Станет ли Россия лидером возобновляемой энергетики?

14.01.13 11:05

Реальная энергоэффективная экономика подразумевает энергосбережение, ресурсосбережение и использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) для замещения органического топлива.

Компоненты устойчивой энергетики — это не только эффективность потребления электрической и тепловой энергии (энергосбережение), минерально-сырьевых ресурсов (ресурсосбережение). Это еще и энергетическая и экологическая эффективность производства и передачи электро- и тепловой энергии, а также производства (добычи) и транспортировки топлива. И, наконец, третье слагаемое — использование возобновляемых источников энергии.

Федеральный закон № 261 «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности» касается фактически только эффективности использования энергии, и то только в одной сфере — электроэнергетике. Поэтому закон вряд ли сможет стать документом, приводящим к существенным изменениям в эффективности нашей экономики.

Сейчас показатель, который берется в качестве основы для оценки нашей работы, — энергоемкость ВВП. При этом далеко не все понимают, что речь идет об удельной энергоемкости ВВП. Мне приходилось слышать даже из уст некоторых депутатов о том, что надо снизить потребление энергии на 42 %, а не удельную энергоемкость.

Интересно посмотреть, во сколько раз у нас удельная энергоемкость хуже, чем в развитых странах. По паритету покупательной способности энергоемкость ВВП в России в 2009 г. оказалась выше («хуже»), чем в США — в 2,2 раза, Великобритании — в 3,8 раз, Германии — в 3,0 раза. Но есть развивающиеся страны, в которых удельная энергоемкость гораздо ниже («лучше»), чем у США, к примеру — это Куба, Чили, Индия, Турция, Бангладеш. Это говорит о том, что данный показатель имеет весьма условное значение и должен быть дополнен другими показателями.

По-настоящему характеризовать энергетическую эффективность будет отношение достигнутых показателей к научно обоснованным показателям:

- удельный расход топлива и энергии на производство продукции, работ, услуг;

- удельный расход топлива и энергии топливо- и энергопотребляющими машинами и оборудованием в процессе их функционирования по прямому назначению;

- потери электрической и тепловой энергии при передаче и распределении, топлива при добыче и транспортировке;

- доля возобновляемой энергетики в балансах первичной и электрической энергии.

 

Вечное противоречие

На мой взгляд, мало внимания уделяется противоречию интересов в вопросе повышения энергоэффективности, которое состоит в следующем. Производитель топлива и энергии объективно не заинтересован в энергосбережении (он заинтересован в увеличении объема продаваемой продукции).

Производитель товаров и услуг условно заинтересован — до тех пор, пока он безнаказанно может переносить стоимость энергоресурсов на свою продукцию и оставаться при этом конкурентоспособным, он не будет заниматься энергосбережением. Только когда его товар будет терять конкурентоспособность, он начнет задумываться об энергосбережении. В этом треугольнике только одна сторона — конечный потребитель — безусловно заинтересована в энергосбережении.

И нужно сосредоточить усилия на том, чтобы разрешить это противоречие. При этом можно использовать метод «кнута и пряника». «Пряником» станет стимулирование производителя и потребителя экономить топливо и/или энергию посредством внедрения у потребителя энергоэффективных мероприятий. Или стимулирование производства энергии по бестопливным технологиям и на базе отходов.

Одновременно «кнутом» и «пряником» будет прозрачность и публичность обоснования тарифов на электрическую и тепловую энергию, а также организация на государственном уровне работ по определению удельной энергоемкости основных видов продукции и энергопотребления машинами и механизмами.

«Кнутом» же послужат санкции к производителям товаров и услуг, расточительно использующих ТЭР.

 

ВИЭ в цифрах

Итак, использование возобновляемых источников энергии — неотъемлемая часть энергоэффективной экономики. Посмотрим, какая ситуация в мире с использованием ВИЭ и как она менялась в последние несколько лет.

 

Индикаторы состояния и темпы развития возобновляемой энергетики мира

 

Виден весьма существенный рост объема генерации на основе альтернативных источников, хотя речь идет про кризисные годы. Только в период 2009-10 гг. установленная мощность ветроэлектростанций (ВЭС) увеличилась на 24 %, а мощность фотоэлектростанций (ФЭС) — на 74 %.

 

Динамика установленной мощности ВЭС в мире за период 1996-2011 гг.

 

Динамика установленной мощности ФЭС в мире за период 1996-2011 гг.

 

Международное энергетическое агентство предлагает три сценария дальнейшего развития энергетики. Доля ВИЭ в производстве электричества по первому сценарию составит 8,4 % к 2020 г., по второму — 7,2 %, и по третьему — 10,1 %.

Те расчеты, которые мы провели в Институте энергетической стратегии, показывают, что к 2020 г. следует ожидать долю ВИЭ, по крайней мере, около 15 %.

 

Доводы «За»

Очень много разговоров по поводу того, а нужна ли вообще альтернативная энергетика России. Аргументов «За» очень много.

Во-первых, возобновляемая энергетика (ВЭ) — это наиболее быстрый и дешевый способ решения проблем энергоснабжения удаленных труднодоступных населенных пунктов, не подключенных к сетям общего пользования. Фактически речь идет о жизнеобеспечении 10-15 млн человек.

