Экономические проблемы энергетического комплекса

Российская Академия Наук
ИНСТИТУТ НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
Открытый семинар
«Экономические проблемы
энергетического комплекса»
Тридцатое заседание
от 26 марта 2002 года
П.П. Безруких
ЭКОНОМИКА И ВОЗМОЖНЫЕ МАСШТАБЫ
РАЗВИТИЯ НЕТРАДИЦИОННЫХ
ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ
Семинар проводится при поддержке
Российского гуманитарного научного фонда
(проект 01-02-14021г)
Москва – 2002
1
Руководитель семинара
профессор, доктор экономических наук
А.С. НЕКРАСОВ
2
С о д е р ж а н и е
Безруких П.П.
Экономика и возможные масштабы развития
нетрадиционных возобновляемых источников энергии
4
О соотношении невозобновляемых и возобновляемых
источников энергии ……………………………………. 6
Обеспеченность ресурсами стран мира ……………………. 9
Особенность ВИЭ …………………………………………….15
Состояние использования ВИЭ в мире в ближайшую
перспективу ……………………………………………. 17
К вопросу о ценах на оборудование и электроэнергию ……23
Состояние и перспективы развития ветроэнергетики ……..28
Состояние и перспективы развития солнечной
энергетики …………………………………………….. 35
Состояние и перспективы развития геотермальной
энергетики …………………………………………….. 41
Состояние и перспективы развития малой гидроэнергетики …………………………………………….. 45
О причинах, направлениях и государственной поддержке использования ВИЭ за рубежом ………………..
47
Необходимость и возможность использования ВИЭ
в России ………………………………………………….50
Экономика возобновляемой энергетики России ……………
53
Препятствия на пути ВИЭ в России …………………………..
54
Выводы и рекомендации ………………………………………
56
Приложение: Справка о выработке электроэнергии
на базе нетрадиционных ВИЭ в 2000 г. в России ……….
59
Дискуссия
65
Вопросы …………………………………………………….. 65
Выступления ……………………………………………………
70
Бушуев В.В. …………………………………………………70
Шарков В.Ф. …………………………………………………72
Кузовкин А.И. …………………………………………………
74
Роговский Е.А. …………………………………………………
75
Некрасов А.С. …………………………………………………
75
3
П.П. Безруких
ЭКОНОМИКА И ВОЗМОЖНЫЕ МАСШТАБЫ
РАЗВИТИЯ НЕТРАДИЦИОННЫХ
ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ*
Введение. Прежде всего хотелось бы коснуться общих вопросов
энергопотребления в мире, включая обеспечение энергоресурсами в
различных странах, соотношение ресурсов возобновляемых и
невозобновляемых источников энергии, и многих других вопросов по
балансовым проблемам.
Вторая тема – это общее состояние с использованием
возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в мире, прогнозы, планы и
цели различных государств и сообществ по развитию использования
этого вида источников энергии и, конечно, стоимостные характеристики
оборудования и эксплуатации и т.д., иными словами, все вопросы,
касающиеся использования возобновляемых источников энергии.
Следующая тема – это иллюстрация по использованию отдельных
видов ВИЭ, в том числе ветровой, гидравлической, геотермальной и
солнечной энергии. Коротко коснусь вопросов государственной
поддержки использования возобновляемых источников за рубежом и
целей, которые ставят различные государства по их использованию. Ну
и, наконец, хотелось бы обсудить вопросы необходимости и
возможности развития использования ВИЭ в России.
Поскольку термин «нетрадиционные возобновляемые источники
энергии» не является широко известным и общепринятым, видимо,
следует начать с определения понятий.
Невозобновляемые
(истощаемые)
энергетические
ресурсы
(источники энергии) – это природные запасы веществ и материалов,
которые могут быть использованы для производства электрической,
тепловой или механической энергии, например, уголь, нефть, газ, ядерное
топливо, сланцы и др. Энергия в этих источниках находится в связанном
виде и высвобождается в результате целенаправленной деятельности
человека.
Возобновляемые источники энергии – это источники на основе
постоянно существующих или периодически возникающих процессов в
природе, а также в жизненном цикле растительного и животного мира и
жизнедеятельности человеческого общества, например, солнечное
*
Автор Безруких Павел Павлович – руководитель Управления Минэнерго России.
4
излучение, энергия ветра, гидравлическая энергия, геотермальная
энергия, энергия приливов, биомасса, низкопотенциальное тепло
различных сред (воды, воздуха, земли), «шахтный» метан и др. В книге
Дж. Твайдла и А. Уэйра «Возобновляемые источники энергии»
приводятся данные по валовому потенциалу ВИЭ (рис. 1).
Рис. 1. Возобновляемые источники энергии
Существуют три первичных источника энергии: энергия солнца,
геотермальная энергия земли и энергия орбитального движения планет.
В свою очередь солнечная энергия подразделяется на четыре вида,
5
которые уже приобрели самостоятельное название: солнечная тепловая
энергия, которая используется в тепловых и электрических установках,
в том числе фотоэлектрических; превращенная тепловая энергия –
гидравлическая
энергия,
используемая
гидроэнергетическими
установками; кинетическая энергия – энергия ветра, используемая
соответственно ветровыми и волновыми установками; фотосинтез, с
помощью которого получается биомасса.
Второй источник – это геотермальная энергия земли.
Третий – это приливная энергия.
Таким образом, видов ВИЭ всего три, однако на практике названий их
закрепилось гораздо больше: солнечная, гидравлическая, ветровая,
волновая, геотермальная, приливная энергия, рассеянная тепловая энергия
воды, воздуха и земли, энергия биомассы. Еще большим разнообразием
отличаются названия установок и технологий на базе этих источников.
Из всех названных источников наибольшим образом требуется
пояснить понятие «биомассы». Биомасса – это весь растительный и
животный мир. В нашем «энергетическом» понимании это понятие
включает в себя:
 отходы лесозаготовки и деревообработки, дрова, специально
выращенные для энергетических целей быстрорастущие леса;
 отходы сельского хозяйства и переработки его продукции, в том
числе солома, стебли растений, жмых, шелуха риса, подсолнуха
и т.д.;
 отходы
животноводства
и
кормопроизводства
и
перерабатывающих продукцию животноводства отраслей;
 твердые бытовые отходы городов и населенных пунктов;
 жидкие бытовые и промышленные стоки.
В технической и политической литературе в России к термину
«возобновляемые
источники
энергии»
добавилось
слово
«нетрадиционные», которое присутствует и в названии данного
доклада. Этот термин – НВИЭ – впервые был использован в
Постановлении ЦК КПСС и Совета министров СССР от 23 мая 1986
года и с тех пор указывается в различных отечественных источниках.
Аналогичный термин используется в Индии, где там даже существует
Министерство нетрадиционной энергетики. Тем не менее следует
переходить к распространенному в мире названию «возобновляемые
источники энергии» (ВИЭ) и в дальнейшем мы будем его
придерживаться.
О соотношении невозобновляемых
и возобновляемых источников в мире
6
Первая
попытка
проанализировать
соотношение
между
возобновляемыми и невозобновляемыми источниками энергии была
предпринята на основании довольно устаревших данных по запасам и
уровню добычи (табл. 1-2).
Таблица 1
Оценка невозобновляемых энергетических ресурсов в мире, млрд. тут
Показатель
Мировые извлекаемые
запасы органического
топлива*
Уровень добычи (1992 г.)**
Уголь
Нефть
Газ
Всего
4850
3,112
1140
4,547
310
2,637
6310
10,296
_________________
* По данным «Новая энергетическая политика» / Под ред. Шафраника Ю.К.. М.:
Энергоатомиздат, 1995.
** По данным Л.С.Беляев, О.В.Марченко, С.П.Пименов и др. «Мировая энергетика и
переход к устойчивому развитию». Новосибирск: Наука, 2000.
Так, в 1992 г. во всем мире добывалось около 10 млрд. тут и
соответственно при этом уровне ресурсов хватало на, лет:
уголь
1500
нефть
250
газ
120
В конце 2000 г. вышла книга Л.С. Беляева и других из Новосибирска,
где были приведены данные по экономическому потенциалу
возобновляемых источников энергии, и они оценены в 19,5 млрд. тут
(табл. 2).
Таблица 2
Экономический потенциал ВИЭ, млрд. тут
Солнечная энергия
Энергия ветра
Биомасса
Геотермальная энергия
Гидроэнергия
ВСЕГО
6,264
6,015
3,270
2,868
1,127
19,544
Валовый
(теоретический)
потенциал
солнечной
энергии,
приходящий на Землю по различным источникам оценивается от 51000
до 255000 млрд. тут в год. Это превышает все извлекаемые запасы
органического топлива соответственно в 6,6 или 32 раза.
7
Получается весьма впечатляющая картина – весь экономический
потенциал возобновляемых источников энергии вдвое превосходит
годовой уровень добычи органического топлива в мире. С той лишь
разницей, что нефть, газ и уголь безвозвратно использовали, а этими 19
млрд. тут мы располагаем каждый год. Вызывает удивление
расточительство человечества в этом смысле, хотя мы прекрасно
понимаем, что не сможем в одночасье перейти к использованию
возобновляемых источников энергии, не решив ряд проблем
технического и экономического характера. Все-таки, уже сейчас стоит
заметить, что главным препятствием является ориентированность всей
мировой экономики на органическое топливо, и сейчас мы находимся на
переломе этой ориентации. Она начинает меняться существенным
образом. Далее мне удалось познакомиться с группой ученых из Сан
Пауло (Бразилия), которые занимаются оценкой использования
энергетических ресурсов. Возглавляет ее Жозе Гольденберг. Они приводят
такую таблицу, которая показывает, что потребление первичной энергии в
мире в 1998 г. – 79,6% это истощаемое топливо, ВИЭ – 13,9%, и атомная
энергетика – 6,5% (табл. 3).
Таблица 3
Потребление первичной энергии в мире (1998 г.)
Ресурс
Истощаемые топлива
Нефть
Натуральный газ
Уголь
ВИЭ
Мощные ГЭС
Традиционная биомасса
«Новые» ВИЭ *
Атомная энергия
Атомная энергия**
Всего
Первичн
Первичная
ая
энергия,
энергия
109 тнэ
(экса
(тут)
джоули)
320
142
85
93
56
9
38
9
26
26
402
7,63 (10,9)
3,39 (4,84)
2,02 (2,89)
2,22 (3,17)
1,33 (1,9)
0,21 (0,3)
0,91 (1,3)
0,21 (0,3)
0,62 (0,89)
0,62 (0,89)
9,58(13,67)
8
Длительнос
ть добычи
Длительнос
Длител
при учёте
ть добычи
ьность
традиционн
при
добычи
ых и
% от существую
с
нетрадицио
общег щем уровне
учётом
нных
о
добычи и
возраст
запасов и
разведанны
ания
существую
х запасах,
уровня,
щего
лет
лет
уровня
добычи, лет
79,6
35,1
45
~ 200
95
21,1
69
~ 400
230
23,1
452
~ 1500
1000
13,9
2,2
ВИЭ
9,5
ВИЭ
2,2
ВИЭ
6,5
6,5
50***
>> 300***
100,0
_______________________
* Новое использование биомассы, малые ГЭС, геотермальная энергия, ветровая
энергия и энергия морская
** Получено пересчётом из получаемой электроэнергии как от тепловых станций с
КПД 33%
*** С учётом только уранового цикла, исключая торий и уран морской воды
Источник: World Energy assessment: energy and the challenge of sustainability / United Nations Development Programme. United Nabions Department of Economic and Social Affairs,
2000.
Общий объем использования первичной энергии в мире 13,7 млрд. тут.
Если из этих 13 млрд. тут вычесть примерно 1,9 млрд. тут, т.е. вклад ВИЭ,
и 0,8 млрд. тут атомной энергии, то мы получим общее энергопотребление
топливных ресурсов, равное 10,9 млрд. тут, т.е. данные совпадают с
табл. 1. В свою очередь они также приводят данные длительности
добычи при существующем уровне добычи и разведанных запасах,
которая составит: нефти – 45 лет, газа -69 лет и угля – 452 года. Если
учесть уровень традиционных и нетрадиционных запасов, тогда сроки
истощения топлива увеличиваются в 3-5 раз. Еще раз следует
подчеркнуть, что возобновляемые источники вечны и само понятие
«возобновляемые» говорит о многом. Данные, приведенные в табл. 1-3
были проверены по статистике Международного Энергетического
Агентства. По этим же источникам составлена табл. 4 по производству
первичной энергии в 1999 г. и также получено прямое совпадение с
данными табл. 1-3 по общим данным. Однако, имеется существенное
расхождение по ВИЭ: в табл. 3 традиционная биомасса составила 9,5%,
а в табл. 4 – 10,1%, «новые» ВИЭ в табл. 3 – 2,2%, в табл. 4 – 0,2%. Эти
расхождения по «новым» возобновляемым источникам энергии
объяснимы. Так как во многих странах нет надежной статистики по
ВИЭ, то группа Гольденберга исходила из данных, которые давали
эксперты по разным странам мира.
Таблица 4
Производство первичной энергии в мире (1999 г.)
Ресурс
Истощаемое топливо
Нефть
Природный газ
Уголь
ВИЭ
Гидростанции
Биомасса
«Новые» ВИЭ
Атомная энергия
Всего:
Первичная
энергия
3,43 млрд.т
93,7 ЭДЖ
2659 ТВт.ч
45,19 ЭДЖ
232 ТВт.ч
2538 ТВт.ч
Первичная энергия,
млрд. тнэ (тут)
8,65 (12,63)
3,53 (5,04)
2,24 (3,21)
2,88 (4,11)
1,33 (1,9)
0,23 (0,33)
1,08 (1,54)
0,02 (0,03)
0,66 (0,94)
10,64 (15,2)
9
Процент от общего
81,3
33,2
21,0
27,1
12,5
2,2
10,1
0,2
6,2
100
Источник: IEA Energy Statistics of non-OECD Countries. 1998-1999, 2001 Edition
Обеспеченность ресурсами стран мира
Следующим моментом, который в значительной степени определяет
экономическую и общую политику многих стран, заключается в том,
какова обеспеченность энергоресурсами этих стран. Рассмотрим табл. 5,
отражающую динамику обеспеченности энергоресурсами стран-членов
ОЕСД за период в 28 лет. Строка 1 – это собственное производство
энергии, строка 2 – это потребление энергии, а строка 3 – это
коэффициент обеспеченности ресурсами, т.е. насколько собственные
ресурсы превышают собственное потребление.
Таблица 5
Динамика обеспеченности энергоресурсами стран-членов ОЕСД
Страна
Австралия
Канада
Дания
Франция
Германия
Италия
Япония
Корея
Мексика
Нидерланды
Норвегия
Испания
Швеция
Великобритан
ия
США
Страны ОЕСД
Показ
атель* 1971 г. 1980 г. 1990 г. 1995 г. 1996 г. 1997 г. 1998 г.
