90 лет назад СССР был мировым лидером в ветроэнергетике

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.

Фото: Глеб Щелкунов, Коммерсантъ

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.