В связи с неумолимым уменьшением запасов и достаточно высокой стоимостью традиционных источников энергии: нефти, газа и угля, а также образованием парникового эффекта из-за их использования, происходят изменения в энергетической политике. Все большему количеству стран приходится вести исследования, связанные с альтернативными источниками энергии.
Что называют альтернативными источниками энергии?
Альтернативными источниками энергии называют вид экологически чистых, возобновляемых ресурсов, преобразование которых приводит к получению человеком электрической и тепловой энергии, используемой для собственных нужд. Данные источники представлены:
- энергией ветра и солнца,
- водами рек и морей,
- теплом поверхности земли,
- а также биотопливом, для получения которого используют биологическую массу растительного и животного происхождения.
О видах альтернативной энергетики
В соответствии с источником энергии, преобразование которого способствует получению человеком электрической и тепловой энергии, используемой в повседневном быту, существует классификация альтернативной энергетики. Виды альтернативной энергетики соответствуют способам ее генерации и типам установок, используемых для данных целей.
Использование альтернативных источников энергии развивается в СКО
Энергия солнца
В основе солнечной энергетики лежит преобразование солнечной энергии, способствующее получению электрической и тепловой энергии. Электрическую энергию получают благодаря физическим процессам, происходящим в полупроводниках, на которые воздействуют солнечные лучи. Тепловую энергию получают благодаря
определенным свойствам, характерным жидкостям и газам.
Генерацию электрической энергии осуществляют с помощью комплектования солнечных электростанций, основанных на солнечных батареях (панелях), изготавливаемых с использованием кристаллов кремния. Тепловые установки основаны на солнечных коллекторах, где происходит образование тепловой энергии теплоносителя из энергии солнца. Уровень мощности данных установок соответствует количеству и мощности конкретных устройств, которые установлены на солнечных и тепловых станциях.
Энергия ветра
В основе ветровой энергетики лежит процесс преобразования кинетической энергии, имеющейся у воздушных масс, с образованием электрической энергии, используемой потребителями. Ветровые установки основаны на функционировании ветровых генераторов.
Различные модели ветровых генераторов отличаются:
- техническими параметрами,
- габаритными размерами,
- конструкцией: с вертикальной или горизонтальной осью вращения, различными типами и числом лопастей,
- местом расположения (наземным, морским и т.д.).
Сила воды
В основе гидроэнергетики лежит преобразование кинетической энергии, которой обладают водные массы, в электроэнергию, используемую людьми для собственных нужд. Перечень объектов данного типа представлен гидроэлектростанциями разной мощности, установку которых осуществляют на различных водных объектах. Такие установки подвергаются естественному течению воды либо создаваемым плотинам. При воздействии воды на лопасти турбин происходит выработка электрического тока. В основе гидроэлектростанций находятся гидротурбины.
Использование альтернативных источников энергии. Поделитесь своим опытом.
Электрическую энергию получают еще одним способом. Энергия воды преобразуется благодаря использованию энергии приливов, для чего возводят приливные станции. Такие установки функционируют благодаря использованию кинетической энергии, возникающей у морской воды в периоды, связанные с приливами и отливами, происходящими в океанах и морях при воздействии объектов, входящих в солнечную систему.
Тепло земли
В основе геотермальной энергетики лежит преобразование тепла, которое излучает земная поверхность в тех местах, где происходит выброс геотермальных вод (на сейсмически опасных территориях), так и в других земных регионах. Воспользоваться энергией геотермальных вод можно благодаря использованию специальных установок, в которых происходит преобразование внутреннего тепла земли с образованием тепловой и электрической энергии.
Тепловые насосы предназначены для получения тепла из земной поверхности в любом месте их расположения. Они функционируют на свойствах, характерных жидкостям и газам, а также в соответствии с законами термодинамики. Модели тепловых насосов различаются мощностью и своей конструкцией, связанной с первичным источником энергии, определяющим их тип. Применяются следующие системы тепловых насосов:
- «воздух-вода» и «грунт-воздух»,
- «грунт-вода» и «вода-вода»,
- «вода-воздух» и «воздух-воздух»,
- «фреон-вода» и «фреон-воздух».
Биотопливо
Биотопливо бывает различных видов, различающихся способами получения, агрегатным состоянием (жидким, твердым, газообразным), видами использования. Все разновидности биотоплива объединены тем, что их производство основано на использовании органических продуктов, переработка которых приводит к получению электрической и тепловой энергии. Биотопливо твердых видов состоит из дров, топливных брикетов или пеллет, газообразных – из биогаза и биоводорода, а жидких – из биоэтанола, биометанола, биобутанола, диметилового эфира и биодизеля.
Преимущества и недостатки использования
Каждому конкретному источнику энергии, независимо от его типа, традиционного или альтернативного, характерен спектр свойственных и относящихся конкретно к нему достоинств и недостатков использования. Помимо этого, каждая группа энергоресурсов характеризуется общими плюсами и минусами.
Если говорить об альтернативных источниках энергии, то среди преимуществ следует упомянуть о:
- Возобновляемости альтернативных источников энергии;
- Экологической безопасности;
- Доступности и возможности использования в широких сферах применения;
- Низкой себестоимости энергии, образуемой после преобразования.
Недостатки использования состоят в:
- Высокой стоимости оборудования и значительных материальных затратах на этапах, связанных со строительством и монтажом;
- Низком КПД установок;
- Зависимости от внешних факторов: погодных условий, силы ветра и т.д.;
- Относительно небольшой установленной мощности генерирующих установок, кроме гидроэлектростанций.
Использование альтернативных источников энергии в России
Наша страна, наряду со многими технически развитыми странами мира, немало внимания уделяет альтернативным источникам энергии. Такое внимание связано с наличием больших территорий, не оборудованных до настоящего времени централизованными источниками энергии, а также с тенденцией, свойственной всему миру, заключающейся в борьбе за экологию на планете и экономии традиционного топлива. Разные регионы страны занялись развитием различных видов альтернативной энергетики.
Солнечная энергетика
Максимальное распространение солнечных электростанций характерно различным слоям населения, в качестве альтернативного или резервного источника тепловой и электрической энергии. Можно также утверждать о промышленных масштабах развития данного вида энергетики на территории нашей страны.
Общий уровень установленной мощности солнечных электростанций достиг более 400,0 МВт. Среди наиболее крупных упомянем об Орской им. А. А. Влазнева (установленная мощность 40,0 МВт), расположенной в Оренбургской области; Бурибаевской (мощность 20,0 МВт) и Бугульчанской (мощность 15,0 МВт), расположенных в Республике Башкортостан.
На территории полуострова Крым функционирует свыше десятка солнечных электростанций, мощность каждой из которых составляет 20,0 МВт. Сейчас разрабатывается проектная документация и ведется строительство на разных стадиях еще около 50 объектов, связанных с солнечной генерацией. Они расположены в Сибири, на Дальнем Востоке, в южных и центральных областях страны. Проектируемые и строящиеся объекты получат общую мощность свыше 850,0 МВт.
Ветровая энергетика
В нашей стране функционирует много ветровых энергетических установок, которые позволяют получать электрическую энергию промышленными масштабами. Правда, доля их мощности в энергетической системе существенно ниже по сравнению с солнечными электростанциями. Общий уровень установленной мощности ветровых генераторов чуть выше 100,0 МВт. Среди наиболее мощных упомянем о Зеленоградской ветровой установке (мощность 5,1 МВт), расположенной в Калининградской области; Останинской (25,0 МВт), Тарханкутской (22,0 МВт) и Сакской (20,0 МВт) – на территории полуострова Крым. Сейчас продолжается проектирование и строительство еще 22 ветровых энергетических установок, общая мощность которых превышает 2500,0 МВт.
Гидроэнергетика
Данная разновидность альтернативной энергетики наиболее распространена на российской территории. Энергия, вырабатываемая на ГЭС, установленных на реках в различных отечественных регионах, достигает свыше 20,0%, если суммировать общую генерацию всей российской энергосистемы. По статистике, соответствующей началу 2017 года, суммарный уровень установленной мощности электростанций достигал 48085,94 МВт. Данная мощность вырабатывалась 191 объектом генерации, отличающимся конструкцией и мощностью.
В нашей стране производят электрическую энергию благодаря использованию энергии приливов. Отметим Кислогубскую приливную электростанцию, работающую в Мурманской области свыше 60 лет. Ее реконструировали в 2007 году, увеличив установленную мощность до 1,7 МВт. Сейчас разрабатывается экономическое обоснование и проектная документация для строительства аналогичных станций в Белом (Мезенской ПЭС) и Охотском (Пенжинской и Тугурской ПЭС) морях.
Геотермальная энергетика
Энергию недр, которыми богата наша планета, широко используют в странах, характеризующихся вулканической деятельностью. Для нашей страны данный вид энергетики, в связи с ее особенностями, характерен дальневосточному региону. Дальний Восток оборудован пятью геотермальными электрическими станциями, установленная мощность которых достигает 80,1 МВт. Три станции располагаются на территории Камчатки (Верхне-Мунтовская, Паужетская и Мутновская), Менделеевская станция расположена на острове Кунашир, Океанская станция расположена на острове Итуруп.
Применение биотоплива
Распространение данного вида энергоресурсов не так широко, если сравнивать с традиционными видами топлива или гидроэнергетикой. Отметим развитие в нашей стране лесной и деревообрабатывающей промышленности, а также выращивание сельскохозяйственных культур на больших территориях, чем обусловлено пристальное внимание к этому виду энергетики.
В последнее время активизировалось строительство заводов, занимающихся переработкой отходов древесины и специализирующихся на изготовлении топливных брикетов и гранул (пеллет). Использование брикетов и пеллет эффективно в виде топлива в различных типах котлов. Благодаря их сжиганию происходит выработка тепловой и электрической энергии.
Отходы сельскохозяйственного производства используются для изготовления биогаза и жидкого топлива для дизельных установок и двигателей, где происходит их сжигание, способствующее производству электрической и тепловой энергии. Распространение данного вида топлива пока не настолько широко на территории нашей страны, но можно утверждать о достаточно обширных и успешных перспективах его развития.
Использование в частных домах
При отоплении загородных домов или дач, а также при их электроснабжении можно вполне успешно воспользоваться альтернативными источниками энергии. Возможность использования целиком связана с регионом проживания пользователей и местом расположения объектов, потребляющих топливо. Способность выработки электрического тока с помощью солнечных станций и ветровых установок напрямую связана с активностью солнца и скоростью ветра на участке их расположения, а также с прочими погодными явлениями, характеризующими данный регион.
Построить микро ГЭС можно, если объект потребления расположен рядом с рекой или иным водоемом. Геотермальную станцию можно построить рядом с геотермальными водами, расположенными близко к земной поверхности. Использование биотоплива (продукции отходов деревообработки, дров) возможно в тех регионах, которые богаты лесами, имеют развитую промышленность, относящуюся к данному направлению. Воспользоваться биогазом и жидким топливом можно при наличии больших территорий, предназначенных для выращивания сельскохозяйственных культур. Это способствует созданию больших запасов биомассы, которая используется при производстве данных видов топлива.
Возможно ли в домашней обстановке сделать собственными руками оборудование для получения энергии?
Если вы обладаете свободным временем, желанием, умением работать с ручными инструментами, у вас есть возможность для создания установок и последующего использования альтернативных источников для собственных нужд, чтобы обеспечивать себя тепловой и электрической энергией.
Аналогичная ситуация со всеми перечисленными выше видами альтернативной энергетики.
Для оснащения солнечной электростанции можно заняться самостоятельным изготовлением солнечных батарей, с использованием фотоэлементов заводского производства, а также осуществить сборку контроллера заряда и инвертора, являющихся элементами в таких установках.
Для ветровой установки, как и для солнечной станции, возможно изготовление электронных устройств (например, инвертора), сборка которых достаточно проста. Вы можете воспользоваться существующими электрическими схемами и элементами заводского производства. Изготовление самого важного элемента – ветрогенератора – возможно из доступных материалов и запчастей.
Возможность изготовления и монтажа микро ГЭС есть у каждого, при наличии реки или водоема, соответствующего сооружению плотины. Особенности конструкции и вида гидротурбины соответствуют типу водоема и рельефу местности.
Возможность создания биогазовой установки есть у каждого сельского жителя. Необходимо лишь обладать достаточным количеством биомассы и температурой, соответствующей условиям процесса брожения.
Источник: asgard-service.com
Государственная поддержка альтернативной энергетики: отечественный и зарубежный опыт
Использование ветряков, солнечных панелей, электростанций на биогазе и некоторых других современных источников энергии часто упирается в экономическую составляющую проектов. Увы, новомодные способы генерации обычно проигрывают по себестоимости киловатт-часа традиционным электростанциям, работающим на мазуте, газе и даже на угле. Тем не менее развитие альтернативной энергетики — это вопрос не только краткосрочной прибыли, но и охраны природы, а также решения ряда социальных задач, например, борьбы с безработицей. Поэтому государственная поддержка во всем мире пока является важным условием развития альтернативной энергетики.
Многие технологии, лежащие в основе альтернативной энергетики, известны уже не одно десятилетие. Например, торфяные электростанции и мини-ГЭС использовались еще 100 лет тому назад. Первый в мире ветряк для выработки электроэнергии был построен в 1887 г. в Великобритании. Но, начиная с 50-х годов XX века, отдельные электростанции по всему миру стали объединяться в мощные энергосистемы с едиными центрами управления, охватывающие сразу несколько областей или целую страну. Уровень развития технологий в те годы не позволял управлять большим количеством мелких электростанций, так что на долгие годы в энергетике восторжествовала гигантомания.
Но в середине 2000-х годов ситуация неожиданно поменялась, и к продвижению альтернативной энергетики подключили политиков первой величины. В 2006 г. на экраны вышел документальный фильм «Неудобная правда», созданный при непосредственном участии бывшего вице-президента США Альберта Гора. Этот фильм рассказывал о проблеме глобального потепления и о том, что нужно ограничить выбросы углекислого газа в атмосферу. В 2007 г. фильм получает два «Оскара». Также в 2007 г. Альберт Гор получает Нобелевскую премию мира в составе группы активистов, борющихся против глобального потепления.
Альтернативная энергетика — это совокупность способов получения, передачи и использования энергии, базирующихся на современных технологиях и отличных от наиболее широко применяющихся в данный момент времени. Как правило, альтернативная энергетика базируется на возобновляемых источниках энергии (ВИЭ), например: ветер, солнце, движущийся поток воды.
К возобновляемым принято также относить источники энергии, связанные с утилизацией отходов (биогаз, древесная щепа, шелуха от зерен). Выработка электроэнергии при переработке отходов неизбежно приводит к попаданию углекислого газа в атмосферу, но это меньшее зло по сравнению с выбрасыванием тех же самых отходов на свалку. Пример альтернативной энергетики, не относящейся к ВИЭ, — электростанции, работающие на торфе. Кстати, еще 100 лет тому назад, торф был основой энергетики, теперь к нему возвращаются на новой технологической основе.
Естественно, такие вещи просто так не делаются. Мир стоял на пороге глобального экономического кризиса, а альтернативная энергетика способствует созданию новых рабочих мест в странах «золотого миллиарда». В результате правительства по всему миру, в том числе и в России, стали активно поддерживать альтернативную энергетику.
Дания — страна победившей ветрогенерации
По данным на 2019 г., приблизительно 50 % своих потребностей в электроэнергии Дания покрывает за счет ветряных электростанций. Первый промышленный ветрогенератор был установлен там в 1976 г. Важно, что оборудование для ветрогенерации разрабатывается и производится на территории Дании. Экспорт такого оборудования составляет важную статью доходов.
Существуют как минимум два распространенных заблуждения, как Дании удалось достичь таких результатов в области ветроэнергетики.
Первый миф — в Дании нет собственных нефти и газа, поэтому решили уйти от энергетической зависимости. На самом деле в Дании есть большие шельфовые месторождения нефти и газа, которые активно используются (добыча нефти в 2016 г. составила 140,1 тыс. баррелей в день, что почти в 2 раза больше, чем в Румынии, которая традиционно считается нефтедобывающей страной), при этом Дания даже экспортирует углеводороды.
Второй миф — развитие ветрогенерации обусловлено самыми высокими в Европе (а по некоторым данным — и в мире) тарифами на электроэнергию. Действительно, розничные потребители в Дании платят, в пересчете на наши деньги (по курсу 2019 г.), в среднем 23 руб. за 1 кВт⋅ч электроэнергии. Но от этого ветроэнергетика сама по себе не становится сверхприбыльной.
Дания — страна с самым низким социальным расслоением в мире. Это достигается за счет высоких налогов, в результате в стране высокие цены на все, в том числе и на электроэнергию. Большую часть в структуре тарифов занимают именно налоги, а рентабельность генерации не выше, чем в других европейских странах.
Поэтому даже при самом высоком тарифе в Европе ветроэнергетика в Дании вплоть до 2017 г. дотировалась государством. Размер дотаций составлял 3,5 евроцента за 1 кВт⋅ч. Они выплачивались за первые 22 тыс. часов работы ветряка, установленного на суше, или первые 50 тыс. часов работы ветряка, установленного в море. Ограничение дотаций по времени стимулировало инвестиции в строительство новых ветрогенераторов.
Применение ВИЭ и альтернативная энергетика — в общем случае не одно и то же. Например, энергия движущейся воды — возобновляемый ресурс, который используется как в гигантских ГЭС, так и в мини-ГЭС. Тем не менее к альтернативной энергетике относятся только мини-ГЭС (до 25 МВт), поскольку современные технологии позволили сделать их высокоэффективными. ВИЭ относится не только к выработке электричества, но и к другим направлениям в энергетике, например, производству автомобильного топлива из тростника, так как ресурс возобновляется путем выращивания сельскохозяйственной культуры.
Отмена дотаций произошла в Дании, когда себестоимость выработки электроэнергии на ветроэлектростанциях стала ниже, чем на электростанциях, работающих на газе.
Проблемой ветроэнергетики является нестабильность выработки электроэнергии. В ряде стран мира предусмотрены штрафы за небаланс в энергосистеме. Отсутствие таких штрафов в Дании — тоже одна из мер поддержки ВИЭ. При этом на датских ветряных электростанциях применяются системы регулирования скорости вращения ротора, разработанные под руководством профессора Фреде Блобьерга (интервью с ним мы публиковали в «ЭР», № 1 за 2020 г.), что во многом решает проблему баланса.
Опыт других стран Евросоюза
Дания изначально сделала ставку на ветряки в силу особенностей своего расположения. Страна омывается мелководными Балтийским и Северным морями, где удобно размещать ветряки, при этом они не занимают место на суше.
В остальных странах Евросоюза изначально сделали ставку на солнечные панели. Предполагалось, что в Европе будет развернуто собственное производство таких панелей. Поддержка заключалась в дотировании потребителей, приобретающих солнечные панели. Но европейские солнечные панели оказались неконкурентоспособными по цене, и потребители делали выбор в пользу китайской продукции.
В результате дотации уходили в Китай. Поэтому практика дотирования покупки солнечных панелей была отменена в 2013 г. Далее произошло падение цен на солнечные панели. Стоимость панелей в пересчете на единицу мощности с 2010 по 2019 гг. снизилась в 3 раза, что вызвало настоящий бум солнечной энергетики без использования дотирования покупки панелей.
В 2009 г. Европарламент вместе с Европейским советом приняли директиву 2009/28/EC, которая и по сей день определяет направление развития ВИЭ. В частности, эта директива допускает как временную меру установку фиксированных тарифов для сетевых компаний, по которым они должны были приобретать электричество, произведенное с использованием ВИЭ. В обмен сетевые компании получали дотации от своих государств. В настоящее время данная практика отменена как нерыночная, вместо этого дотации осуществляются в форме премий для сетевых компаний, привязанных к конкретным объемам покупки.
По данным за 2017 г., доля ВИЭ в выработке электроэнергии в среднем по Евросоюзу составила 17,5 %. На 2020 г. поставлена задача обеспечить долю ВИЭ в 20 %.
Опыт США
В США при поддержке ВИЭ делают ставку на налоговые льготы и государственную поддержку развития технологий. Министерство энергетики США регулярно выделяет гранты на исследования в области альтернативной энергетики.
Важная особенность поддержки ВИЭ в США — стимулируется развитие не только генерации, но и средств хранения энергии. Это связано с тем, что американцы во главу угла ставят обеспечение надежности и бесперебойности функционирования своей энергосистемы.
Системы хранения большой емкости позволяют сгладить колебания объема выработки электроэнергии в зависимости от погоды и времени суток. С 2016 г. налоговые льготы распространяются и на бизнес, связанный с хранением энергии. В начале 2020 г. был выделен один из самых больших грантов министерства энергетики США за последнее время. Сумма в $158 млн направлена на исследования в области создания инновационных систем хранения электроэнергии.
Однако следует отметить, что развитие ВИЭ в США изначально было не самоцелью, а средством замещения угольной генерации. Ввод новых мощностей альтернативной энергетики примерно соответствовал уменьшению выработки электроэнергии при помощи угля. Но одним из предвыборных обещаний Дональда Трампа было возрождение угольной промышленности, чему мешает развитие ВИЭ. Поэтому в 2018 г. на поддержку ВИЭ в бюджете США было заложено втрое меньше средств, чем в предыдущем году.
В 2017 г. на долю ВИЭ в США приходилось 20,7 % выработки электроэнергии. Причем примерно половина выработки экологически чистого электричества относилась к ГЭС.
Поддержка альтернативной генерации в России
Основным документом, регламентирующим поддержку альтернативной генерации в нашей стране, является распоряжение Правительства РФ от 08.01.2009 г. № 1-р (ред. от 19.07.2019 г.) «Об основных направлениях государственной политики в сфере повышения энергетической эффективно-сти электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2024 года». Важно, что этот документ фактически относится к альтернативной энергетике, так как предусмотрена поддержка ГЭС мощностью до 25 МВт. Основная ставка делается на поддержку ветряков, на втором месте — энергия солнца, использование мини-ГЭС — на третьем.
Для стимулирования использования ВИЭ предусмотрены надбавки к равновесной цене рынка на электроэнергию, а также государственное субсидирование подключения электростанций к сети. Кроме этого, проекты альтернативной энергетики могут быть включены на конкурсной основе в инвестиционную программу. Электростанции, созданные по этой программе, получают возможность в течение нескольких лет продавать электроэнергию местному сетевому оператору по фиксированной цене.
С 2016 г. в России введены меры поддержки электростанций, работающих на торфе. Используется механизм продажи территориальным сетевым компаниям электрической энергии, которая производится на таких электростанциях, по регулируемым ценам. Присоединение к сетям торфяных электростанций мощностью до 25 МВт субсидируется государством. Помимо выбросов углекислого газа в атмосферу при сжигании, добыча торфа плохо сказывается на экологии. Тем не менее на это пошли, так как порог входа в данный бизнес очень низкий, что позволяет создавать реальную конкуренцию энергетическим монополистам и бороться с безработицей в регионах.
По состоянию на 2018 г. доля ВИЭ в выработке электроэнергии в России оценивается в пределах 18–19 %. Вроде лучше, чем годом ранее было в Евросоюзе, но… более 99 % всей энергии, вырабатываемой ВИЭ в России, — это гидрогенерация, в основном крупные ГЭС. К 2024 г. планируется увеличить долю альтернативной генерации до 4,5 %.
Выводы
Нужна ли государственная поддержка альтернативной энергетики в России, столь богатой природными ископаемыми? При больших размерах страны не везде можно проложить линии электропередачи. Солнечные панели, ветряки и мини-ГЭС могут обеспечить электроэнергией самые удаленные уголки.
Оборудование для альтернативной генерации может стать важной статьей экспорта, а значит, помочь в создании новых рабочих мест. Например, госкорпорация «Росатом» выпускает ветряки, используя в них накопленные экспертные знания в области композитных материалов. Но чтобы предложить товар зарубежным потребителям, следует опробовать технологии на внутреннем рынке. Вот почему альтернативная энергетика нужна для динамичного развития нашей страны.
Источник: Алексей Васильев, журнал «Электротехнический рынок»
Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках
Источник: www.elec.ru
ВИЭ 2.0: Новая программа развития «зеленой» энергетики в России
Аннотация. Статья раскрывает основные принципы новой программы государственной поддержки генерации на основе возобновляемых источников энергии на период 2025-2035 годов. Автор проводит анализ предыдущей программы, работающей с 2014 года и рассчитанной до 2024 года, дает оценку инвестиционным возможностям проектов на основе ВИЭ на втором этапе программы. На основании проделанной работы делается прогноз о достижении в России паритета цен на энергию из нетрадиционных и возобновляемых источников.
Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, ветровые электростанции, солнечные электростанции, малые гидроэлектростанции, государственная поддержка.
Abstract. The article reveals the main principles of the new program of state support for generation based on renewable energy sources for the period 2025-2035. The author analyzes the previous program, which has been operating since 2014 and calculated until 2024, and assesses the investment opportunities of projects based on RES at the second stage of the program. Based on the work done, a forecast is made on the achievement of parity of prices for energy from non-traditional and renewable sources in Russia.
Keywords: renewable energy sources, wind farms, solar power plants, small hydroelectric power plants, government support.
В октябре Минэнерго России представило в правительство проект постановления, которое станет основой для второй масштабной программы развития «зеленой» электроэнергетики на территории России, рассчитанной на 2025–2035 годы. Второй этап будет логическим продолжением первой программы. Он ориентирован не только на строительство новой генерации на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ), но и на то, чтобы повысить ее эффективность, стимулировать производство и экспорт российского оборудования.
Мировые энергетические рынки проходят этап, связанный с успешным развитием технологий в сфере возобновляемой энергетики и ростом их общей конкурентоспособности. В государствах-лидерах по внедрению «зеленых» энергетических технологий они составляют уже немалую долю в общем энергобалансе (например, в Германии порядка 50 %) и активно «теснят» традиционную, прежде всего, тепловую энергетику. В структуре российской энергетики основную долю занимают тепловые электростанции, далее следуют гидрогенерация и атомные электростанции. Действующая программа поддержки ВИЭ в России – до 2024 года – была нацелена не на кардинальное преломление этой сложившейся структуры, а, прежде всего, на создание отечественной производственной базы оборудования для «зеленой» энергетики.
С 2013 года в России работает механизм поддержки ВИЭ и на оптовом энергорынке. Выиграв конкурс и заключив договоры о предоставлении мощности (ДПМ) объектов ВИЭ сроком на 15 лет инвесторы получают гарантию возврата своих вложений с фиксированной доходностью за счет платежей за мощность. Коммерческий оператор оптового рынка (АО «АТС») ежегодно, начиная с 2013 года, проводит конкурсные отборы инвестиционных проектов по строительству солнечных и ветровых электростанций, а также малых ГЭС (мощностью менее 25 МВт).
Правительство установило, сколько мощностей солнечных электростанций (СЭС), ветровых электростанций (ВЭС) и малых гидроэлектростанций (ГЭС) должны быть введены в каждый год за десять лет с 2014‑го по 2024‑й год. Конкурсные отборы проводятся на каждый из пяти предстоящих календарных лет отдельно для каждого вида ВИЭ-генерации. Также были установлены целевые показатели по степени локализации. Например, в 2020–2024 годах для ветровых электростанций и малых ГЭС уровень локализации должен составлять 65 %, для солнечных электростанций – 70 %. Основным «соревновательным» критерием в конкурсе по отбору проектов ВИЭ определен уровень капитальных затрат в расчете на 1 кВт мощности. Правительство установило ценовой «потолок» и компании в ходе конкурса играли на понижение.
Целевые объемы вводов «зеленых» энергомощностей и требования по степени локализации синхронизированы таким образом, чтобы основные производители оборудования для ВИЭ-генерации имели приемлемый горизонт возврата инвестиций при развертывании в России крупных производственных площадок. Еще одной целью является достижение такого уровня развития конкуренции на рынке генерирующего оборудования, который впоследствии может привести к снижению его конечной стоимости.
В июне 2019 года прошел конкурс инвестпроектов ВИЭ на 2020–2024 годы. По его результатам отобраны три проекта на 84,95 МВт: по солнечной генерации – проект «Фортума» с заявленной уставленной мощностью 5,6 МВт, по ветровой генерации – проект «Энел Россия» с установленной мощностью 71,25 МВт и по гидрогенерации – проект «ЕвроСибЭнерго-Гидрогенерация» с установленной мощностью 8,1 МВт.
Благодаря сложившейся конкуренции на рынке солнечной и ветровой генерации в 2016–2019 годах, удалось значительно снизить среднюю величину плановых капитальных затрат по проектам на 1 кВт установленной мощности: в солнечной энергетике этот показатель по итогам 2019 года упал на 59,5 % по сравнению с 2015 годом, в сфере ветрогенерации – на 58,2 %. Малые ГЭС, как более сложные в реализации, только недавно начали привлекать внимание новых инвесторов и здесь конкуренцию только предстоит увидеть.
В 2019 году начата поставка порядка 720 МВт новой мощности объектов ВИЭ, а общая мощность вводов с 2014 года к 1 октября 2020 года по ДПМ ВИЭ составляет около 1,8 ГВт. Регионами-лидерами по объему реализованных проектов в рамках действующего механизма поддержки являются Оренбургская (330 МВт СЭС), Ростовская (296 МВт ВЭС), Астраханская (285 МВт СЭС) области, республики Адыгея (150 МВт ВЭС) и Алтай (120 МВт СЭС), Ставропольский край (100 МВт СЭС). По мере реализации инвестиционных проектов ВИЭ, отобранных по итогам конкурсов до 2024 года, к списку лидирующих регионов добавятся Краснодарский край, Калмыкия и Мурманская область.
В числе наиболее крупных введенных объектов ВИЭ на оптовом рынке электроэнергии и мощности можно выделить следующие:
- Адыгейская ВЭС мощностью 150 МВт в Республике Адыгея («НоваВинд» (ГК «Росатом»));
- Гуковская ВЭС («Третий Ветропарк ФРВ»), Каменская ВЭС, Сулинская ВЭС («Второй Ветропарк ФРВ») мощностью 99 МВт каждая в Ростовской области;
- Самарская СЭС № 2 мощностью 75 МВт в Самарской области («Самарская СЭС»);
- Ахтубинская солнечная электростанция мощностью 60 МВт в Астраханской области (ГК «Хевел»);
- Оренбургская СЭС‑3 мощностью 60 МВт («Солнечный ветер»);
- Фунтовская СЭС мощностью 60 МВт в Астраханской области (ГК «Хевел»);
- Старомарьевская СЭС мощностью 50 МВт в Ставропольском крае («Стар Проджектс»);
- Ульяновская ВЭС‑2 мощностью 50 МВт в Ульновской области («Первый Ветропарк ФРВ»).
Также можно констатировать, что в рамках первой программы развития «зеленой» энергетики в России реально был создан механизм поддержки производства генерирующего оборудования на основе ВИЭ. В результате удалось получить не только «конечный продукт» в виде самих генерирующих объектов, но и полноценный научно-производственный комплекс, связанный с разработкой, внедрением, опытным и серийным производством компонентов энергетического оборудования для ВИЭ, а также подготовкой и обучением персонала.
В частности, успешно локализуется производство оборудования и компонентов для ветроэнергетических установок, в том числе гондол, стальных башен, лопастей, безредукторного генератора, компонентов фотоэлектрических станций (гетероструктурные, моно- и мультикристаллические модули), силового оборудования малых ГЭС.
В рамках целенаправленной политики стимулирования локализации оборудования ВИЭ объемы производства соответствующих компонентов возросли к настоящему времени до 900 МВт в год со 140 МВт в год в 2012 году. При этом со стороны Минпромторга России получены оценки о возможности обеспечения роста промышленного потенциала в объеме до 1,4 ГВт производимого оборудования в год, что обеспечит занятость около десятка тысяч человек.
Достигнутые показатели позволяют российским компаниям не только осуществлять деятельность на внутреннем рынке, но и успешно представлять отечественную промышленность на мировых рынках возобновляемой энергетики. Более того, при продлении программы поддержки ВИЭ после 2024 года планируется поставить достаточно амбициозные показатели по целевой доле экспортных заказов в портфеле инвесторов, что позволит достичь более высоких результатов.
Действующая программа ДПМ ВИЭ рассчитана до 2024 года. Учитывая положительные итоги ее реализации, правительство приняло решение продлить ее, так как это позволит сохранить создающийся российский промышленный потенциал производства энергооборудования на базе ВИЭ, встроиться в общемировые тренды развития энергетических систем, а также снизит антропогенную нагрузку на окружающую среду и позволит использовать значительные российские природно-климатические ресурсы.
Вместе с тем следует учитывать поставленные президентом России Владимиром Путиным ограничения, связанные с тем, что рост нагрузки на потребителей электроэнергии не должен превышать уровень инфляции. Исходя из принятых правительством решений, в течение 2020 года осуществлялась подготовка нормативной базы, необходимой для продления программы поддержки ВИЭ на оптовом рынке до 2035 года с объемом нагрузки на рынок до 400 млрд руб. В сентябре Минэнерго опубликовало разработанный проект постановления правительства.
В нем можно выделить несколько принципиально важных моментов. Для каждого года с 2023‑го по 2035‑й для каждого вида ВИЭ (СЭС, ВЭС и малых ГЭС) предлагается определить на уровне правительства максимальные предельные объемы поддержки, которую инвесторы смогут получить с оптового рынка электроэнергии и мощности. Это гарантирует исполнение поручений по нагрузке на рынок в пределах 400 млрд руб.
Оценку проектов при конкурсном отборе предлагается проводить не по уровню капитальных затрат, как было в первой программе, а на основании комплексной оценки по показателю эффективности генерирующего объекта. Этот показатель определяется как отношение требуемой суммы годовой выручки от продажи электроэнергии и мощности на оптовом рынке в объемах, соответствующих указанным в заявке, к плановому годовому объему производства электроэнергии. То есть, чем меньше средств компании потребуется для выработки заявленных объемов электроэнергии и чем больше этот объем, тем выше ее шансы на победу в конкурсе. По сути, в основе оценки теперь будет одноставочная цена, учитывающая капзатраты компании при строительстве ВИЭ-генерации, доходность инвестиций, операционные расходы на производство электроэнергии и эффективность работы каждого мегаватта установленной мощности (КИУМ – коэффициент использования установленной мощности электростанции). Это более важный для потребителей показатель, так как отбор будут проходить проекты, заявившие наименьшую цену производства электроэнергии с учетом всех расходов.
Таким образом, усиливаются стимулы к максимальной выработке «зеленой» энергии и появляется возможность для применения не только дешевых, но и наиболее эффективных по совокупности всех факторов технологий, при которых можно построить электростанции меньшей мощности, способную работать с более высокой загрузкой и с более низкой ценой производимой электроэнергии. Сочетание технологической и операционной конкуренции приведет к поэтапному снижению фактических цен ВИЭ.
Как и в действующей программе, поддержку за счет потребителей оптового энергорынка ВИЭ-генерация будет получать в рамках платежей за мощность. Вместе с тем, на платежи за мощность будет влиять соблюдение показателей локализации, а также экспорта основного и вспомогательного оборудования.
Реализация этих мер позволит к 2036 году обеспечить так называемый паритет стоимости поставки электрической энергии (мощности) ВИЭ и традиционной генерации и отказаться от специальной поддержки через рынки электроэнергии и мощности, сделав российскую отрасль ВИЭ конкурентоспособной на внутреннем и мировых рынках.
Источник: energypolicy.ru