, когда спрос максимален. Зимой обычно бывает два пиковых периода: около 10:30 утра и около 6 вечера. Летом спрос достигает пика ближе к вечеру, когда температура самая высокая.
Текущий годовой спрос на электроэнергию в Онтарио составляет 151 ТВт-ч. [51] Другими словами, в среднем жители Онтарио потребляют 12 750 кВт-ч на человека в год. Согласно информации 2003 года, эта цифра примерно на 25% ниже среднего показателя по Канаде, примерно равна показателям США и примерно в два раза выше европейского уровня потребления (см.: потребление электроэнергии по странам ). Для удовлетворения такого спроса Онтарио рассчитывает на 31 000 МВт установленной мощности, которая распределяется следующим образом: 37% ядерной, 26% возобновляемой (включая гидроэлектроэнергию), 16% природного газа и 21% угля.
Общий спрос на электроэнергию в Онтарио растет в течение последних десятилетий. В частности, в период 1993–2004 годов он увеличивался примерно на 0,5%. [52]
На количество потребляемой жителями Онтарио энергии влияют несколько факторов. К ним относятся:
Все вышеперечисленные переменные влияют на прогнозирование будущего спроса на электроэнергию. Неопределенность, заложенная в этих факторах, накапливается и затрудняет определение того, сколько электроэнергии будет потребляться в будущем.
В своем отчете Supply Mix Advice Report за 2005 год OPA подсчитало, что спрос на электроэнергию будет расти на 0,9% в год в период с 2006 по 2025 год, достигнув приблизительно 170 ТВт-ч в год к 2025 году. Эта оценка OPA почти вдвое превышает фактический темп роста спроса на электроэнергию в период с 1990 по 2003 год, составлявший 0,5% в год. Фактически, темпы роста спроса на электроэнергию в Онтарио снижались с 1950 года. [52] Это стало результатом структурных изменений в экономике Онтарио за этот период, в частности, спада тяжелой промышленности и увеличения роста в секторах услуг и знаний.
Прогнозы OPA противоречивы. Такие организации, как Pollution Probe, Pembina Institute и Ontario Clean Air Alliance, утверждают, что OPA Supply Mix в основе своей ориентирован на предложение и переоценивает будущий спрос на электроэнергию. Они основывают свои заявления на нескольких отчетах, которые оценивают более низкие прогнозы спроса. [59]
Demand-Side Management (DSM) состоит из внедрения различных политик и мер, которые служат для влияния на спрос на продукт. Когда речь идет об электроэнергии, ее часто называют Conservation and Demand Management (C&DM или CDM), поскольку она направлена на снижение спроса на электроэнергию либо путем использования более эффективных технологий, либо путем изменения расточительных привычек. C&DM также решает проблему снижения пикового спроса с помощью программ Demand Response (DR). Demand Response не снижает общий спрос на электроэнергию; скорее, он смещает спрос из пиковых периодов.
Экономически рациональное и технически осуществимое сохранение рассматривается некоторыми как самый дешевый и чистый способ преодоления разрыва между спросом и предложением. [60] Например, снижение нагрузки имеет жизненно важное значение для достижения цели закрытия угольных электростанций Онтарио и избежания импорта американской угольной электроэнергии, что влечет за собой важные преимущества для здоровья и окружающей среды. Более того, реализация агрессивных механизмов C&DM снизит счета потребителей, одновременно повысив производительность энергии провинции. Экономика Онтарио в настоящее время отражает относительно низкие уровни производительности электроэнергии, измеряемые как ВВП на единицу потребления электроэнергии. В штате Нью-Йорк производительность электроэнергии в 2,3 раза выше, чем в Онтарио. [61] Программы C&DM также выгодны тем, что их можно реализовать в ограниченные временные горизонты и бюджеты по сравнению с огромными сроками выполнения и финансовыми рисками, связанными с установкой новых генерационных установок.
Также важно адаптировать и использовать успешные политики C&DM других юрисдикций. Более того, жизненно важно разрабатывать и использовать модели энергоэффективности для точной оценки потенциала энергоэффективности, определять наиболее эффективные политики сбережения и устанавливать максимальный приоритет для энергоэффективности и сбережения.