Во-вторых, сооружение энергетических установок ВЭ — наиболее быстрый и дешевый способ энергообеспечения предприятий малого и среднего бизнеса, а это дополнительные рабочие места в деревнях и малых городах, где безработица — прямой путь к нищете. При этом сооружение объектов возобновляемой энергетики не требует больших единовременных капитальных вложений и осуществляется за короткое время (1-3 года), в отличии от 5-10-летних периодов строительства объектов традиционной энергетики.

Крупные объекты ВЭ позволят сократить дефицит мощности и энергии в дефицитных энергосистемах, а значит устранить препятствия в развитии промышленности. Напротив, развитие энергетики на основе ВИЭ будет стимулировать развитие инновационных направлений в промышленности, расширит внутренний спрос на изделия машиностроения и экспортные возможности. В технологиях возобновляемой энергетики реализуются последние достижения многих научных направлений и технологий. Развитие наукоемких технологий имеет значительный социальный и макроэкономический эффект в виде создания дополнительных рабочих мест за счет сохранения и расширения научной, производственной и эксплуатационной инфраструктуры энергетики, а также создания возможности экспорта наукоемкого оборудования.

Особенно хочу остановиться на таком моменте, как отсутствие потенциальной опасности техногенных катастроф.

С экологией вопрос достаточно ясен. ВЭ повышает экологическую безопасность на локальных территориях, т.е. снижение вредных выбросов от электрических и котельных установок в городах со сложной экологической обстановкой, в местах массового отдыха населения, санитарно-курортных местностях и заповедных зонах.

Немногие знают о том, что есть проблема безвозвратных потерь воды на технологические нужды электростанций. В США оценили такие потери — для АЭС они составляет 2,3 л/кВт·ч, для ТЭС на угле — 1,9 л/кВт·ч, для ФЭС — 0,11 л/кВт·ч, для ВЭС — 0,004 л/кВт·ч.

 

Аргументы «против»

Но есть и доводы, которые нередко приводят, чтобы доказать ограниченные возможности использования ВИЭ.

Это нестабильность выдачи мощности от ВЭС и ФЭС, вызывающая целый ряд вопросов. Получается, что может нарушаться устойчивости энергосистемы, что невозможно прогнозировать производство электроэнергии. А значит, необходимо на 100% резервировать мощности ВЭС и ФЭС?

К минусам ВЭ нередко относят их неконкурентоспособность (дороговизна оборудования, особенно ФЭС), потребность в большом количестве земли для размещения. Говорят даже, что ВЭС опасны экологически: из-за них гибнут насекомые и грызуны, нарушается нормальный режим ночного сна у животных и людей, живущих рядом с ВЭС.

При всем этом мощность станций на основе альтернативных источников весьма мала по сравнению с существующими ТЭС.

Сейчас большинство этих аргументов опровергается функционированием электросетей с использованием ВИЭ на Западе. Начнем с того, что их мощность не так уж и мала. К примеру, в Испании докладывают, что где-то в течение 3-4 часов энергосистема страны работала при 60 % доле ветроэнергетики.

Полагаю, что решающее значение для развитие ВЭ имеет появившаяся за последние 5-10 лет возможность ВЭС производить реактивную мощность и регулировать напряжение в точке присоединения ВЭС к энергосистеме.

Посмотрим, что можно возразить оппонентам альтернативной энергетики по другим вопросам.

 

К гадалке не ходи!

Опыт эксплуатации зарубежных ВЭС подтверждает возможность прогнозирования выработки энергии на различные периоды: год-месяц-сутки и даже часы с вероятностью до 95%.

Это стало возможным на базе накопленного опыта годового хода скорости ветра на площадке ВЭС в течение 15 лет и более. Другой инструмент — прогноз скорости ветра на базе данных НАСА, функционирующей в режиме открытого доступа.

 

Многолетние наблюдения позволяют прогнозировать выработку электростанций на основе ВИЭ. На графике — производство электроэнергии на ВЭС в Дании в 2002-2005 гг.

 

На основании достаточно точного прогнозирования можно решать главный вопрос — о необходимости резервирования мощности. В США по данной проблеме проведено много исследований. Вот как звучит вывод по проблеме Utiliti Wind Group (организация, включающая 55 электрических компаний США, имеющих в своих энергосистемах ветростанции):

«Устаревшие и непрофессиональное мнение, одно из главных беспокойств, часто выражаемое в энергетике, состоит в том, что ветростанции будут нуждаться в резервировании передаваемой ими мощности в равном объеме. Сейчас ясно, что как раз при умеренной доле ветроэнергетики необходимость иметь дополнительную генерирующую мощность для компенсации нестабильности ветростанции значительно меньше, чем один к одному, и часто близка к нулю».

Одно из авторитетнейших исследований, проведенное в 2004 г. в США для департамента коммерции штата Миннесота, подтвердило, что дополнительное включение ВЭС мощностью 1500 МВт в энергосистему наибольшего объединения Xeel Energy в штате Миннесота будет нуждаться в дополнительном вводе мощностей всего лишь 8 МВт на традиционном топливе для того, чтобы погасить дополнительные колебания мощности. Таким образом, вопрос о резервировании не стоит, по крайней мере для России, пока мы не достигли 10 % доли ветрогенерации в общем объеме.

 

Субсидии или честная конкуренция

Теперь к вопросу о конкурентоспособности. Вот что пишут об экономической оценке ведущие специалисты Всемирного Банка:

«Традиционный финансовый анализ не способен адекватно учесть будущие риски, связанные с ценами на топливо. Он также полностью игнорирует затраты на охрану окружающей среды и здравоохранение, связанные с эмиссиями на электростанциях, сжигающих ископаемое топливо.

Если мы рассмотрим затраты на полный технический цикл, то некоторые возобновляемые источники уже сейчас могут конкурировать с традиционными энергетическими ресурсами. Несмотря на это, потенциал этих финансово жизнеспособных технологий ВИЭ не реализуется полностью из-за различных барьеров рынка, таких как государственное субсидирование традиционных топлив».

По данным ВБ, в России на ежегодную господдержку газовой промышленности идет $25 млрд, а электроэнергетики — $15 млрд. Если хотя бы 10 % от этих средств было направлено на возобновляемую энергетику, то мы бы стали мировым лидером в этой области.

И еще один факт: цены на электричество, выработанное на альтернативных источниках, постоянно снижаются. Пока фотоэлектричество — самый дорогой вид энергии. Так вот, в США, по данным Ren.Energy World, за последние 5 лет тонкопленочные модули ФЭС подешевели в три раза, кристаллические — в 2,4 раза. Все прогнозы говорят о том, что к 2015-18 гг. цены еще упадут.

 

Ветро-солнечная ВЭУ-0.1 (фото ООО «ГРЦ-Вертикаль»)

 

Займут ли ФЭС всю сушу?

Как-то на одном из симпозиумов прозвучало мнение, что если мы перейдем на солнечную энергетику, то нам придется всю Россию заставить ФЭС. Тогда была поставлена умозрительная задача рассчитать, сколько потребуется земли, если на фотоэлектричестве будет вырабатываться столько же энергии, сколько сегодня генерируют все электростанции России. Оказывается, и в этом случае будет достаточно 0,142 % от площади суши.

Если говорить о ВЭС, то они, как правило, сооружаются на землях, не пригодных для использования в сельском хозяйстве. Собственно под ветроустановку требуется мало земли — площадка порядка 25х25 м плюс дорога. Между ветроустановками расстояние составляет 5-10 диаметров ветроколеса (70-90 м), т.е. от 0,5 до 1 км.

Если между ветроустановками все же плодородная земля, то она используется как сельскохозяйственные угодья для выращивания овощей, кормов, рапса. Между ветряками пасется скот, живут насекомые и черви, о жизни которых так заботятся противники ветроэнергетики. Сказанное может подтвердить любой, кто бывал в Европе.

 

К чему стремимся?

Доля ВИЭ в производстве электроэнергии без крупных ГЭС в Европе, а, вероятно, и в мире к 2020 году составит около 20 %. Чего еще стоит ждать к 2020 г. в области возобновляемой энергетики?

Доля ветровой энергии в производстве электрической энергии в мире составит около 10 %, общая установленная мощность ветроустановок достигнет 1200 ГВт. Мощность фотоэлектрических установок в мире составит порядка 800-1000 ГВт. Производство жидкого топлива из биомассы возрастет более чем в 15 раз и достигнет 1 трлн литров в год.

Доля производства электроэнергии в России на базе ВИЭ к 2020 г. должна достичь 4,5 %, или 60-70 млрд кВт·ч. Для этого России необходимо завершить разработку нормативных документов по стимулированию использования ВИЭ, предусмотренных №37-ФЗ «Об электроэнергетике», и приступить к разработке закона по стимулированию использования ВИЭ для производства тепловой энергии, топлива и автономных энергоустановок.

Кроме того, необходимо разработать проект Федерального закона под условным названием «О дополнительных мерах по стимулированию использования возобновляемых источников энергии», методические указания по декомпозиции целевых показателей по производству электрической и тепловой энергии с использованием ВИЭ по субъектам РФ, компаниям ТЭК и компаниям, имеющим долю в предприятиях ТЭК.

Развитие ВЭ регламентируется тремя видами документов, утверждаемых на первом уровне управления: государственная программа, техническая платформа, дорожная карта. Необходимо установить взаимосвязь этих документов, особенно в части финансирования работ и проектов. Нужно обратить внимание на производство тепловой энергии на базе ВИЭ. Пока этот пункт ни в один из законопроектов не вошел.

К сожалению, Россия пока не стремится занять в процессе освоения возобновляемой энергетики активную позицию. Остается надеяться, что ситуация изменится.

 

Копирование возможно только для платных подписчиков
Кража контента приведет к пессимизации вашего MFA-сайта

Факты из архива:
В Москве завершилась реконструкция кабельной линии 220 кВ «ТЭЦ 25 – Очаково №3»
Строительство модульных зданий
Электрический штабелер

Читайте также: