Yandex.Metrica

Приложение 1. Роль возобновляемой энергетики в энергоснабжении в мире и России. Состояние и перспективы

П. П. Безруких, д. т. н., заместитель директора Института Энергетической Стратегии

В свете существующей ситуации в мире вполне резонно рассмотреть вопрос обеспеченности энергоресурсами отдельных стран, в том числе, стран "восьмерки". Положение страны характеризуется коэффициентом энергообеспеченности, представляющим собой отношение собственного производства энергоресурсов к их потреблению. Если коэффициент меньше единицы - страна удовлетворяет свои потребности за счет экспорта. Если коэффициент больше единицы - страна экспортирует ресурс. На уровне 2000 года коэффициент обеспеченности стран "восьмерки" выглядит следующим образом: Канада - 1,5; Франция - 0,5; Германия - 0,4; Италия - 0,16; Япония - 0,2; Великобритания - 1,2; США - 0,74 и Россия - 1,6.

А если рассмотреть этот вопрос в динамике, то станет ясно, насколько актуален вопрос обладания энергоресурсами.

Данные о потреблении различных источников энергии в мире подтверждают, что доля истощаемого топлива в мировом энергопотреблении составляет 80-81 % от общего энергопотребления, атомной энергии - около 6% и возобновляемых источников энергии (ВИЭ) 12-14 %, а за вычетом доли крупных ГЭС - около 11 %. Итак, при всей важности атомной энергетики, её доля почти в два раза меньше доли возобновляемой энергетики. Однако в производстве электроэнергии доля ВИЭ существенно меньше. Без гидростанций в целом по миру она составляет порядка 1,6 %. А в большинстве стран "восьмерки" доля ВИЭ в производстве электроэнергии составляет более 2 %. Безусловным лидером выступает Дания, в которой доля ВИЭ в производстве электроэнергии равна 12,3 %.

Еще несколько общих вопросов. Главный из них - довольно широко распространено заблуждение о чрезвычайной дороговизне оборудования ВИЭ. Истина состоит в том, что утверждение о высокой стоимости установок ВИЭ и энергии от них по сравнению с установками традиционного типа во многом не соответствует действительности. В какой-то мере это было справедливо для начала девяностых годов. В настоящее время произошло выравнивание указанных стоимостей в результате того, что с ужесточением требований по экологии удельная стоимость традиционных электрических станций (особенно на угле и АЭС) непрерывно возрастает, в то время как удельная стоимость оборудования ВИЭ непрерывно снижается.

Экологическая чистота установок возобновляемой энергетики может быть проиллюстрирована следующим примером. Одна установка (ветростанция, фотобатарея, малая ГЭС) мощностью 500 кВт в год вырабатывает не менее 1 млн. кВт.ч электроэнергии и, тем самым, предотвращает по сравнению с угольной станцией: эмиссию СО2 - 750-1250 тонн, двуокиси серы - 5-8 тонн, окислов азота NOх - 3-6 тонн.

В результате анализа существующего состояния использования ВИЭ в странах мира, планов развития использования ВИЭ, прогнозов ассоциаций и отдельных специалистов автором было показано, что по состоянию на конец 2000 года общая установленная мощность ВИЭ в мире составила по электроэнергии - 123 ГВт, по тепловой энергии - 230 ГВт (тепл.). А к 2010 году установленная мощность составит соответственно 380-390 ГВт (эл.) и 400-420 ГВт (тепл.), т. е. установленная электрическая мощность возрастет примерно в три раза, а тепловая - в два раза.

Ситуация в России. Данные по производству электроэнергии за счет ВИЭ показывают, что их доля составляет порядка 0,5 %, включая малые ГЭС. Доля производства тепловой энергии за счет ВИЭ составляет порядка 4 % от общего отпуска. В плане подготовки материалов энергетической стратегии России автором был предложен прогноз, в котором предполагается к 2010 году удвоить производство электроэнергии и тепловой энергии за счет ВИЭ и соответственно увеличить долю ВИЭ в потреблении первичных ресурсов с 1,1 % до 1,9 %. Цифры более чем скромные на фоне планируемых 12 % в странах Европейского Союза, но автор слишком хорошо знает положение дел в регионах, чтобы планировать более оптимистические данные. Приведенный прогноз - это минимум, что нужно сделать при всех обстоятельствах. Или, говоря по-другому, жизнь все равно заставит серьезно заняться возобновляемой энергетикой.

Более отрадная картина наблюдается после анализа данных о работе малых ГЭС, геотермальных электростанций и малых тепловых электростанций, использующих биомассу. Судя по приведенным характеристикам, показатели работы этих электростанций находятся на достаточно хорошем уровне. По ветроэнергетике мы пока отстаем весьма серьезно. В то время как за рубежом эта отрасль развивается ошеломляющими темпами.

По данным Американской (AWEA) и Европейской (EWEA) ветроэнергетических ассоциаций, а это наиболее достоверные данные, на конец 2001 года общая установленная мощность в мире составила 24,390 ГВт. В 2002 году введено новых мощностей 6,868 ГВт и общая мощность ВЭС на конец 2002 года составила 31,128 ГВт.

Эту цифру полезно сопоставить с прогнозом этих ассоциаций, составленным ими в 1997 году. По этому прогнозу к 2006 году общая установленная мощность ВЭУ должна составить 35,897 ГВт. Таким образом, судя по темпам развития ветроэнергетики, уровень 2006 года будет достигнут в 2003 году, т. е. на три года раньше. Нам бы так ошибаться в прогнозах. Обращают на себя внимание фантастические годовые объемы ввода мощности ВЭС в Германии - 3,247 ГВт и Испании - 1,493 ГВт.

Таким образом, пятерка стран-лидеров ветроэнергетики на уровне 2002 года выглядит следующим образом: Германия (12,001 ГВт), Испания (4,83 ГВт), США (4,685 ГВт), Дания (2,880 ГВт), Индия (1,702 ГВт).

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Развитие использования источников энергии приняло ускоренный характер, особенно быстрыми темпами (25-30 % рост установленной мощности к предыдущему году) развиваются фотоэлектричество и ветроэнергетика. Ветроэнергетика в ряде случаев превратилась самостоятельную отрасль электроэнергетики (Германия, Дания, Испания, Индия и отчасти США).
2. Развитие возобновляемой энергетики в мире вызвано следующими основными преимуществами ВИЭ:
а) неистощаемостью возобновляемых источников энергии, в отличии от истощаемости органического топлива;
б) экологической чистотой возобновляемых источников энергии, при применении соответствующих технологий:

  • в геотермальной энергетике - это обратная закачка отработанной пароводяной смеси;
  • в малой гидроэнергетике - создание гидротехнических сооружений, которые не препятствуют рыбоходу и не приводят к значительному затоплению плодородных земель;
  • в фотоэнергетике - применение бесхлорных технологий получения кремния "солнечного качества";
  • в ветроэнергетике - учёт путей миграции птиц при выборе площадок для ВЭС и расположение ветроустановок на необходимом (200-300 м) расстоянии от жилья;

в) неоспоримое преимущество ВИЭ - отсутствие эмиссии парниковых газов и даже электростанции и котельные на биомассе или получаемом из неё газе или жидком топливе не увеличивают количество углекислого газа, поскольку при сжигании его выделяется столько, сколько было поглощено растениями и деревьями.
3. Существенным недостатком только двух видов ВИЭ - энергии ветра и энергии солнца является их стохастический характер и, отсюда, необходимость аккумулирования. Аккумулирование солнечной энергии в виде тепла уже имеет простые технические решения, опробованные на практике и доказавшие свою экономичность. Аккумулирование электрической энергии в небольших количествах успешно решается аккумуляторами различных типов. Для больших ветро- и фотоэлектрических станций таким аккумулятором является электрическая сеть. Однако замещения мощности не происходит, но и дополнительного дублирования мощности в энергосистеме не требуется, поскольку в энергосистемах всегда есть резервная мощность порядка 10 % от максимальной нагрузки. Электростанции на базе остальных видов ВИЭ (гидро, биомасса, геотермальная энергия) лишены указанных недостатков.
4. Утверждение о высокой удельной стоимости установок ВИЭ и высокой стоимости энергии от них по сравнению с энергоустановками традиционного типа во многом не соответствует действительности. В какой-то степени это было справедливо для середины девяностых годов. В настоящее время произошло выравнивание указанных выше стоимостей в результате того, что с ужесточением требований по экологии удельная стоимость традиционных электрических станций, особенно угольных, непрерывно возрастает, а удельная стоимость оборудования возобновляемой энергетики столь же непрерывно снижается.
5. Развитием возобновляемой энергетики на государственном уровне занимаются различные страны: богатые и бедные, большие и малые, промышленно развитые и развивающиеся, обеспеченные собственными энергоресурсами и необеспеченные, индустриальные и аграрные, северные и южные. В свете сказанного напрашивается вывод, что, наряду со всеми прочими стимулами, решающим является стремление всех без исключения стран к обеспечению энергетической безопасности. Все виды традиционных энергетических установок являются весьма уязвимыми с военной точки зрения. А установки возобновляемой энергетики по живучести превосходят все остальные.
6. На основе статистических данных международных энергетических организаций, ассоциаций и организаций по отдельным видам возобновляемых источников энергии, зарубежных авторов стран Европы, США, Индии, Китая и др. автором определено, что в первом приближении общая установленная мощность электроэнергетических установок (включая малые ГЭС) в 2000 году составила порядка 120 ГВт, а тепловых установок порядка 230 ГВт (тепл.), и составлен прогноз увеличения установленной мощности к 2010 году: 380-390 ГВт электрической и 400-420 ГВт тепловой мощности.
7. Развитие возобновляемой энергетики имеет особую важность с точки зрения обеспечения безопасности страны, равно как и для энергоснабжения районов Крайнего Севера, и приравненных к ним территорий, а также других районов, не связанных с сетями общего пользования. Значительную роль возобновляемые источники энергии могут сыграть в повышении надежности энергообеспечения субъектов Российской Федерации, энергоснабжение которых осуществляется от дефицитных энергосистем. Таким образом, важность развития использования ВИЭ в России определяется той значительной ролью, которую могут сыграть возобновляемые источники энергии в решении российских проблем: безопасность, экология, продовольствие, энергоснабжение сельского населения, прежде всего Северных районов.
8. Мировой опыт развития возобновляемой энергетики, опыт работы в этой отрасли участников совещания свидетельствуют о настоятельной необходимости поддержки возобновляемой энергетики со стороны государственных органов: Правительства Российской Федерации и региональных органов власти. Основным препятствием развития использования ВИЭ является низкий платежеспособный спрос населения и предприятий при огромном потенциальном спросе. Экономические рычаги формирования и развития рынка оборудования возобновляемой энергетики должны быть направлены на:

  • устранение барьеров при подключении установок возобновляемой энергетики к сетям общего пользования и создание условий, обеспечивающих максимально возможную выработку электрической и тепловой энергии на установках возобновляемой энергетики, установление тарифов, обеспечивающих окупаемость сооружения установок в срок до 5 лет;
  • привлечение кредитов зарубежных и отечественных инвесторов; создание условий, обеспечивающих возврат кредитов в установленные сроки, в том числе отказ от налога (НДС) на кредиты;
  • установление налоговых льгот изготовителям оборудования и субсидий покупателям (заказчикам) оборудования;
  • устранение барьеров при экспорте отечественного оборудования и импорта оборудования, которое не выпускается в России.

Поскольку администрация субъектов Российской Федерации непосредственно отвечает за энергообеспечение населения, средства, выделяемые на развитие возобновляемой энергетики, должны направляться в регионы, для строительства объектов по перечню, согласованному с Минэнерго России и в основном в рамках реализации Федеральной целевой программы "Энергоэффективная экономика". Государственным органам необходимо обеспечить следующие источники финансирования строительства объектов ВИЭ:

  • средства федерального бюджета - в рамках федеральной адресной целевой программы на планируемый год под строительство объектов в порядке реализации раздела "Энергообеспечение регионов, в том числе северных и приравненных к ним территорий, на основе использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии и местных видов топлива" ФЦП "Энергоэффективная экономика";
  • средства от инвестиционной составляющей тарифа на электрическую энергию, выделяемые по решению Федеральной Энергетической Комиссии.

Годовая потребность в инвестициях составляет порядка 5-7 млрд. руб. в год для ввода к 2010 году 1200 МВт электрической мощности и 8200 МВт тепловой мощности. Это цифра более чем скромная, если иметь в виду, что на 2003 год за счет инвестиционной составляющей в тарифе предусмотрено выделение "Росэнергоатом" и РАО "ЕЭС России" инвестиций в объеме 48 млрд. руб. Такой подход обеспечит заказы отечественной промышленности, удешевление и совершенствование оборудования, и в конечном счете обеспечит становления рынка оборудования ВИЭ.
9. Положительную роль в формирование рынка и увеличение платежеспособного спроса могут сыграть демонстрационные объекты, сооружаемые на средства федерального и региональных бюджетов. Такие объекты должны сооружаться во всех федеральных округах, учитывая разницу в климатических условиях и огромные Российские просторы. При развитии возобновляемой энергетики следует учитывать возможности пока еще сохранившегося научного потенциала России для завоевания рынков сбыта за рубежом. Однако главная задача остается - формирование внутреннего рынка сбыта.
10. В настоящее время в России имеются конкурентные технологии, оборудование и опыт его эксплуатации, производственные возможности, проектные и строительные организации, которые способны удовлетворить потребность в десятки раз превосходящую существующую. К ним относятся:

  • геотермальные электростанции и оборудование;
  • микро и малые гидростанции с оборудованием единичной мощностью от 2 кВт до 1 МВт;
  • фотоэлектрические элементы, модули и батареи с кпд 14-15 %;
  • биогазовые установки для индивидуальных и фермерских хозяйств, обеспечивающих потребности хозяйства в тепловой и электрической энергии;
  • ветроэнергетические установки мощностью до 2 кВт;
  • жидкостные и воздушные солнечные коллекторы и системы отопления и горячего водоснабжения на их основе;
  • тепловые насосы для теплоснабжения жилых зданий мощностью до 10 кВт и производственных нужд и помещений мощностью до 4 МВт;
  • многотопливные энергоустановки мощностью 1,5-3-5-15-20 и 30 кВт.

11. Для преодоления отставания России в масштабах использования ВИЭ, сохранения запасов истощаемых органических топлив для будущих поколений, существенного улучшения энергоснабжения удаленных от электросетей населенных пунктов многих субъектов Российской Федерации, улучшения экологической обстановки в местах отдыха и экологически напряженных районах следовало бы принять ряд неотложных мер:

  • разработать и принять Федеральный закон "О возобновляемых источниках энергии";
  • разработать и принять Постановление Правительства "О мерах по развитию использования возобновляемых источников энергии" с указанием государственных целей по вводу мощностей на базе ВИЭ;
  • обеспечить ежегодное финансирование из федерального бюджета в объеме 250-300 млн. рублей для реализации раздела "Энергообеспечение регионов, в том числе северных и приравненных к ним территорий, на основе использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии и местных видов топлива" ФЦП "Энергоэффетивная экономика", утвержденной Постановлением Правительства;
  • назначить федеральный орган исполнительной власти, отвечающий за развитие использования ВИЭ в субъектах Российской Федерации (при наличии ресурсов ВИЭ);
  • организовать Государственный центр по использованию возобновляемых источников энергии
Yandex citirovania