На основе своих оценок будущего спроса OPA рекомендовала 1820 МВт в качестве целевого показателя для снижения пикового спроса, который должен быть достигнут к 2025 году. [62] После консультаций с группами заинтересованных сторон, которые посчитали этот показатель слишком низким, цели C&DM Онтарио были в конечном итоге скорректированы, чтобы отразить новый целевой показатель в 6300 МВт экономии к 2025 году (1350 МВт к 2007 году, дополнительные 1350 МВт к 2010 году и дополнительные 3600 МВт к 2025 году). [20] Этот целевой показатель был установлен директивой Министерства энергетики о структуре поставок, которая дает направление для подготовки Плана интегрированной энергосистемы (IPSP) для Управления энергетики Онтарио. Этот целевой показатель был основан на «экономически разумном» и «рентабельном» энергосбережении и возобновляемых источниках энергии, а также на установлении более низкого приоритета для обоих вариантов по сравнению с ядерной энергетикой.
На основе моделей и оценок нескольких энергетических консалтинговых компаний и независимых агентств Онтарио, Онтарио имеет потенциал экономии почти в два раза больше целевого показателя Онтарио по энергоэффективности. [13] [63] Разрыв между потенциальными сбережениями Онтарио и его текущей целью может быть результатом: a) неадекватной координации между правительством Онтарио и OPA; b) отсутствия общедоступной информации о стимулах и мерах по энергоэффективности; c) недостаточного долгосрочного планирования и финансирования энергоэффективности; и e) отсутствия хорошей институциональной, поставочной и рыночной трансформации . [64] Самый большой потенциал экономии энергии в Онтарио был выявлен в освещении, отоплении помещений, кондиционировании воздуха, производственном оборудовании и коммерческом оборудовании. Согласно оценке, заказанной OPA, [65] этот потенциал применим ко всем трем секторам электроэнергии: [66]
Бюро охраны природы Онтарио — это правительственная организация, созданная правительством Онтарио как подразделение OPA в 2005 году. Ее мандат заключается в содействии программам C&DM, которые откладывают необходимость инвестирования в новую инфраструктуру генерации и передачи. Программы, управляемые Бюро охраны природы, включают:
Министерство энергетики Онтарио Архивировано 18 апреля 2007 г. в Wayback Machine (MOE) отвечает за обеспечение функционирования электросистемы Онтарио на самом высоком уровне надежности и производительности. Это включает в себя установление стандартов энергоэффективности, включая стандарты Energy Star для приборов и окон. Министерство недавно начало программу по удалению коммерческих ламп T12 (трубчатых 1,5-дюймовых люминесцентных ламп) к 2011 г.
Министерство муниципальных дел и жилищного строительства Онтарио, архив 19 августа 2010 г., Wayback Machine, начало поощрять частных застройщиков жилья повышать стандарты энергоэффективности новых домов. Другие программы включают:
Офис по энергоэффективности (OEE) был создан в апреле 1998 года как часть Министерства природных ресурсов Канады и является основным федеральным офисом по энергоэффективности. Обязанности OEE включают: продвижение энергоэффективности в основных энергетических секторах (промышленность, жилой сектор, коммерция и строительство); предоставление общественности информации об энергоэффективности; сбор данных и публикация тенденций энергоэффективности.
С 2005 года Энергетический совет провинции Онтарио [ постоянная неработающая ссылка ] (OEB) ввел в действие два механизма для создания стимулов для местных распределительных компаний (МРК) для продвижения программы C&DM: Механизм корректировки упущенных доходов (LRAM), с помощью которого коммунальные предприятия получают все доходы, которые они могли бы получить, если бы не способствовали сокращению продаж за счет энергосбережения и энергоэффективности; и Механизм совместных сбережений (SSM), с помощью которого потребители и коммунальные предприятия разделяют выгоды, связанные с реализацией программы C&DM.
С 2009 года Экологический комиссар Онтарио (ECO) имеет установленную законом обязанность отчитываться о «прогрессе в деятельности в Онтарио по сокращению использования или более эффективному использованию электроэнергии, природного газа, пропана, нефти и транспортного топлива». [68] ECO выпускает двухчастные ежегодные отчеты по энергосбережению, первая часть посвящена более широкой политической структуре, влияющей на энергосбережение в Онтарио, а вторая часть — результатам реализуемых инициатив. [69]
Электроснабжение может быть классифицировано как распределенное или централизованное по своей природе. В то время как традиционная централизованная генерация включает в себя несколько генерирующих объектов, соединенных высоковольтными линиями электропередачи, охватывающими большие расстояния, распределенные генерирующие объекты расположены близко к нагрузке — или, выражаясь техническим языком, на стороне потребителя счетчика — хотя не обязательно ограничены локальным использованием. [70] В этой схеме распределенные источники энергии более многочисленны и достаточно малы, чем центральные генерирующие станции, чтобы обеспечить взаимосвязь практически в любой точке электросистемы. [71]
Распределенная генерация — иногда называемая «рассеянной» или «встроенной» генерацией, когда речь идет о малой ветрогенерации — обычно описывает только возобновляемые источники электроэнергии мощностью менее 10 МВт. Технологии, часто ассоциируемые с распределенной генерацией, включают когенерацию — также известную как комбинированная выработка тепла и электроэнергии (ТЭЦ), — а также микротурбины , топливные элементы и газогенераторы , используемые для резервного питания на месте или в аварийных ситуациях.
Возобновляемые источники энергии также можно считать распределенными технологиями в зависимости от их применения. Обычно общественные ветровые электростанции , солнечные фотоэлектрические батареи , геотермальные установки и электростанции на биомассе, как правило, достаточно ограничены в своей генерирующей мощности, чтобы их можно было квалифицировать как распределенные источники энергии. И наоборот, крупные гидроэлектростанции и морские ветровые парки с существенной производственной мощностью 50–100 МВт или более, которые поставляются в высоковольтные сети передачи, не могут считаться распределенной генерацией.
Производство электроэнергии на угле в настоящее время является недорогим по сравнению с другими источниками энергии. В 2005 году средняя цена электроэнергии на угле в Онтарио составляла 46 канадских долларов за МВт·ч по сравнению с 89 долларами за МВт·ч и 107 долларами за МВт·ч для гидроэлектростанций и нефтяных/газовых электростанций соответственно. [72] Однако считается, что уголь обходится Онтарио в 3 миллиарда долларов дополнительных расходов на здравоохранение каждый год, учитывая это, он в два раза дороже ветра. [73]
Угольные электростанции Онтарио ежегодно выбрасывают большое количество парниковых газов и загрязняющих веществ, вызывающих смог. Альянс за чистый воздух Онтарио, пожалуй, является самым громким критиком угольной генерации в этом отношении. Последние данные за 2005 год, представленные в Национальном реестре выбросов загрязняющих веществ правительства Канады и Программе отчетности о выбросах парниковых газов, показывают, что генерирующая станция Нантикоке является крупнейшим источником выбросов парниковых газов (CO2 ) (17 629 437 тонн) и пятым по величине источником выбросов загрязняющих веществ в воздух (107 689 470 кг) в Канаде. [74] Тем не менее, отчасти благодаря контролю кислотных дождей, внедренному в 1980-х и 1990-х годах, выбросы угля снижаются. В общей сложности угольные электростанции Онтарио выбросили 14% (37 000 тонн) всех выбросов NOx , 28% (154 000 тонн) всех выбросов SO2 и 20% (495 кг) всех выбросов Hg (ртути) в 2003 году соответственно. [75]
Анализ затрат и выгод, опубликованный правительством провинции в апреле 2005 года, показал, что выбросы всех угольных электростанций Онтарио являются причиной до 668 преждевременных смертей, 928 госпитализаций, 1100 посещений отделений неотложной помощи и 333 600 незначительных заболеваний (головные боли, кашель, респираторные симптомы) в год. [76]
Новые технологии « чистого угля » — такие как «скрубберы» десульфуризации дымовых газов (FGD) для удаления SO 2 и селективного каталитического восстановления (SCR) для NO X — могут использоваться для сокращения токсичных выбросов, но не оказывают никакого влияния на выбросы углерода и требуют больших затрат на установку. Выступая перед законодательным комитетом Архивировано 30 сентября 2007 года в Wayback Machine в феврале 2007 года, Джим Ханкинсон, генеральный директор Ontario Power Generation, оценил стоимость установки новых скрубберов на угольных электростанциях Онтарио в диапазоне от C$500 млн до C$1,5 млрд. [77]
По состоянию на 2007 год, две из четырех дымовых труб в Лэмбтоне и две из восьми труб на станции Нантикоке в настоящее время оснащены скрубберами. Ожидается, что OPA даст рекомендации относительно установки скрубберов на оставшихся угольных объектах весной 2007 года.
