Роль возобновляемых источников энергии в энергообеспечении

    В России более 50% административных районов  являются энергодефицитными, и для  них существует проблема внутренней энергобезопасности. Хотя в стране сосредоточены самые большие  в мире запасы природного газа, газифицировано всего около 50% городских населенных пунктов, а в сельской местности – только 35%. В таких энергодефицитных районах сжигается жидкое топливо, уголь, дрова, возникают локальные негативные экологические последствия. Использование ВИЭ в такой ситуации также весьма привлекательно.

    В зонах централизованного энергоснабжения  нередко возникают проблемы с  подключением к сетям и взаимодействием  с энергетическими монополистами, в том числе по объективным  технологическим причинам, поэтому  многие потребители стремятся обеспечить автономное энергоснабжение и строят свои котельные и энергоустановки. По имеющимся данным, в России за последние 10 лет по суммарной мощности введено в строй малых дизельгенераторов, бензогенераторов больше, чем крупных электростанций. Ясно, что малые энергоустановки имеют низкий коэффициент использования топлива, более интенсивно загрязняют окружающую среду, ведут к деградации когда-то прогрессивной энергетики России, впервые продемонстрировавшей на практике высокоэффективные технологии совместной генерации электроэнергии и тепла. Очевидна необходимость стимулирования использования ВИЭ для потребителей, желающих перейти на автономное энергоснабжение.

    На  возможность эффективного применения ВИЭ в зонах централизованного  энергоснабжения (использование ветровых электростанций, мини-ГЭС, энергоустановок на продуктах переработки биомассы, геотермальных энергоустановок и др.) должны прежде всего обратить внимание энергодефицитные по электричеству районы и особенно тупиковые зоны, куда приходят тупиковые линии электропередач, а также округа, в которых отмечаются отказы на подключение к электрическим сетям не по экономическим и коррупционным мотивам, а из-за отсутствия технологической возможности (например, в дефицитном Южном федеральном округе до 30% заявок потребителей получают отказы).

    Россия  существенно отстает от основных развитых и многих развивающихся стран как по объему, так и по темпам освоения возобновляемых источников энергии. Суммарный вклад ВИЭ в энергетический баланс России по экспертным оценкам не превышает 1%. В стране не установлены краткосрочные и долгосрочные целевые индикаторы по освоению ВИЭ, в отличие от других стран фактически отсутствует законодательная база, определяющая приоритеты и условия развития ВИЭ.

    Малое внимание развитию ВИЭ в России обусловлено рядом объективных и субъективных факторов:

    — сложившимся в руководстве страны на основе предыдущего опыта устойчивым представлением о том, что Россия располагает практически неисчерпаемыми запасами ископаемого топлива, отсутствием надежных прогнозов социально-экономического и энергетического развития страны на длительную перспективу;

    — все еще существенно более  низкими, чем в других странах, ценами и тарифами на электрическую и тепловую энергию в районах централизованного энергоснабжения, что снижает экономическую конкурентоспособность ВИЭ;

    — слабой информированностью представителей федеральных и региональных органов госуправления, бизнес-сообщества и населения о возможностях и преимуществах использования ВИЭ;

    — недостаточным пока финансированием научноисследовательских, опытно-конструкторских работ и, что особенно важно для продвижения новых технологий на рынок, опытно-демонстрационных объектов в различных регионах страны.

    Необходимость ускоренного развития ВИЭ в стране обусловлена объективными факторами.

    1. Две трети территории страны, где проживает около 20 млн.  человек, находится вне систем  централизованного энергоснабжения.  Энергоснабжение потребителей здесь  осуществляется преимущественно  с помощью автономных энергоустановок, требующих завоза дорогого топлива и эксплуатация которых сопряжена с большими издержками, не говоря об их отрицательном воздействии на окружающую среду (выбросы, топливные контейнеры и т.п.).

    2. Более 50% регионов страны реально энергодефицитны — они вынуждены поставлять энергоресурсы из других регионов. Высокие темпы развития экономики, имевшие место в последние годы, в условиях низких темпов ввода новых энергетических мощностей, износа существующего энергетического оборудования и связанной с этим нарастающей нехватки электроэнергии в масштабах всей страны, ставят перед руководством многих регионов сложные задачи ввода новых энергетических мощностей при практическом отсутствии возможности получить так называемые «лимиты» на природный газ в требуемых объемах. Строительство гидрои угольных электростанций ограничивается жесткими экологическими требованиями. В результате все более актуальной становится ориентация на местные энергетические ресурсы и в том числе на повсеместно доступные ВИЭ.

    3. Рост цен на все виды топлива  и электроэнергию, а также наличие во многих регионах страны ограничений на подключение к электрическим и газовым сетям вызвали в последние годы стихийное развитие в стране малой электрогенерации. Если за период 2001—2007 гг.ввод крупных электростанций в стране составил всего 9,7 ГВт, то ввод малых — 13,4 ГВт. Так рынок реагирует на изменение ценовых факторов и появление инфраструктурных ограничений. В условиях отсутствия на отечественном рынке конкурентоспособных технологий, использующих ВИЭ, потребители применяют малые электрогенерирующие установки на основе дорогостоящих жидких топлив. При этом ускоренными темпами растет импорт таких установок. Доля (по мощности) реализованных на рынке малых установок отечественного производства сократилась с 80% в 2001 г. до 28% в 2007 г. Финансовые потери отечественных товаропроизводителей исчисляются сотнями миллионов долларов.

    4. В России газифицировано всего  лишь около 52% населенных пунктов (село — 31%, город — 59%). Нарастают объемы поставок природного газа за границу, что в условиях истощения эксплуатируемых месторождений и медленного освоения новых негативно сказывается на темпах газификации населенных пунктов в нашей стране и обостряет проблемы эффективного теплоснабжения.

    5. Неуклонно и быстро растут  тарифы и цены на энергоресурсы. Особенно остры эти проблемы для отдаленных потребителей, жизнеобеспечение которых осуществляется за счет привозного топлива. Так в Якутии в ряде населенных пунктов, энергоснабжение которых обеспечивается дизельными энергоустановками малой мощности (до 100 кВт), стоимость генерируемой электроэнергии в 2007 г. превышала 25 руб./кВтч.

    6. Во многих регионах нарастают  экологические проблемы, в решение которых могли бы внести существенный вклад возобновляемые источники энергии.

    7. Следует также иметь в виду, что освоение и внедрение в широких масштабах новых энергетических технологий в связи с высокой инерционностью энергетического хозяйства требует значительного времени, как правило, десятилетия. Нужна заблаговременная подготовка к изменению структуры энергетического хозяйства.

    При сложившейся в стране энергетической и экономической конъюнктуре  возобновляемые источники энергии в ближайшей перспективе вряд ли смогут составить серьезную конкуренцию традиционной энергетике в районах России с развитыми системами централизованного энергоснабжения. Вместе с тем очевидно, что уже сегодня возобновляемые источники энергии могли бы внести в России существенный вклад в решение обостряющихся проблем жизнеообеспечения в отдаленных районах, не имеющих централизованных систем энергоснабжения. В частности, на основе более широкого использования ВИЭ могли бы эффективно решаться многие актуальные задачи:

    — электро- и теплоснабжение автономных потребителей, расположенных вне  систем централизованного энергоснабжения;

    — сокращение завоза жидкого топлива в труднодоступные районы и на Крайний Север при одновременном повышении надежности энергоснабжения потребителей;

    — повышение надежности энергоснабжения  населения и производства, особенно сельскохозяйственного, в зонах централизованного энергоснабжения, главным образом в дефицитных и тупиковых энергосистемах;

    — сокращение вредных выбросов от традиционных энергетических установок в отдельных городах и населенных пунктах со сложной экологической обстановкой, а также в туристско-рекреационных зонах и местах массового отдыха населения.

    Примеры эффективного применения возобновляемых источников энергии для решения  локальных и даже региональных энергетических проблем в различных районах России есть. Создание Верхне-Мутновской и Мутновской геотермальных электростанций на Камчатке существенно повысило надежность энергоснабжения региона и обеспечило сокращение завоза дорогого топлива для дизельных электростанций. На северо-западе страны бурными темпами развивается промышленность энергетической переработки древесных отходов с получением древесных брикетов и пеллеток, объем производства которых в России уже превысил 400 тыс. т в год (преимущественно для экспорта в европейские страны).Положительный опыт использования энергии ветра имеется на Чукотке и в Калининградской области, мини- и микро-ГЭС — в Башкирии, Дагестане и Тыве, солнечной энергии — для горячего водоснабжения объектов санаторно-курортного комплекса Краснодарского края, жилых домов и промышленных предприятий в Бурятии, высокогорных объектов Специальной астрофизической обсерватории РАН в Карачаево-Черкесии и др.

    Существенно возрастает бюджетное финансирование проектов, направленных на эффективное использование ВИЭ в различных секторах экономики, в том числе в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007—2012 годы», реализуемой Федеральным агентством по науке и инновациям. Амбициозная программа создания в России сетевых ветроэлектрических станций и малых ГЭС разрабатывается ОАО «РусГидро». Открываются хорошие перспективы для эффективного использования ВИЭ в рамках особых туристскорекреационных зон, решение о создании которых в различных регионах страны уже принято. Планируется применение современных энергосберегающих и экологически чистых энергетических технологий при строительстве олимпийских объектов в Сочи. Привлекательность этих объектов для широкого эффективного использования ВИЭ обусловлена не только экономическими причинами, но и жесткими экологическими требованиями. Выполненные предварительные проработки показывают высокую эффективность комбинированного использования солнечной энергии, энергии ветра, геотермальной энергии, энергии биомассы, микро-ГЭС на территории прибайкальских рекреационных зон, зон на Северном Кавказе (район Сочи, Кабардино-Балкария, Карачаево-Черкесия), в Приморском крае. Обнадеживает повышающийся интерес российских и зарубежных энергетических компаний к созданию на территории России ряда крупных геотермальных энергоустановок, ветровых ферм, мини-ГЭС. Растет спрос на автономные энергоустановки, в том числе для энергоснабжения телекоммуникационных систем, станций мониторинга на газо- и нефтепроводах, железных дорогах, горных баз и поселений, где малые солнечные, ветровые или комбинированные солнечно-ветровые установки уже сегодня могут составить конкуренцию традиционным дизель- и бензо-генераторам или эффективно дополнять друг друга. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Развития ВИЭ в мире

    По  данным Renewable Energy Policy Network for the 21st Century (REN21) в 2007 г. мощность действующих в мире электрогенерирующих энергоустановок на ВИЭ (без традиционных крупных гидроэлектростанций) достигла 240 ГВт, что составляет 5% от суммарной мощности всех электрогенерирующих установок, и ими вырабатывается около 3,4% всей потребляемой электрической энергии. Мощность энергоустановок на ВИЭ уже превышает четверть суммарной мощности атомных электростанций. По сравнению с 2004 годом вклад ВИЭ в мировой энергетический баланс вырос на 50%.

    Наибольший  вклад дают сетевые ветровые энергоустановки, установленная мощность которых в начале 2007 г. превысила 100 ГВт(э). Ввод ветроэнергетических мощностей в последние годы возрастал ежегодно на 30—40%. Еще более высокими темпами (более 50% в год) растет рынок фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии. Суммарная мощность действующих в мире фотоэлектрических энергоустановок в 2007 г. оценивается в 7,7 ГВт(э).

    Суммарная тепловая мощность солнечных коллекторов, используемых, прежде всего, для горячего водоснабжения и отопления домов, в 2007 г. превысила 120 ГВт (более 160 млн м2 солнечных коллекторов). Такие установки используются более чем в 50 млн домов в мире, ежегодные темпы роста 19%.

    Биомасса  и геотермальная энергия обычно применяются как для производства электроэнергии, так и тепла. Так называемые геотермальные тепловые насосы, использующие подземные теплообменники, широко применяются более чем в 30 странах для теплоснабжения и кондиционирования воздуха в 2 млн зданий.

    Производство  биотоплив (этанол и биодизель) в 2007 г. превысило 53 млрд. л/год и возросло на 43% по отношению к 2005 г. Производство биоэтанола достигло 4% от всего ежегодно потребляемого бензина в мире. Производство биодизеля за последний год возросло более чем на 50%.

    Установками на ВИЭ сегодня пользуются десятки миллионов людей. В сельских районах развивающихся стран 25 млн человек используют биогазовые и солнечные установки для приготовления пищи и освещения домов. Интересно отметить, что на развивающиеся страны приходится лишь около 40% суммарной мощности всех энергоустановок на ВИЭ, 60% установок используется в развитых странах, что свидетельствует об их достаточно высокой конкурентоспособности по отношению к другим современным энергетическим технологиям.

    Суммарные государственные и частные инвестиции в развитие ВИЭ в 2007 г. превысили 100 млрд. долларов. В сфере ВИЭ в мире действуют сотни малых, средних и крупных компаний. Капитализация наиболее крупных 140 специализированных компаний в 2007 г. превысила 100 млрд. долларов. В различных сферах экономики в области ВИЭ создано более 2,5 млн рабочих мест.