90 лет назад СССР был мировым лидером в ветроэнергетике
Pro et contra развития возобновляемых источников энергии в России
Первый заместитель министра экономического развития РФ Илья Торосов на прошедшей в декабре в Дубае Конференции ООН по изменению климата сообщил, что Россия намерена увеличить мощности возобновляемых источников энергии в два раза, до 12 ГВт к 2030 году. На сегодня совокупная установленная мощность возобновляемых источников энергии в стране достигла 6 ГВт, в том числе объектов в изолированных энергосистемах и собственной генерации промышленности. По словам замминистра, в стадии реализации 110 проектов общей мощностью 4 ГВт, в планах увеличить мощность на 2 ГВт за счет отбора новых проектов.
Россия, обладающая огромными запасами ископаемого топлива, в последние годы все активнее обращается к возобновляемым источникам энергии. Это обусловлено как мировыми тенденциями в области экологии и устойчивого развития, так и стратегической необходимостью диверсификации. Однако ошибочно считать, что мы только открываем для себя новое направление в энергетике. На самом деле история развития ВИЭ в России насчитывает почти век.
«В нашей стране старт ветроэнергетики был в 30-х годах прошлого столетия, тогда появились первые разработки ветроэнергетических установок. Именно тогда мы были одним из мировых лидеров в этой отрасли. В Крыму возвели ветроэнергетическую установку мощностью 100 кВт. Но в 1942 году она была уничтожена. В дальнейшем развитие ветроэнергетики продолжало идти, но в связи с открытием нефтепромыслов и развитием нефтедобычи акцент перешел на так называемые традиционные источники энергии. Страна начала сильно отставать в области ВИЭ с 1990-х годов. Догонять мы начали буквально в последние десять лет», — говорит генеральный директор ООО «Альтрэн», заведующий базовой кафедрой «Технологии ветроэнергетики» Ульяновского государственного технического университета Дмитрий Степанов.
Сегодня возобновляемая энергетика в России представлена восемью технологическими направлениями: гидроэнергетика, энергия ветра, энергия солнца; энергия геотермальных подземных источников; энергия от переработки биомассы и отходов; биогаз; газ, выделяемый отходами на свалках; энергия приливов. Основными направлениями являются гидроэнергетика, ветроэнергетика, солнечная энергия и биоэнергетика.
Но доля ВИЭ в общем энергетическом балансе России невелика.
«На 1 октября 2023 года мощность действующих объектов ВИЭ в России, построенных по программе ДПМ, достигла 4,3 ГВт, это примерно 1,7% от общей генерации в России. Всего же ВИЭ составляет (микрогенерация и розничная генерация) примерно 2,4% от общей генерации», — уточняет Дмитрий Степанов.
В рамках программы договоров на предоставление мощности (ДПМ-1 и ДПМ-2) солнечные электростанции в России производят примерно 1788 МВт энергии, ветроэнергетические установки — 2420 МВт, а мощность малых гидроэлектростанций составляет около 87 МВт. Если говорить о процентном соотношении, то ветровая энергетика занимает 56% от общего объема, солнечная — 42%, а малая гидроэнергетика — 2%. В итоге совокупная установленная мощность ВИЭ в России составляет 6,04 ГВт, включая объекты в изолированных энергосистемах и собственную генерацию промышленности.
В ходе Конференции ООН по изменению климата (COP28) в Дубае, прошедшей в декабре 2023 года, первый заместитель министра экономического развития РФ Илья Торосов заявил о том, что Россия намерена увеличить мощности возобновляемых источников энергии с 6 до 12 ГВт к 2030 году. Сейчас в стадии реализации уже находятся 110 проектов общей мощностью 4 ГВт, планируется увеличить мощности на 2 ГВт за счет новых проектов.
Для сравнения: в дружественном Китае на начало 2022 года общая установленная мощность солнечной энергии достигла примерно 306 ГВт, что делает страну мировым лидером в этом секторе. Китай также лидирует в области ветроэнергетики с общей установленной мощностью, превышающей 328 ГВт. Общая установленная мощность биоэнергетики в Китае достигла более 25 ГВт. Китай является одним из крупнейших инвесторов в возобновляемую энергию. В 2020 году общие инвестиции в ВИЭ в Китае составили около $83,4 млрд. Вся энергосистема России составляет примерно 250 ГВт. А в Китае только ветровая генерация больше, чем вся наша энергосистема, включая атомные станции, гидростанции и тепловые станции.
Какими возможностями в сфере ВИЭ обладает Россия
Ветроэнергетика. С учетом обширных побережий и открытых пространств ветроэнергетика имеет большой потенциал. Стоит отметить, что чем больше мощность объекта генерации, тем ветровая генерация будет дешевле, чем другие ВИЭ.
Солнечная энергетика. В стране много территорий с высоким уровнем солнечной инсоляции, особенно в южных регионах, Якутии, на Дальнем Востоке. Солнечная энергетика — это и большие сетевые электростанции, и микрогенерация, потребление частных лиц, небольших или средних предприятий.
Гидроэнергетика. Хотя Россия и так является одним из мировых лидеров в области гидроэнергетики, существует потенциал для развития малой гидроэнергетики, особенно в районах Кавказа, Карелии и Дальнего Востока.
Если сравнить по количеству энергостанций ВИЭ, построенных в России, то всего возведено 26 ветропарков по программе ДПМ, средняя мощность одного ветропарка — 93 МВт. Средняя мощность одной солнечной станции составляет около 25 МВт. Средняя мощность одного объекта малой гидростанции — 12,5 МВт.
Что такое ДПМ?
ДПМ расшифровывается как «договор на предоставление мощности». Это договорные отношения между производителями электроэнергии и потребителями или посредниками, такими как энергосбытовые компании. Основной целью ДПМ является обеспечение достаточного объема генерирующих мощностей для удовлетворения текущего и будущего спроса на электроэнергию.
В рамках ДПМ генерирующие компании обязуются предоставлять определенный объем мощности, а взамен получают гарантированный платеж. Эти платежи помогают покрывать капитальные затраты и расходы на содержание и эксплуатацию электростанций. Предоставление долгосрочных гарантий дохода для генерирующих компаний способствует привлечению финансирования для новых проектов и модернизации существующих мощностей. Тем не менее система ДПМ сталкивается с определенными вызовами. К ним относятся вопросы эффективности распределения ресурсов, прозрачности ценообразования и необходимость адаптации к изменяющимся условиям рынка и технологическому прогрессу.
«Что такое ДПМ в ВИЭ? К примеру, компания построила ветростанцию мощностью 100 МВт. Ей в течение 15–20 лет компенсируют операционные капитальные затраты, причем с доходностью 12% годовых. Но при этом есть обязательные требования. Первое — это локализация. Ветровые и солнечные станции должны быть построены на оборудовании, произведенном в России. Второй момент — это необходимые требования по эффективности. Коэффициент использования установленной мощности для ветровой энергетики — 27%, в солнечной энергетике — 14%. Ниже этого станция не могла претендовать на поддержку, то есть на плату за мощность в повышенном размере», — говорит российский эксперт по электроэнергетике Иван Саенко.
Сегодня российское государство гарантирует возврат инвестиций в рамках ДПМ ВИЭ в объеме 175 млрд руб.
Эффективность ВИЭ
Для оценки затрат в электроэнергетике применяется метод LCOE — это полная стоимость киловатт-часа с учетом стоимости всех затрат, потраченных для выработки электроэнергии. На оптовом рынке электроэнергии цена на данный момент составляет около 1,5 руб. за 1 киловатт-час, в то время как на границе региона этот показатель достигает 2,5 руб. При этих условиях стоимость энергии, полученной из возобновляемых источников, обычно оказывается выше. Однако с учетом длительного периода, который составляет 15–30 лет, ситуация меняется. Как указывает Степанов, при учете всех капитальных и эксплуатационных расходов за длительный период возобновляемые источники энергии оказываются более экономически выгодными по сравнению с другими видами генерации, включая газовую, если добавить инфляционные ожидания роста стоимости энергоносителей.
Большая часть территории страны до сих пор не подключена к единой энергосистеме, хотя там везде живут люди, так как это экономически нецелесообразно. Ежегодно десятки миллиардов рублей тратятся на северный завоз, субсидирование выработки электроэнергии на Севере, Дальнем Востоке, Камчатке, Чукотке, Сахалине и в других изолированных энергосистемах. Возникает резонный вопрос: почему бы не направить часть этих средств на развитие ВИЭ-генерации на этих территориях? В последующие 30 лет такие вложения можно окупить многократно.
«В России такой анализ уже проведен, — рассказал Дмитрий Степанов.— Из него следует, что в интервале планирования 15 лет на атомных станциях стоимость 1 кВт•ч составляет около 6–7 руб., на станции ветровой генерации — от 4 до 6 руб., солнечной — 6–7 руб. Если тот же самый параметр пересчитать за период 30 лет, стоимость 1 кВт•ч в солнечной генерации уже составит в среднем 3–4 руб. Оборудование на этих станциях может легко проработать этот срок».
Министерство энергетики РФ планирует принять новую энергетическую стратегию страны до 2050 года к марту 2024 года. Вводится система дифференцированных тарифов: потребители, чей объем потребления электроэнергии выше среднего по региону, будут платить по более высоким тарифам. В то же время развитие возобновляемой энергетики и обеспечение малых потребителей, включая частные домохозяйства и малый бизнес, поможет снизить общее потребление электроэнергии из централизованной сети.
«Солнечная энергетика идеально подходит для целей микрогенерации, — уверен Дмитрий Степанов.— Установка солнечных батарей на крыше или стене здания не составляет труда. Это сразу дает потребителю доступ к более низким тарифам на электроэнергию. Гибкие солнечные панели весом всего около 3,5 кг особенно удобны в использовании. Кроме того, для повышения энергоэффективности дома не требуется усиление фасада. Современные технологии, такие как тонкопленочная фотовольтаика, представляют собой легкие гибкие конструкции толщиной 1–2 мм с встроенной полимерной пленкой. Прогрессивные застройщики уже интегрируют их в проекты по повышению энергоэффективности зданий, используя как элементы кровельного покрытия или фасадных панелей. Эффективность таких солнечных модулей сейчас достигает 20–23% КПД, и в будущем ожидается увеличение до 30%».
Однако есть и существенная проблема: использование солнечной энергии потребует достаточно высокого первоначального взноса — от 50 тыс. до 100 тыс. руб. за 1 кВт установленной мощности, то есть в принципе небольшая станция для домохозяйства или производства может обойтись потребителю в 1 млн руб., что для частного лица и даже небольшого предприятия станет неподъемным.