В 2007 году угольные электростанции составляли около 21% существующего энергоснабжения Онтарио (6434 МВт) и 19% от общего объема производства электроэнергии в Онтарио (30,9 ТВт·ч). [78] В то время в Онтарио действовало четыре угольные электростанции: [75]
В апреле 2005 года правительство Онтарио закрыло электростанцию Lakeview Generating Station в Миссиссоге , Онтарио, генерирующую мощность которой составляла 1140 МВт.
Либералы Онтарио пришли к власти в 2003 году, пообещав поэтапно вывести из эксплуатации и заменить все угольные станции провинции к 2007 году. [79] В 2005 году правительство перенесло целевую дату на 2009 год, сославшись на проблемы с надежностью. [80] С тех пор оно пересмотрело этот план еще раз, сохранив свои политические обязательства, но отказавшись установить конкретный срок для полного отказа. [81] Вместо этого оно поручило OPA: «Планировать замену угольной генерации в Онтарио на более чистые источники в кратчайшие практические сроки , которые обеспечат достаточную генерирующую мощность и надежность электросистемы в Онтарио». [20] [Выделено добавлено]
Впоследствии OPA опубликовала предварительные планы полного отказа от угля к 2014 году, который должен начаться в 2011 году. [82] Ожидается, что угольные генераторы будут заменены новыми установками для генерации возобновляемой энергии и природного газа, а также будут приняты меры по сохранению энергии. Thunder Bay Generating Station , последняя угольная электростанция в Онтарио, была закрыта в апреле 2014 года, [83] завершив отказ. С тех пор станция была восстановлена для работы на биомассе.
Природный газ — это ископаемое топливо , состоящее в основном из метана , который можно сжигать для выделения тепла, которое затем используется для производства электроэнергии. Он содержит очень мало серы, не содержит золы и почти не содержит металлов; поэтому, в отличие от угля, загрязнение тяжелыми металлами и SO x ( диоксидом серы и триоксидом серы ) не является серьезной проблемой. [84] В Соединенных Штатах средняя электростанция, работающая на природном газе, выбрасывает 516 кг диоксида углерода , 0,05 кг диоксида серы и 0,8 кг оксидов азота (NO x ) на мегаватт-час вырабатываемой энергии. По сравнению с углем, природный газ генерирует примерно вдвое меньше диоксида углерода, треть оксидов азота и одну сотую оксидов серы. [85]
Природный газ чаще всего используется для отопления домов и предприятий, но производство электроэнергии с использованием природного газа также является важным компонентом энергобаланса, составляя 8% от мощности генерации электроэнергии Онтарио, с 102 электростанциями, работающими на природном газе. [86] Эта мощность должна увеличиться с 5103 МВт до 9300 МВт к 2010 году. [78]
В 2006 году правительство Онтарио поручило OPA использовать природный газ для удовлетворения пикового спроса на энергию. OPA также было поручено разработать высокоэффективные и ценные варианты использования природного газа. [20] Поэтому OPA решило использовать природный газ для двух целей: (1) локальной надежности и (2) производительности системы.
К 2025 году установленная мощность природного газа и когенерации должна увеличиться с нынешних 4976 МВт до 11 000 МВт — примерно 27% от мощности системы генерации. [87] При этом, из-за его преимущественного использования только в высокоценных энергетических приложениях, ожидается, что природный газ будет составлять только 6% от общего объема производства электроэнергии в Онтарио. [26]
Когенерация или комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ) относится к одновременному производству электроэнергии и тепла из одного и того же источника энергии. Затем тепло используется в локальных приложениях, таких как отопление домов.
Когенерация может применяться к любому топливу, сжигаемому для получения энергии. Ископаемое топливо, биомасса и биогаз могут использоваться на ТЭЦ. Транспортировка тепла на большие расстояния нецелесообразна, поэтому ТЭЦ обычно небольшие и располагаются близко к источнику энергии. Следовательно, когенерация по своей сути связана с распределенной генерацией. Городское расположение ТЭЦ делает их очень совместимыми с чисто сгорающим топливом, таким как природный газ. Проблемы со здоровьем, связанные с другими видами ископаемого топлива (см. уголь выше), делают их менее подходящими для районов с высокой плотностью населения.
Когенерация может значительно повысить эффективность использования топлива, поскольку 48–64% энергии от обычного сжигания может быть восстановлено в виде тепла, в то время как только 25–37% преобразуется в электроэнергию. Совместная эффективность использования тепла и электроэнергии может достигать 91%. [88] Высокая эффективность приводит к значительному снижению затрат на топливо, а также к значительному снижению [парниковых газов] и других выбросов.
В настоящее время в Онтарио действуют 110 ТЭЦ общей мощностью около 2300 МВт. Из них 82 работают на природном газе, а остальные используют биомассу. Только 50 из этих объектов подключены к сети. (См.: База данных когенерации Саймона Фрейзера).
Управление энергетики провинции Онтарио ожидает, что вклад когенерации в экономию электроэнергии составит от 47 до 265 МВт в зависимости от того, насколько активно она будет внедряться в Онтарио. [89] Однако эти прогнозы являются спорными, поскольку все еще ведутся споры о реальном потенциале широко распространенных проектов когенерации.
Запрос предложений был разослан OPA в 2005 году на до 1000 МВт новой когенерации. В результате, в настоящее время в Онтарио разрабатываются семь новых генерирующих станций CHP по контрактам, заключенным в 2006 году, с общей мощностью 414 МВт. [90]
Ядерная энергетика составляет почти половину выработки электроэнергии в Онтарио. Правительство планирует сохранить роль ядерной энергетики в выработке энергии до 2025 года. В настоящее время в Онтарио действуют 18 ядерных энергоблоков. Эти реакторы составляют 11 400 МВт генерирующей мощности и расположены на трех площадках: Пикеринг, Брюс и Дарлингтон. Примерно половина электроэнергии Онтарио была выработана из ядерных источников энергии в 2005 году. [91]
Канадский институт энергетических исследований (CERI) подготовил отчет [92] для Канадской ядерной ассоциации в 2004 году, сравнивающий воздействие ядерной генерации на окружающую среду с другими технологиями генерации базовой нагрузки в Онтарио. Они обнаружили, что ядерная энергетика почти сопоставима по стоимости с угольной генерацией. Однако такие группы, как Pembina Institute и Ontario Clean Air Alliance, критикуют ядерную энергетику из-за воздействия операций по добыче урана , долгосрочных последствий радиоактивных отходов и потенциальных рисков терроризма и катастроф, связанных с ядерной энергетикой. [93]
По состоянию на декабрь 2004 года на действующих и выведенных из эксплуатации атомных электростанциях по всему Онтарио хранилось более 1 700 000 отработанных топливных пучков. [91]
Ядерные объекты имеют длительные сроки как для получения экологических и других разрешений, так и для фактического строительства. [94] Ядерная история Онтарио также отмечена перерасходом бюджета и задержками в строительстве новых и отремонтированных установок. Ядерные установки имеют высокие капитальные затраты и сроки выполнения, но низкие эксплуатационные расходы, что делает их пригодными только для приложений с базовой нагрузкой. Для сравнения, у газовых установок короткие сроки выполнения, но высокие эксплуатационные и топливные расходы. [92] Однако в последнее время ряд экономических факторов оказал большое влияние на стоимость ядерной энергии. Такие группы, как Ontario Clean Air Alliance, быстро указывают на то, что колебания цен на уран привели к тому, что эксплуатационные расходы, связанные с ядерной генерацией, выросли выше, чем у газовых установок и возобновляемых источников энергии.
Правительство поручило OPA использовать ядерную энергию для покрытия базовой нагрузки спроса на энергию в Онтарио, но при этом мощность ядерной генерации не должна превышать 14 000 МВт. [20] В результате, по прогнозам, ядерная энергетика будет составлять приблизительно 37% генерирующих мощностей в Онтарио и производить 50% электроэнергии в 2025 году, что аналогично ее роли в текущем балансе поставок. [26]
Для достижения этого сочетания необходимо будет построить или отремонтировать больше ядерных блоков, поскольку большинство реакторов, находящихся в эксплуатации, превысят свой полезный срок службы до 2020 года. [26] В ответ на это OPA заключило соглашение с Bruce Power о реконструкции двух блоков в Брюсе, что, как ожидается, добавит 1540 МВт генерирующей мощности к 2009 году. Bruce Power также планирует отремонтировать третий блок в будущем. [92] Генеральный аудитор Онтарио опубликовал отчет 5 апреля 2007 года, в котором подверг критике высокие затраты, связанные с соглашением о реконструкции с Bruce Power.
