Возобновляемая энергетика: прогрессивные тенденции или агрессивный PR?
Потенциал возобновляемой энергетики огромен. Так, только Солнце ежедневно посылает на Землю в 20 раз больше энергии, чем ее использует все население земного шара за год. Человек давно научился извлекать эту энергию, а технологический прогресс позволяет использовать возобновляемые источники энергии все более эффективно.
В общероссийской газете «Энергетика» (№5 март 2011) вышла статья А.Перова, название которой вынесено в заголовок. Тенденциозность подачи информации и незамысловатое манипулирование фактами дает основание думать о пропагандистском характере этого материала. Удивление вызывает сама постановка вопроса: возобновляемая энергетика – удел средневековья. В статье приведены некоторые факты и сделаны определенные выводы, с которыми я, как эксперт в области ВИЭ, позволю не согласиться. И предложу читателям иную точку зрения.
Статья А.Перова содержит несколько основных тезисов:
1) «Зеленая энергия» дорого обходится потребителям;
2) «Зеленая энергетика» не заменит традиционные источники энергии;
3) «Зеленая энергетика» не безупречна с экологической точки зрения;
4) Россия – сырьевая страна с дешевыми ресурсами, в которой отсутствуют технологии ВИЭ, и поэтому возобновляемая энергетика не является для нас приоритетом развития.
Теперь по каждому тезису отдельно.
«Зеленая» энергия дорого обходится потребителям
При рассуждениях о стоимости «зеленой» энергии для потребителей необходимо ответить на два вопроса. Во-первых, какова стоимость электроэнергии у нас в стране, которая не имеет сектора возобновляемой энергетики? Во-вторых, какова стоимость производства электроэнергии на возобновляемых источниках энергии при использовании современных технологий?
Известно, что за последние 10 лет электроэнергия в России подорожала в три и более раза. По прогнозу экспертов к 2014 году электроэнергия подорожает еще в 2 раза. В результате перехода к «ручному управлению» отраслью ситуация стала просто абсурдной: цены на электроэнергию в России, обладающей избыточными энергетическими ресурсами, мало того, что стали дороже, чем в большинстве стран, обеспеченных энергоносителями, но и приблизились к уровню стран, испытывающих серьезный недостаток в энергетическом сырье.
Об этом заявил Президент Дмитрий Медведев на заседании президиума Госсовета и привел в пример Курскую область, где предприятия, работающие на низком уровне напряжения, платили в январе 2011 года около 6 рублей за 1 КВт·ч. «Даже в Италии, которая является самой проблемной, с точки зрения электроэнергии, страной Западной Европы, этот уровень составляет 11–11,5 евроцентов», — заметил он.
Уже сегодня российские тарифы на электричество сравнимы или выше, чем в США, Франции и Великобритании. Распространенное мнение о том, что в России развитие возобновляемой энергетики нерентабельно из-за низких энергетических тарифов, является не верным.
С одной стороны, технологии «зеленой» энергетики за последние 10 лет совершили прорыв. Так удельная стоимость ветро-энергетических установок снизилась с 5000 до 1000 долл. за 1 КВт, а «чистая» себестоимость производства электроэнергии (без инвестиционной составляющей) уже находится на уровне 30-40 копеек за КВт·ч. Проекты строительства малых ГЭС со сроком окупаемости около 10 лет дают электроэнергию стоимостью 1,5-2 рубля за КВт·ч, а геотермальные станции – 3-3,5 рублей за КВт·ч. Фотоэлектрические модули еще остаются достаточно дорогими: но именно это направление ВИЭ считается наиболее перспективным. Финансирование проектов НИОКР в этой сфере превышает более 10 млрд. долл. ежегодно. Эксперты ожидают, что в ближайшие 3-4 года эффективность фотоэлектрических преобразователей сравняется другими технологиями получения электроэнергии.
С другой стороны, ужесточение экологических требований и рост стоимости энергетических ресурсов привел к значительному удорожанию строительства традиционных генерирующих мощностей. Стоимость строительства традиционных тепловых станций за последние пять лет выросла с 1000-1200 долл. за 1 КВт до 2500-3000 долл.. Стоимость строительства будущей АЭС «Белене» в Болгарии составит около 10 млрд. евро за 2000 МВт, то есть 5000 евро за 1 КВт.
Подключение к сети ВИЭ ведет к удешевлению стоимости электроэнергии. Например, в Испании в 2009 году стоимость электроэнергии на момент максимальной выработки ветровой и гидроэнергии составляла 17 евроцентов за КВт·ч. Для сравнения среднегодовая цена электроэнергии в Испании в это время колебалась между 37 и 42 евроцентами за КВт·ч.
Подключение к сети блока АЭС сопоставимо со стоимостью самого блока в силу особых требований к схеме выдачи мощности по резервированию. Трагические события на Фукусима-1 в Японии однозначно приведут к ужесточению требований по безопасности АЭС, а значит, к увеличению общей стоимости строительства и эксплуатации.
Есть еще один факт, о котором автор статьи не упоминает, но о котором хорошо известно экспертам в области ТЭК - это государственная поддержка традиционной энергетики. По оценкам Международного энергетического агентства суммарная величина мер поддержки и стимулирования энергетики в России в настоящее время составляет около 40 млрд. долларов. Инвестиционная компания «Тройка Диалог» оценивает масштабы перекрестного субсидирования для ОАО «Газпром» примерно в 70 млрд. долл.. Программа поддержки ядерной энергетики в России, действующая в настоящее время, предусматривает выделение порядка 1 трлн. рублей (40 млрд. долл. в ценах 2008 г).
Спор об эффективности ВИЭ возникает по причине разных методик оценки отдельных проектов и комплексных программ развития возобновляемой энергетики, которые применяются в развитых странах и в России. В нашей стране применяются оценки краткосрочных экономических результатов отдельных проектов, забывая о безопасности и экологических последствиях от деятельности углеводородной и атомной энергетики. Такого рода анализ не учитывает будущие риски, связанные с ценами на топливо, будущими затратами на охрану окружающей среды и здравоохранение.
В современной истории российской промышленности пока не появилось объективного анализа о перспективах технологического развития отраслей, связанных с производством оборудования для ВИЭ.
Вывод: «зеленая» электроэнергия обходится потребителям не дорого. Точно не дороже атомной или угольной электроэнергии. Технологии развиваются и делают ВИЭ более эффективными и дешевыми, а угольные и атомные станции по причине ужесточения требований по экологии и безопасности становятся все более дорогими.
«Зеленая» энергетика не заменит традиционные источники энергии
Само по себе прямое противопоставление возобновляемой и традиционной энергетики, используемое автором статьи А.Перовым, является некорректным. Конечно нынешний уровень развития технологий, сложившаяся практика получения энергии, наличие углеводородного сырья в достаточных объемах пока являются ограничениями для массового внедрения ВИЭ. Но практика массового использования ВИЭ в Европе, США и Китае существует более 20 лет, а месторождения углеводородов, особенного дешевого, сокращаются. Поэтому объективный тренд в энергетики – развитие новых технологий получения энергии, включая ВИЭ. По мнению международных экспертов, ВИЭ уже сегодня могут замещать ископаемое топливо в четырех сферах: производстве электроэнергии, приготовлении пищи и отоплении помещений, производстве моторного топлива, автономном снабжении энергией удаленных потребителей и в сельской местности.
Наиболее слабым местом ВИЭ является более высокие удельные капиталовложения по сравнению с традиционными ПГУ и ГТУ. Это связано с высокой капиталоемкостью оборудования, необходимостью создавать большие площади энергоустановок, «перехватывающих» поток используемой энергии (приемные поверхности солнечных установок, площадь ветроколеса, протяженные плотины приливных электростанций и т. п.), дополнительными затратами на преобразование и аккумулирование энергии. К недостаткам ВИЭ на современном этапе развития технологий также следует отнести и трудности, связанные с невозможностью постоянного сопряжения производства электроэнергии с ее потреблением (графиком нагрузки), или интегрирования энергетических установок на базе ВИЭ в общую силовую сеть. Эти проблемы решаются с помощью современных преобразователей частоты и накопителей энергии. Во избежание изменений параметров объединенной энергосистемы (прежде всего частоты), доля нерегулируемых электростанций (ветро- и солнечных электростанций) не должна превышать, по оценке экспертов в области диспетчеризации электроэнергии, 10-15% общей мощности. Хотя в Дании доля ВИЭ в общем электрическом балансе в отдельные месяцы составляет до 50%, а внутри суток, особенно ночью, достигает 100%. В Испании эти показатели составляют 30% и 50% соответственно.
Вклад ВИЭ в мировой энергобаланс пока невелик, около 20% конечного потребления энергии. При этом на долю биомассы и гидроэнергии, используемых традиционными способами, приходится основная часть - около 17%, на долю нетрадиционных ВИЭ – около 3%. Но именно с нетрадиционными ВИЭ связывают будущее энергетики.
Масштабное развитие ВИЭ и технологий аккумулирования энергии будет означать снижение доли централизованной крупной энергетики. Для общества это будет означать автономизацию и независимость от крупных энергетических компаний, а также повышение надежности электроснабжения.
Ускоренное развитие ВИЭ в электроэнергетике потребует пересмотра концепции «базовой нагрузки» с переходом к концепции «распределенной нагрузки». Технологически отказ от «базовой нагрузки» возможен. Это будет означать значительную децентрализацию поставщиков электроэнергии. Конфликт между базовой генерацией (АЭС, уголь) ожидается в развитых странах к 2030 году, где активно развивается ВИЭ. Но предвестники этого конфликта наблюдаются уже сейчас. И статья А.Петрова подтверждение этому.
Общий вывод очевиден. Научно-технический прогресс, появление новых технологий и материалов постоянно повышают конкурентоспособность ВИЭ, которые уже замещают традиционные источники энергии в значительном объеме. Общественное мнение «сдвигается» в сторону «распределенной энергетики», где основное место займут ВИЭ.
«Зеленая» энергетика не безупречна с экологической точки зрения
Сформулировав этот тезис, автор статьи А.Перов использует прямое манипулирование информацией. Приводя пример о возможном вреде «зеленого» топлива - этанола и смене характера землепользования при выращивании сырья для него, автор ставит под сомнение «экологическую безупречность» ВИЭ. К этим аргументам можно добавить проблему затопления больших площадей и необходимость переселения больших масс населения при строительстве больших гидростанций, проблему утилизации лопастей ветроэнергетических машин и т.д. Но все эти проблемы в сравнении с экологическими последствиями от загрязнения окружающей среды атомными и угольными станциями представляются техническими трудностями.
Спрос на «зеленую» энергию и «низкоуглеродную» энергетику появился и сохраняется не потому что, как считает автор, международные ассоциации захотели развивать новые отрасли, но как ответ общественности на глобальное загрязнение окружающей среды и монополизм энергетических компаний.
Есть еще один важный аргумент глобального преимущества возобновляемой энергетики перед топливной – это энергетическая эффективность. Дело в том, что энергии, выработанной электрической установкой на ВИЭ в течение всего срока службы, в 5-10 раз больше, чем энергии, затраченной на создание и функционирование этой установки, с учетом оборудования и материалов, транспортных и строительно-монтажных работ.
Таким образом, постепенный переход на возобновляемую энергетику одновременно означает переход человечества на новую ступень энергетической эффективности.
Перспективы «зеленой» энергетики в России
Насколько «дешево» обходится нам энергия на основе «дешевых» энергетических ресурсов я уже сказал в первой части статьи.
Россия располагает огромными ресурсами по всему набору видов ВИЭ. В отчете по результатам проекта TACIS «Перспективы развития ВИЭ в России» даны оценки валового, технического и производственного потенциала некоторых видов ВИЭ. Так производственный солнечный потенциал для выработки тепловой энергии оценивается в 1,4-1,7 млн. т.у.т. в год, что достаточно для обеспечения 12-14 млн. человек горячим водоснабжением с приемлемым качеством по цене менее 2000 рублей за 1 Гкал. Производственный ветровой потенциал для выработки электроэнергии оценивается в 36 млн. т.у.т. в год или 120 млрд. КВт·ч по цене около 2-2,5 рублей за КВт·ч.
Общая оценка производственного потенциала солнечной, ветровой, гидро и геотермальной энергии, а также энергии биомассы, сточных вод и т.д. превышает 250 млн. т.у.т. ежегодно или около 30% всех потребляемых первичных энергетических ресурсов России за год. Следует отметить, что детальные расчеты потенциала нетрадиционных ВИЭ в России производились в конце XX века. К настоящему времени они, по всей видимости, возросли с учетом повышения эффективности технологий ВИЭ.
Несмотря на обеспеченность традиционными энергоносителями, Россия заинтересована в использовании нетрадиционных ВИЭ. Последние могут иметь несколько сфер применения. Во-первых, это энергообеспечение северных и других труднодоступных и удаленных районов, не подключенных к общим сетям, где проживают более 10 млн. человек. В целом «северный завоз» оценивается в 7 млн. т нефтепродуктов и 23 млн. т угля. При этом топливо доставляется водным, автомобильным и даже воздушным транспортом. Такое топливоснабжение обходится стране в 500 млрд. рублей ежегодно. Себестоимость производства электроэнергии в таких регионах превышает 10 и даже 50 рублей за КВт·ч, а тепла 3000 рублей за 1 Гкал, что делает применение технологий ВИЭ коммерчески привлекательным.
Увеличение генерирующих мощностей в энергодефицитных регионах - другая сфера возможного применения нетрадиционных ВИЭ в России. Более 15 млн. россиян проживает там, где централизованное электроснабжение ненадежно и потребителей регулярно отключают от сети. Аварийные отключения дезорганизуют жизнь городов и сельской местности, наносят огромный ущерб промышленному и сельскохозяйственному производствам. Использование местных нетрадиционных ВИЭ, главным образом, энергии ветра, малых ГЭС и биомассы позволило бы избежать таких потерь и одновременно сократить потребность в привозном топливе.
Децентрализованное снабжение электроэнергией и теплом сельских районов, в том числе отдаленных изолированных поселений, семейных ферм, индивидуальных загородных домов также является перспективной сферой использования нетрадиционных ВИЭ. Более того, часто это единственный способ их снабжения. В число потенциальных потребителей нетрадиционных ВИЭ могут также войти предприятия лесной и рыбной промышленности, метеорологические, коммуникационные, археологические и геологические станции, радары, маяки, морские нефтяные и газовые платформы.
Изменение климата непосредственным образом связано с последствиями сжигания углеводородов и, как следствие, выделением углекислого и других парниковых газов. В России около 85% парниковых выбросов антропогенного происхождения приходится на энергетический сектор, включая энергетику, транспорт, промышленность и коммунальное хозяйство. Улучшение экологической обстановки на курортах и в других местах массового отдыха населения, а также в городах со сложной экологической обстановкой, может быть достигнуто за счет широкого внедрения нетрадиционных ВИЭ (солнечных коллекторов, биогенераторов, тепловых насосов, ветроустановок и т. п.).
Основным мотивом развития ВИЭ в России должно стать обеспечение диверсификации топливно-энергетического баланса субъектов Российской Федерации и страны. Такая диверсификация должна стать элементом Концепции энергетической безопасности на долгосрочную перспективу. В России имеются все возможности создания оптимально диверсифицированного топливно-энергетического баланса, в котором равные доли будут приходиться на тепловую газовую и угольную генерацию, АЭС и ВИЭ.
Необходимо сказать и о международном аспекте развития ВИЭ. Россия поддерживает статус мировой энергетической державы. Как показал опыт сотрудничества в рамках «большой восьмёрки», решение мировых и европейских энергетических проблем не мыслится без развития возобновляемой энергетики. В сентябре 2000 г. 189 стран – членов ООН приняли Декларацию тысячелетия, в которой обозначены 8 целей, 7 из которых связаны с использованием ВИЭ.
Сегодня очевидным является тот факт, что в России отсутствует производство оборудования для ВИЭ. Однако сохранились производственно-технические и технологические заделы. В настоящее время на рынке ВИЭ в России активно продвигаются технические проекты таких компаний, как: «Нитол» и «Хевел» (солнечная энергетика), «Ростехнология» и «Новый ветер» (ветроэнергетика), «Институт высоких температур» (геотермальная энергетика), А-Energy (биоэнергетика) и т.д. Полагаю, что и опыт иностранных партнеров будет востребован в полной мере.
Необходимо отметить, что в технологиях возобновляемой энергетики реализуются последние достижения многих научных направлений и технологий: метеорологии, аэродинамики, электроэнергетики, теплоэнергетики, генераторо- и турбостроения, микроэлектроники, силовой электроники, нанотехнологии, материаловедения и т.д. В свою очередь развитие наукоёмких технологий имеет значительный социальный и макроэкономический эффект в виде создания дополнительных рабочих мест за счет сохранения и расширения научной, производственной и эксплуатационной инфраструктуры энергетики, а также создания возможности экспорта наукоёмкого оборудования. Так, например, 1 рабочее место собственно в ветроэнергетике сопровождается созданием 4-5 рабочих мест в смежных отраслях. В России социальный аспект приобретает особую актуальность, т.к. сооружение электрической станции в удаленных районах дает основу для развития местной промышленности, а сооружение местных котельных на базе ВИЭ даёт дополнительные гарантии надёжности теплоснабжения в зимний период.
Несмотря ни на что, ситуация в России меняется. Цены на топливо и энергию растут, экологические требования и стандарты безопасности ужесточаются. В ноябре 2009 г. Правительством РФ принята новая Энергетическая стратегия России на период до 2030 г., в которой значительное внимание уделено перспективам развития альтернативной энергетики. Согласно этому документу, к 2030 г. доля нетрадиционных ВИЭ в отечественном энергобалансе должна составить не менее 10% или около 100 млрд. КВт·ч.
Автор статьи А.Перов задает риторический вопрос «в чем, собственно, заключается выигрыш российских потребителей энергоресурсов, которые будут вынуждены из своего кармана оплачивать приобщение к «прогрессивным веяниям»? Ирония автора не понятна, если вспомнить что России питается на половину импортными продуктами питания, а об одежде и говорить нечего. Ирония автора не понятна, если посмотреть на новейший опыт автомобилестроения, где усилия государства приводят к тому, что российский автопром перенимает западные технологии, а жители страны получают возможность ездить на более дешевых, более безопасных и более экономичных машинах.
Отсюда и вывод. России надо развивать ВИЭ. Или форме проектов, реализуемых государственными компаниями, или в форме демонстрационных проектов, реализуемых на принципах государственно-частного партнерства, или путем принятия соответствующего законодательства для массового внедрения ВИЭ. Возобновляемая энергетика – это новые технологии и реальная модернизация научного комплекса и промышленности в широком смысле, это диверсификация топливно-энергетического баланса и энергетическая безопасность отдельных регионов и страны в целом, это сбережение углеводородов для будущих поколений, которые найдут ему более рациональное применение, это экология наших городов и здоровье нас и наших детей, это новое качество нашей жизни.
Заключение
Мировая энергетика находится на перепутье. Экономика требует все больше энергии, а запасы ископаемого топлива, на котором основана традиционная энергетика, не безграничны. Рост стоимости ископаемого топлива усугубляется и тем, что достигшее колоссальных размеров использование углеводородов наносит ощутимый вред окружающей среде, что отражается на качестве жизни населения.
ВИЭ – огромный растущий рынок с ежегодным оборотом более 50 млрд. евро с мощным мультипликативным эффектом в сфере образования, науки и производства.
В мире расширяется и ускоряется процесс перехода к новой технологической платформе глобальной энергетики, в котором ВИЭ займет значительное место с долей в 30-35%, а все безуглеродные технологии будут составлять больше 60%.
России требуется постановка новой задачи – оптимизация топливно-энергетического баланса регионов с одновременным улучшением качества жизни населения. Эта задача решается с помощью широкого использования ВИЭ и местных видов топлива.
В прикладных технологиях России отстала на 10-20 лет от развитых стран. Но при разумном использовании ресурсов государства и бизнеса можно осваивать существующие западные технологии, поддерживать собственные разработки новейших технологий, а также финансировать исследования в перспективных направлениях энергетики будущего.
В России давно пора развивать возобновляемую энергетику. Для этого существуют все предпосылки и нужен толчок – принятие законодательной базы. В противном случае «средние века» для России наступят совсем скоро в виде низкой эффективности систем жизнеобеспечения, пренебрежения к экологическим проблемам и несопоставимо низким качеством жизни людей.
Кулаков Андрей,
руководитель отраслевого отделения «Возобновляемая энергетика и альтернативные системы энергоснабжения» общероссийской общественной организации «Деловая Россия»
