Перспективы развития возобновляемых источников энергии

В доиндустриальный период в течение многих столетий человечество брало от природы ровно столько даров, сколько ему было необходимо для обеспечения незначительных (по современным меркам) текущих потребностей; низкий спрос на природные ресурсы способствовал их полному восстановлению и накоплению.

В начале XXI в. «экологический след», оставляемый одним жителем плане­ты, приблизился к 1 га в развивающихся странах и примерно к 10 га - в передо­вом обществе потребления - США, при этом удельное значение экологического ресурса составило около 2,2 га / человека; это означает, что для повсеместного достижения усредненного уровня жизни обитателя Северной Америки человече­ству необходима территория, эквивалентная площади примерно 4 планетам Зем­ля.

Иными словами, в мировом хозяйстве в течение многих десятилетий добыча природных богатств велась и в настоящее время производится опустошающими темпами. Кроме того, техногенный тип развития, основанный на истощении и де­градации природных ресурсов, оказывает негативное и разрушающее влияние на окружающую среду, что приближает человечество к линии «невозврата», за кото­рой, как полагает ряд специалистов, могут произойти необратимые изменения климата на планете, что в свою очередь затронет ЕС в том числе.

В результате в мире, особенно в странах ЕС, все большую актуальность и значимость приобретает проблематика поиска баланса между экономическим раз­витием и сохранением природы; обостряется необходимость закрепления и гло­бального распространения тенденции опережающего роста ВВП по сравнению с темпами расширения потребления первичной энергии (характерной в настоящее время для стран ЕС), а также принципиальной трансформации структуры энерго­производства.

В то же время по целому ряду различных причин (в том числе демографи­ческих) многие экономики столкнулись с нарастанием проблем в социальной сфере и необходимостью масштабного создания новых рабочих мест.

Одним из эффективных инструментов преодоления современных вызовов является возобновляемая энергетика, развитие которой позволяет решать много­плановые задачи, связанные с изменением технологического уклада.

Во многих странах, особенно европейских, одним из направлений новой энергетической стратегии стало развитие ВИЭ и энергосбережения. В ряде стран появились соответствующие государственные программы и были разработаны за­конодательные базы в области использования возобновляемой энергетики, кото­рые составили как правовую и экономическую, так и организационную основу этого направления технического развития.

В настоящее время в Европейском Союзе различные виды ВИЭ находятся на разных стадиях освоения. Общая мощность установок, использующих возоб­новляемые источники энергии, в ЕС (без учета ГЭС) на конец 2013 года составила 235 ГВт. Самое широкое распространение получила энергия ветра (117 ГВт), что связано главным образом с развитием морской ветроэнергетики. Следовательно, можно прогнозировать, что в перспективе энергия ветра останется лидером среди ВИЭ.

Первенство в ЕС по применению данной энергии занимают (ГВт) Г ермания (34), Испания (23) и Италия (8,6). В целом на ЕС-28 приходится 37 % всех миро­-170вых мощностей^[170].

Второй по объему возобновляемый источник - солнечная энергия (82,3 ГВт).

Энергию солнца в электроэнергию преобразуют фотоэлектрическим и тер­модинамическим способами. В ЕС же в основном распространен первый способ (80 ГВт на конец 2013 года). Лидерами, использующих данный способ, являются (ГВт) Германия (36), Италия (17,6) и Испания (5,6)^[171].

Биомасса - третий по объему возобновляемый источник (35 ГВт). Можно ожидать, что ее доля в перспективе будет расти за счет генерации энергии по­средством утилизации бытовых и промышленных отходов, учитывая, что данная сфера экономически и юридически отрегулирована в большинстве стран ЕС.

Четвертое место по масштабу применения занимает геотермальная энер­гетика (1 ГВт). Г еоТЭС географически привязаны к месторождениям парогидро- терм или к термоаномалиям, что ограничивает область применения геотермаль­ных установок, хотя по стоимости производства электроэнергии они могут конку­рировать с традиционными электростанциями.

Касательно ГЭС (124 ГВт) следует отметить, что в последнее время растет интерес к созданию и использованию малых ГЭС, которые все больше применя­ются и базируются на новых высокотехничных технологиях, связанных, в частно­сти, с полной их автоматизацией и дистанционным управлением.

В гораздо меньших масштабах используется приливная энергия^[172].

Успешное развитие возобновляемой энергетики в ЕС обусловлено в первую очередь стабильной и разнообразной поддержкой государств, выражающейся в предоставлении налоговых льгот, налоговых каникул, свободного доступа к сетям общего пользования частных владельцев электростанций на базе ВИЭ, обязатель­ной закупке государством энергии, производимой на базе ВИЭ по фиксирован­ным тарифам, государственном финансировании НИОКР и пилотных проектов в сфере ВИЭ, долевом участии в проектах по строительству электрических и тепло­вых станций на базе ВИЭ, беспроцентных кредитах предприятиям отрасли.

Доля возобновляемых источников энергии в структуре энергобаланса Евро­пейского Союза растет весьма стабильными темпами (таблица 15).

Таблица 15 - Доля ВИЭ в структуре потребления энергоресурсов

В процентах

Продолжение таблицы 15

Источник: составлено автором по данным Евростата.

Как видно из таблицы 15, уже в 2012 году доля ВИЭ в структуре потребле­ния энергоресурсов составила 14 % (с учетом ГЭС) и вполне очевидно, что к 2020 году будет достигнута цель - 20 %.

Обращает на себя внимание и тот факт, что некоторые страны уже достигли планового показателя 2020 года. Так, в 2012 году доля ВИЭ в структуре потреб­ления энергоресурсов Швеции составила 51 %, при плане в 2020 году - 49 %. А Эстонии и Болгарии - 25,8 % и 16,3 % при плане 25 % и 16 % соответственно.

Доля же ВИЭ в производстве электроэнергии (рисунок 14) возросла с 14 % в 2004 году до 24 % в 2012 году^[173]. Ее увеличение наблюдается по всем странам ЕС, кроме Латвии, где она осталось почти на уровне 2004 года.

В перспективе производство электроэнергии на базе ВИЭ будет только уве­личиваться, благодаря главным образом ветроэнергетике и солнечной энергии.

Рисунок 14 - Доля ВИЭ в производстве электроэнергии, %

Источник: составлено автором по данным Евростата. URL: http://appsso.eurostat.ec.europa.eu/ nui/submitViewTableAction.do (дата обращения: 25.12.2014).

Касательно доли ВИЭ в холодотеплоснабжении можно констатировать ее увеличение по всем странам без исключения, как это и показано на рисунке 15.

Рисунок 15 - Доля ВИЭ в холодотеплоснабжении, %

Источник: составлено автором по данным Евростата. URL: http://appsso.eurostat.ec.europa.eu/ nui/submitViewTableAction.do (дата обращения: 25.12.2014).

Так, ее доля с 2004 года по 2012 год увеличилась до 16 % с 10 %, и можно прогнозировать, что она и в будущем будет иметь динамику к росту, учитывая общую стратегию ЕС по развитию доли возобновляемых источников энергии.

На рисунке 16 так же наблюдается рост доли ВИЭ в транспортном секторе. Она увеличилась с 1 % до 5 %. Хотя их доля невелика по сравнению с показате­

лями ВИЭ по производству электроэнергии и холодотеплоснабжения, но все же в долгосрочном плане она стабильно будет расти по мере удешевления технологий.

Рисунок 16 - Доля ВИЭ в транспортном секторе, %

Источник: составлено автором по данным Евростата. URL: http://appsso.eurostat.ec.europa.eu/ nui/submitViewTableAction.do (дата обращения 25.12.2014).

Таким образом, касательно перспектив использования ВИЭ в ЕС можно прогнозировать, что План ЕС «20-20-20» в части замещения в энергопотреблении на 20 % традиционных источников возобновляемыми к 2020 году будет выпол­нен. Более того, и после 2020 года можно ожидать, что их доля будет только уве­личиваться, особенно, учитывая развитие и удешевление технологий и последние события в Украине, которые продемонстрировали в очередной раз чрезмерную зависимость стран Европейского Союза от импорта энергоносителей.

Однако, по мнению автора, для этого должны соблюдаться следующие условия:

- сохранение экономического приоритета развития ВИЭ в энергетической политике ЕС, в том числе из-за обеспечения энергобезопасности;

- сохранение субсидирования;

- возвращение мировых цен на нефть на уровень не ниже 80 долл. за баррель.

Об обоснованности вышеуказанного прогноза также говорит и стратегия ЕС в области энергетики и борьбы с изменением климата до 2030 года (одобрена Ев­рокомиссией в январе 2014 года), согласно которой доля ВИЭ в структуре энерго­потребления Европейского Союза должна составить минимум 27 % к 2030 году^[174]. Однако для достижения данных показателей согласно докладу «BNEF 2030 Market Outlook» будут необходимы инвестиции в ВИЭ в размере 1 трлн. долл. до 2030 года^[175].