Ontario Power Generation (OPG) в настоящее время проводит экологическую оценку для реконструкции четырех действующих блоков в Пикеринге Б. [92]
В качестве стратегии по сокращению выбросов парниковых газов правительство Онтарио планирует поэтапно отказаться от угольных электростанций и увеличить долю электроэнергии, вырабатываемой из возобновляемых источников, а также продвигать стратегии по сокращению спроса на электроэнергию через МЧР. Предполагается, что к 2025 году 30% спроса на электроэнергию в Онтарио будет производиться из этих источников. По сравнению с ископаемыми источниками топлива, выработка электроэнергии из возобновляемых источников, таких как вода, ветер и биомасса, имеет следующие преимущества: [96] [97]
Гидроэнергетика в настоящее время составляет около 21% [98] от текущего электроснабжения в Онтарио. Предполагается, что эта мощность увеличится до 30% к 2025 году, поскольку новые объекты будут добавлены к текущей установленной мощности, а существующие будут отремонтированы. Особое внимание будет уделено разработке гидроэлектростанций с большой емкостью хранения, которые могут использоваться для обеспечения диспетчерской энергии , которые в равной степени способны удовлетворять пиковый спрос на электроэнергию или компенсировать прерывистый характер других возобновляемых источников, таких как ветер.
.jpg/1280px-Ganaraska_Wind_Farm_(BRK8367).jpg)
Онтарио, особенно южная часть, обладает богатым ветровым потенциалом, который может быть использован для генерации возобновляемой электроэнергии. По оценкам, в Онтарио есть площадь около 300 000 км 2 в пределах досягаемости системы передачи, которая может быть использована для генерации электроэнергии из энергии ветра. Эта площадь приблизительно равна размеру Германии, которая является ведущей страной по производству электроэнергии из энергии ветра. Если бы Онтарио могло интенсивно использовать энергию ветра, как Германия, ветровая электроэнергия могла бы обеспечить до 13% спроса провинции. [99] Генерация электроэнергии из энергии ветра считается экономически эффективной в южном Онтарио из-за близости к линиям электропередач и центрам нагрузки. [95] [100]
Ветер можно считать ненадежным источником электроэнергии из-за его прерывистого характера. Однако интеграция энергии ветра с гидроэлектростанциями или биомассой обеспечивает стабильное возобновляемое электроснабжение. Интеграция ветра и гидроэнергии успешно практикуется в штате Орегон [99] и может использоваться для надежного обеспечения электроэнергией в Канаде.
В 2015 году установленная мощность ветроэнергетики в Канаде составляла 11 205 МВт, а Онтарио лидирует в стране по установленной мощности — 4 361 МВт. [101] По оценкам OPA, к 2025 году эта мощность увеличится до 5 000 МВт, но другие исследования оценивают мощность в 7 000 МВт к 2020 году [97] и 8 000 МВт к 20XX году. [99]
Биомасса относится к органическому веществу из растений или животных, которое может быть преобразовано в энергию. Биоэнергия , в свою очередь, является любой формой энергии (тепла или электричества), полученной из биомассы.
Развитие биоэнергетической промышленности в Онтарио сталкивается со многими проблемами, включая, помимо прочего, высокие затраты из-за мелкомасштабного характера технологий, используемых для преобразования биомассы в энергию, и экологические проблемы (например, снижение продуктивности почв и увеличение использования удобрений и пестицидов), связанные с интенсивным сбором биомассы для производства энергии. [100] При этом исследования, проведенные для решения некоторых из этих проблем, показывают, что принятие устойчивых методов управления, направленных на поддержание экологических функций лесных и агроэкосистем, может поддерживать производство биомассы без неблагоприятного воздействия на окружающую среду. [102] [103]
Двойная роль биомассы как заменителя ископаемого топлива и как поглотителя атмосферного углерода является основным преимуществом ее использования в производстве энергии. Производство биоэнергии из устойчивых источников биомассы считается углеродно-нейтральным, поскольку CO2, выделяемый в процессе сгорания или естественного разложения, улавливается растущими растениями. [104] Хотя основанные на биомассе интегрированный комбинированный цикл газификации (IGCC) и комбинированное производство тепла и электроэнергии (CHP) с улавливанием и хранением углерода (CCS) могут быть перспективными технологиями для сокращения выбросов парниковых газов от электростанций, эти технологии являются маломасштабными и недостаточно развиты в Онтарио. [100] Движение в пользу производства биоэнергии из муниципальных отходов, по-видимому, является стратегией по смягчению управления мусором; многие муниципальные свалки приближаются к исчерпанию своей емкости. [100] Существует потенциал для получения дохода от выбросов метана из муниципальных отходов.
Согласно IPSP, к 2027 году из биомассы может быть получено в общей сложности 1250 МВт , но пока в планах рассматривается только 856 МВт. [100] Другие отчеты предполагают, что биомасса имеет потенциал для производства около 14,7 ТВт·ч (2450 МВт) электроэнергии и 47,0 ТВт·ч тепла в течение 10–20 лет. [99]
В настоящее время основным источником биомассы, используемой для производства энергии, является лесная биомасса, за которой следует сельскохозяйственная биомасса, а также твердые бытовые отходы и сточные воды.
Южный Онтарио, в частности Торонто, получает столько же летней солнечной радиации, сколько и город Майами , Флорида, что указывает на то, что в Онтарио достаточно солнечной энергии, которую можно использовать для выработки электроэнергии или тепла. [99] В отличие от солнечной энергии, геотермальные тепловые насосы (ГТН) производят тепловую энергию, которая в основном используется для нагрева помещений и горячей воды. ГТН работают как холодильники, передавая поглощенную тепловую энергию из-под линии промерзания (глубина почвы около 1,2 м для Южного Онтарио) в подключенные здания. [107]
По оценкам OPA, эти технологии внесут около 1000 МВт в электроэнергетическую мощность Онтарио к 2025 году. Хотя эта оценка использовалась для целей планирования, возможно, что мощность увеличится в будущем по мере развития соответствующих технологий. Некоторые исследования показывают, что установленная мощность одних только солнечных фотоэлектрических систем может составить до 5000–6200 МВт к 2015 году. [97]
Онтарио имеет общую мощность соединения 4000 МВт. [108] Соединяющие юрисдикции включают: Нью-Йорк, Мичиган , Квебек, Манитоба и Миннесота . Провинциальная сеть подключена к Восточному соединению, управляемому Северо-восточным координационным советом по электроснабжению .
В отчете OPA Supply Mix Advice Report рекомендуется импортировать 1250 МВт для Онтарио. [108] Эта цифра получена в основном из краткосрочных гидроэнергетических проектов, запланированных в Квебеке. Hydro-Québec TransEnergie и Hydro One из Онтарио, компании по поставке электроэнергии каждой провинции, подписали соглашение на 800 миллионов канадских долларов в ноябре 2006 года о строительстве новой линии электропередачи Квебек-Онтарио мощностью 1250 МВт к 2010 году. [109]
Также есть потенциал для новых соединений с Манитобой и/или Лабрадором. Но из-за стоимости и проблем с размещением эти планы остаются предварительными и считаются долгосрочными возможностями (2015–2025).
Манитоба планирует два новых гидроэнергетических проекта, известных как Conawapa Generating Station и Keyask (Gull) Generating Station, на севере Манитобы. Conawapa, расположенная на реке Нижний Нельсон, как планируется, будет иметь проектную мощность 1380 МВт, когда она будет введена в эксплуатацию в 2017 году. Keeyask, первоначально запланированная к вводу в эксплуатацию в 2011/2012 годах, как ожидается, будет генерировать 600 МВт. [78] Для поддержки проектов необходимо будет построить новые высоковольтные линии электропередачи большой протяженности, поскольку существующая соединительная линия между Манитобой и Онтарио слишком мала для адекватной модернизации.
Ньюфаундленд и Лабрадор планируют построить две крупные генерирующие станции, способные вырабатывать около 2800 МВт на реке Lower Churchill в Лабрадоре . Планируемая мощность станции Muskrat Falls составит 824 МВт, в то время как проект Gull Island, как ожидается, будет вырабатывать 2000 МВт. Однако любое соединение с Онтарио потребует поддержки как правительства Квебека, так и федерального правительства, поскольку передача электроэнергии, вырабатываемой в Лабрадоре, должна проходить через Квебек. [110]
Большая часть импорта из США основана на ядерных, газовых или угольных генерирующих мощностях. Таким образом, правительство Онтарио выразило мало интереса к увеличению импорта электроэнергии из США. [111]
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка ). Получено 5 апреля 2007 г.{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )