Обзор 1. Состояние ВИЭ в России

Ситуация в конце XX века.

По сообщению О.С.Попеля и В.С.Туманова (1 Mb) [1] на вопросы о необходимости развития ВИЭ в России и наличии ресурсов ответ был дан еще в 1994 году. В тот период большая группа ученых и специалистов по заданию Министра топлива и энергетики Ю.К. Шафраника разработала «Концепцию развития и использования возможностей малой и нетрадиционной энергетики в энергетическом балансе России», утвержденную Коллегией Министерства 3 ноября 1994 г.

Формулировки «Концепции» к 2002 году (времени подготовки материала – прим. ред.) были уточнены. Жизнь подтвердила правильность многих положений «Концепции», в частности, еще более актуальными стали проблемы энергоснабжения России, в решении которых ВИЭ могут сыграть важную роль.

Обозначим эти проблемы:

  1. Обеспечение устойчивого, соответствующего принятым в аналогичных климатических условиях уровням тепло- и электроснабжения населения и производства в зонах децентрализованного энергоснабжения, в первую очередь в районах Крайнего Севера и приравненных к ним территорий. Для жизнеобеспечения 10-12 млн. чел. в эти районы ежегодно завозят около 7 млн. т нефтепродуктов и свыше 23 млн. т угля.
  2. Обеспечение гарантированного минимума энергоснабжения населения и производства (особенно сельскохозяйственного) в зонах централизованного энергоснабжения (главным образом, в дефицитных энергосистемах), предотвращение ущербов от аварийных и ограничительных отключений, особенно в сельской местности. Эти меры могут затронуть жизнеобеспечение 10-13 млн. чел.
  3. Снижение в два и более раза к 2010 г. вредных выбросов от энергетических установок в отдельных городах и населённых пунктах со сложной экологической обстановкой, а также в местах массового отдыха населения. Эти меры могут затронуть жизнеобеспечение 10-15 млн. чел.

    При разработке упомянутой концепции были определены в первом приближении валовой, технический и экономический потенциалы возобновляемых источников энергии (см. таблицу). По состоянию на 2002 год технический потенциал оценен в 4,6 млрд. тут, т.е. в 5 раз больше объема потребления всех ТЭР России, а экономический потенциал определен в 270 млн. тут, т.е. немногим более 25% собственного потребления. В настоящее время экономический потенциал существенно увеличился, поскольку за прошедшие 8 лет произошло подорожание традиционного топлива и удешевление оборудования возобновляемой энергетики.

    Оценка потенциала возобновляемых источников энергии России

    Оценка потенциала возобновляемых источников энергии России
    РесурсыВаловый потенциал млн. тут/годТехнический потенциал млн. тут/годЭкономический потенциал млн. тут/год
    Энергия ветра26x103200010,0
    Малая гидроэнергетика360,4124,665,2
    Солнечная энергия2,3x106230012,5
    Энергия биомассы10x1035335
    Геотермальная энергия**115,0**
    Низкопотенциальное тепло52511536
    Итого по НВИЭ2,34x106(без геотермальной энергии)4593,0(без геотермальной энергии)273,5
    * По приближённой оценке ресурсы геотермальной энергии в верхней толще глубиной до 3 км составляют около 180 трлн. тут, а пригодные для использования – ~20 трлн. тут.
    ** В качестве экономического потенциала взята оценка запасов первоочередного освоения теплоэнергетических вод и парогидротерм с использованием геоциркуляционной технологии.

    Следующий вопрос – оборудование возобновляемой энергетики. Довольно полное представление об этом вопросе дает справочник-каталог «Оборудование нетрадиционной и малой энергетики», второе издание которого вышло в 2000 г. В книге были приведены сведения об оборудовании, ценах, объемах внедрения по всем видам возобновляемых источников. С полным правом можно утверждать, что по всем видам оборудования Россия находится на мировом уровне, за исключением ветроустановок мощностью 30 и более кВт. В области средних и мощных ветроустановок отстаем весьма значительно и без трансфера технологий ветроэнергетики Германии, Дании или США нам не обойтись. А поскольку цены на отечественное оборудование, как правило, на 20-40% ниже зарубежных, то можно говорить о конкурентоспособности. Основная беда – малый объем заказов, что лишает изготовителей возможности совершенствовать свои изделия.

    По кадровому обеспечению картина в целом благоприятная. По возобновляемой энергетике защищаются докторские и кандидатские диссертации, многие ведущие ВУЗы России уже несколько лет выпускают инженеров по специальности «возобновляемая энергетика», в том числе МГТУ им. Баумана, МЭИ, СПбГТУ, УГТУ и ряд других, имеются проектные и строительные организации.

    Сказывается нехватка технического и рабочего персонала эксплуатационников.

    При всех трудностях процесса становления возобновляемой энергетики как самостоятельной отрасли энергетики, можно констатировать, что доля возобновляемой энергетики в производстве электроэнергии составляет не менее 0,5% от общего производства или 4,2 млрд. кВтЧч., а объем замещения органического топлива составляет около 1% от общего потребления первичной энергии или около 10 млн. тут в год. Эти данные получены на основании статистической отчетности России и Международного Энергетического Агентства, а также анализа производства тепловой энергии.

    Состояние в настоящее время

    В подпрограмме развития ВИЭ проекта Программы модернизации электроэнергетики до 2030 г., в Приложении 34 (ВИЭ) к этой Программе и в выступлении акад. Э.П.Волкова приводятся следующие данные.

    С использованием возобновляемых источников энергии в России в настоящее время вырабатывается не более 8926 млн. кВт·ч электрической энергии в год, что составляет 0,9 % совокупного объема производства электроэнергии. Общая мощность электрогенерирующих установок и электростанций, использующих ВИЭ, составляет 2249 МВт. Основной вклад в производство электроэнергии на основе ВИЭ в настоящее время вносят малые ГЭС (37%), геотермальные электростанции Камчатского края (5%) и БиоТЭС в большей части работающие при деревообрабатывающих и целлюлозно-бумажных комбинатах (57%).

    Обобщенные данные производства энергии на базе ВИЭ в 2009* г.
    Виды ВИЭКоличество энергоустановок, шт.Установленная мощность, МВтПроизводство электроэнергии, млн. кВт·ч
    ВЭС101526
    МГЭС907503285
    ГеоТЭС582474
    СЭС000
    ПЭС11,71,2
    БиоТЭС (доля биомассы в расходе топлива - 51,4%)4014005140
    Всего14622498926
    Примечание - * при расчете основных показателей использования ВИЭ учитывались энергетические установки и станции с единичной установленной мощностью от 1 МВт.

    Планы развития генерирующих мощностей с использованием ВИЭ

    На 1-м этапе реализации подпрограммы и ввода планируемых мощностей ВИЭ лидирующее положение по выработке электроэнергии сохранится за МГЭС, ГеоТЭС и БиоТЭС, но с вводом в эксплуатацию опытно-промышленных ветровых электростанций в Приморском и Краснодарском краях начнется увеличение вклада ВЭС. Общая мощность установок на ВИЭ в 2015 году составит 2826 МВт, выработка 11259 млн. кВт·ч.

    2020 год

    Целевые индикаторы развития ВИЭ на 2015 и 2020 г.
    Виды ВИЭ2015 год2020 год
    Установленная мощность, МВтВыработка, млн. кВт·чУстановленная мощность, МВтВыработка, млн. кВт·ч
    ВЭС12731713273557
    МГЭС967423515676863
    ГеоТЭС1086472581650
    СЭС0,20,2712,516,67
    ПЭС13,72013,720
    Био ТЭС1610604024109896
    Всего282611259558822002

    На 2-м этапе реализации подпрограммы структура производства электроэнергии ВИЭ изменится в сторону увеличения доли ВЭС (16%) и уменьшения доли МГЭС (31%), БиоТЭС (45%), и ГеоТЭС (6%), хотя с расширением Мутновской ГеоТЭС и началом строительства ГеоТЭС в Дагестане, производство электроэнергии за счет использования тепла Земли остается значительным. Общая мощность установок на ВИЭ в 2020 году составит 5588 МВт, выработка 22002 млн. кВт·ч.

    В программу первого этапа модернизации включены в основном опытно-промышленные электростанции (Ейская ВЭС мощностью 60 МВт, Абинская БиоТЭС мощностью 12 МВт и т.д.), а также объекты, предусмотренные в:

    • инвестиционной программе ОАО «РусГидро»: Фиагдонская МГЭС мощностью 5 МВт, Верхнебалкарская МГЭС мощностью 15 МВт, Зарагижская МГЭС мощностью 16 МВт, МГЭС «Чибит» в Алтайском крае мощностью 24 МВт, бинарный энергоблок Мутновской ГеоТЭС мощностью 16 МВт, Северная ПЭС мощностью 12 МВт и Дальневосточная ВЭС мощностью 36 МВт;
    • ФЦП «Экономическое и социальное развитие Дальнего Востока и Забайкалья на период до 2013 года»: МГЭС-4 на р.Толмачёва мощностью 10 МВт;
    • региональных инвестиционных программах, целевых программах по энергосбережению и повышению энергоэффективности, стратегиях развития регионов.

      Особенность второго этапа состоит в том, что в этот период предполагается строительство крупных промышленных электростанций на ВИЭ, таких как Калмыцкая ВЭС мощностью 150 МВт, ВЭС в Санкт-Петербурге мощностью 100 МВт, ряда МГЭС в Северокавказском федеральном округе, Алтайском крае, Республике Алтай и Республике Карелия, ГеоТЭС мощностью 100 МВт в Республике Дагестан, второй очереди Мутновской ГеоТЭС, СЭС в Кисловодске мощностью 12,3 МВт.

      Всего за период 2011-2015 гг. планируется ввести 577,2 МВт, за период 2016-2020гг. 2762,3 МВт новых мощностей, в целом в результате выполнения подпрограммы планируется ввод электростанций на ВИЭ установленной мощностью 3339,5 МВт.