Так, обобщая вышесказанное, на рисунке 17 дана оценка влиянию инвести­ций в ВИЭ на перспективы изменения структуры энергопотребления ЕС.

Рисунок 17 - Оценка влияния инвестиций в ВИЭ на перспективы изменения структуры энергопотребления ЕС

Источник: Составлено автором на основании статистических данных BP Statistical Review of World Energy, June 2014, REN21 - Renewables 2014 Global Status Report и http://cleantechnica.com/2014/07/14/bnef-europe-invest-1-trillion-renewables-2030/(дата обращения 25.12.2014)

Из него следует, что при осуществлении инвестиций в размере 1 трлн. долл. до 2030 года, доля мощностей по производству электроэнергии на базе традици­онных источников энергии снизится на 21 %, а доля мощностей на базе ВИЭ уве­личится на 20 %. В свою очередь доля ВИЭ в общей структуре энергопотребления увеличится на 13 %.

Интересным представляется рассмотреть развитие и перспективы ВИЭ в России. Так, в 60-70-е годы в СССР проводились НИОКР и предпринимались практические шаги в направлении использования ВИЭ. Первая в стране ГеоТЭС (Паужетская) мощностью 5 МВт была построена в 1967 году на Камчатке. В дальнейшем ее мощность была увеличена до 11 МВт. В 1968 году благодаря при­менению отечественного прогрессивного метода наплавного строительства, кото­рый был использован впервые, появилась Кислогубская ПЭС с мощностью 0,4 МВт. В 60-70-е годы были разработаны фотоэлектрические установки автоном­ного электроснабжения, а уже в 80-е годы были предприняты значительные меры по развитию солнечной энергетики: в Крыму были созданы первый эксперимен­тальный комплекс сооружений с солнечным теплоснабжением и первая экспери­ментальная солнечная электростанция (СЭС-5) мощностью 5 МВт с термодина­мическим циклом преобразования энергии. К концу 80-х годов общая площадь солнечных установок горячего водоснабжения составляла примерно 150 тыс. кв. м, а производство солнечных коллекторов - 80 тыс. кв. м в год.

Распад СССР и переход России на рыночную экономику и последовавшие существенные экономические и политические проблемы оказали негативное вли­яние на развитие ВИЭ. Однако удалось сохранить, хотя и на минимальном уровне, имевшийся научно-технический потенциал, не потерять, а в некоторых случаях даже увеличить промышленные мощности по производству оборудова­ния.

Например, сейчас есть возможности развития малых ГЭС на новой основе посредством производства современных гидроагрегатов мощностью от 10 до 5860 кВт. В области ветроэнергетики были созданы пилотные установки мощностью

250 и 1000 кВт^[176].

Однако несмотря на то, что сфера ВИЭ в России имеет значительный по­тенциал, доля ВИЭ в энергобалансе страны не превышает 1 %^[177].

В соответствии с планами правительства инвестиции в сферу ВИЭ до 2020 года должны составить 1 трлн. руб., а доля возобновляемых источников энергии в суммарном энергопроизводстве к 2015 году увеличится до 2,5 %, к 2020 году - до 4,5 %. Новые ВИЭ-мощности в тот же период расширятся до 11 ГВт, при этом ос­новное внимание будет уделено развитию ветровой энергетики, а также строи­тельству солнечных и малых ГЭС (мощностью до 25 МВт). По данным комитета ГД РФ по энергетике, к 2020 году в РФ суммарная мощность ВИЭ-оборудования по видам возобновляемых источников энергии может достичь следующих показа­телей (ГВт): энергия ветра - 6,15, энергия солнца - 2,0, энергия воды (малые ГЭС) - 1,97, энергия биомассы (в том числе биогаза) - 0,9^[178].

По прогнозам экспертов, в ближайшие годы тарифы на электроэнергию в России будут неуклонно расти. Это связано с тем, что генерация энергии на базе возобновляемых источников обходится производителям дороже, чем при исполь­зовании углеводородных энергоносителей. Так, по оценке комитета ГД РФ по энергетике, в РФ стоимость производства «чистой» электроэнергии имеет следу­ющие параметры (долл. /кВт^.ч): на базе энергии ветра - 1,4 тыс., при использова­нии биомассы - 2,3 тыс., на основе солнечной энергии (ФГУ) - 2,5 тыс., энергии воды (для малых ГЭС) - 2,9 тыс. Для привлечения инвесторов в этот сектор пра­вительство РФ планирует введение «зеленых» тарифов^[179].

В некоторых российских регионах в последние несколько лет наблюдалось постепенное развитие сферы ВИЭ в виде реализации разрозненных и «точечных» проектов. Так, в июле 2012 года была введена в эксплуатацию (в эксперименталь­ном режиме) солнечная электростанция в п. Батамай Кобяйского р-на Якутии.

Станция мощностью 30 кВт позволяет экономить около 8 % дизельного топлива на сумму до 200 тыс. руб. в год. По оценке экспертов, срок ее окупаемости соста­вит 7 лет. Компания «Передвижная энергетика», входящая в состав холдинга «РАО ЕС Востока», летом текущего года начала строительно-монтажные работы по установке ветродизельного комплекса, включающего две ветровые установки мощностью по 275 кВт, в с. Никольском на Командорских о-вах. До 2016 года компания планирует также строительство 11 ветровых установок в северной ча­сти РФ. Согласно проектным расчетам успешная реализация данных проектов позволит экономить до 45 % дизельного топлива.

Первая в России промышленная биогазовая станция, перерабатывающая ор­ганические отходы в биогаз, поступающий в дальнейшем в энергетические уста­новки для выработки электрической (7,4 млн. кВт^.ч в год) и тепловой (3,2 тыс. Гкал.) энергии, была введена в эксплуатацию весной 2012 года в Белгородской области. Станция расположена вблизи Стригуновского свинокомплекса и рассчи­тана на переработку 38,7 тыс. куб. м органических отходов в год и производство более 19 тыс. куб. м в год органических удобрений.

В конце августа 2012 года компания «Альтэнерго» представила на рассмот­рение правительству программу развития сферы ВИЭ, включающую сооружение 100 биогазовых установок, которые позволят вырабатывать до 9,6 млн. кВт^.ч электрической и 18,2 тыс. Гкал. тепловой энергии в год. Инвестиции в проект оцениваются в 1,5 млрд. евро. По мнению представителей компании, Белгород­ская область ввиду наличия около 1 тыс. свиных и птичьих ферм, вырабатываю­щих до 15 млн. т навоза в год, обладает благоприятными условиями для развития этого направления энергетики. Реализация данного проекта позволит обеспечить электрической и тепловой энергией около 1 млн. человек, а также произвести 67 тыс. т органических удобрений^[180].

Летом 2012 год компания «Биогазэнергострой» начала строительство круп­нейшей в России биогазовой электростанции в п. Ромодановское (Мордовия). В качестве сырья станция будет использовать отходы жизнедеятельности крупного

рогатого скота и свекольный жом, основными поставщиками которого станут сельскохозяйственный кооператив «Ромодановское», близлежащие фермерские хозяйства и сахарный завод. Строительство станции, мощность которой составит 4,4 МВт, планируется завершить к концу 2014 года^[181].

Инвестиции в проект оцениваются в 25 - 30 млн. евро, из которых 15 % - собственные средства компании, 85 % - долгосрочные кредиты банка «Berliner Landesbank». Наряду с этим, фирма «Биогазэнергострой» намерена построить еще около 30 подобных станций в различных регионах страны суммарной стоимостью 750 млн. евро. В настоящее время в России эксплуатируются 10 биогазовых стан­ций (для сравнения, в Германии - 10 тыс.).

Агрохолдинг «Юг Руси» планирует начать производство биотоплива из технических сортов рапса и льна на принадлежащем ему Новошахтинском заводе. Реализация проекта будет осуществляться в три этапа. На первом этапе предпола­гается наладить выпуск 1 тыс. т высококачественного биодизельного топлива (с цетановым числом до 100 ед. в сутки), при этом начальные капиталовложения оцениваются в 200 млн. долл.^[182].

В 2014 году Президент России Владимир Путин запустил по видеосвязи Кош-Агачскую солнечную электростанцию в Республике Алтай.

Мощность Кош-Агачской СЭС составляет 5 МВт, что обеспечит стабильное электроснабжение трех муниципальных районов на территории региона с населе­нием 44,3 тыс. человек. Планируемый объем выработки электроэнергии — 9 млн. кВт часов в год.

Стоимость строительства — 570 млн. руб. Эта электростанция является первым из пяти проектов строительства солнечных электростанций на территории Республики Алтай. Планируемая мощность пяти СЭС составит 45 МВт^[183].