*
1
53,85
86,10
157,71 187,07 189,96 201,36 213,79
2
52,20
70,37
87,54
94,54
101,09 104,53 104,38
3
1,0316 1,2235 1,8017 1,9788
1,879
1,9263 2,0483
1
0,33
0,90
9,68
15,49
17,57
20,26
20,19
2
142,74 193,00 209,09 231,75 237,20 239,67 237,35
3
1,0904 1,0747 1,3089 1,5059 1,5112 1,5226 1,5523
1
0,33
0,90
9,68
15,49
17,57
20,26
20,19
2
19,24
19,734
17,85
20,30
22,86
21,11
20,86
3
0,0171 0,0454 0,5420 0,7632 0,7688 0,9597 0,9678
1
39,94
46,80
110,69 126,99 130,23 128,04 125,68
2
154,51 187,77 226,07 239,81 252,69 245,89 254,41
3
0,2585 0,2492 0,4896 0,5296 0,5154 0,5207 0,4940
1
175,20 185,63 185,47 142,49 140,75 139,78 131,55
2
307,87 360,39 355,54 339,87 351,29 347,35 344,77
3
0,5691 0,5151 0,5217 0,4193 0,4007 0,4024 0,3816
1
19,24
16,64
24,66
28,39
29,13
29,20
28,93
2
114,08 138,63 151,67 159,82 159,26 161,54 166,01
3
0,1687 0,1417 0,1626 0,1776 0,1829 0,1808 0,1743
1
35,78
43,28
75,64
99,11
102,51 107,07 108,88
2
269,57 346,53 438,83 497,74 511,04 517,78 511,01
3
0,1327 0,1249 0,1724 0,1991 0,2006 0,2068 0,2131
1
6,38
9,64
22,25
21,15
22,82
24,20
27,75
2
16,52
41,24
91,82
149,18 164,43 178,35 164,83
3
0,3861 0,2239 0,2423 0,1418 0,1388 0,1357 0,1683
1
45,50
149,36 194,61 202,32 213,34 223,20 228,53
2
45,99
98,90
124,19 132,71 136,81 141,55 147,95
3
0,9981 1,5102 1,5671 1,5245 1,5594 1,5769 1,5446
1
37,35
71,82
59,97
65,68
73,36
65,31
62,51
2
51,30
64,98
66,47
72,17
75,78
74,76
74,26
3
0,7279 1,1052 0,9022 0,8976 0,9681 0,8735 0,8417
1
6,04
55,72
120,14 182,33 208,08 212,73 206,67
2
13,85
18,79
21,48
23,49
23,08
24,38
25,41
3
0,4364 2,9649 5,5932 7,7610 9,0147 8,7251 8,1334
1
10,45
15,77
34,04
31,42
32,72
31,48
31,94
2
43,10
68,58
90,53
103,13 101,46 107,57 112,78
3
0,2424 0,2300 0,3760 0,3047 0,3225 0,2927 0,2832
1
7,39
16,13
29,75
31,92
32,05
32,51
34,16
2
36,48
39,91
46,67
49,82
51,07
49,69
50,78
3
0,2024 0,4042 0,6376 0,6406 0,6275 0,6544 0,6727
1
109,8
197,85 208,95 258,41 268,92 268,22 272,20
2
211,03 201,28 213,10 224,53 233,14 227,01 230,34
3
0,5203 0,9829 0,9805 1,1509 1,1535 1,1816 1,1817
1
1435,82 1553,26 1650,07 1616,84 1686,67 1683,7 1700,23
2
1593,19 1811,65 1925,58 2086,00 2136,31 2176,53 2205,65
3
0,9012 0,8574 0,8569 0,7966 0,7895 0,7736 0,7709
1
2337,19 2901,09 3410,61 3653,12 3761,82 3789,0 3802,22
10
1999 г.
212,20
107,93
1,9661
23,64
241,78
1,5161
23,64
20,07
1,1779
127,62
255,04
0,5004
132,96
337,20
0,3943
27,75
169,04
0,1642
104,22
515,45
0,2022
31,85
181,36
0,1756
221,77
148,99
1,4885
59,05
74,07
0,7973
209,76
26,61
7,8842
30,70
118,47
0,2591
34,49
51,09
0,6750
282,22
230,32
1,2253
1687,89
2269,98
0,7436
3790,28
Показ
атель* 1971 г.
*
2
3385,57
3
0,6903
1
2189,34
Страны IEA
2
3228,48
3
0,6760
1
423,80
Страны EU 15
2
1041,84
3
0,4068
_____________________
Страна
1980 г.
1990 г.
1995 г.
1996 г.
1997 г.
4077,46
0,7115
2625,25
3833,01
0,6849
584,10
1213,72
0,4812
4512,25 4880,5 5038,21 5103,16
0,7559 0,7485 0,7467 0,7425
3110,03 3345,13 3439,89 3459,63
4264,44 4628,06 4773,68 4838,21
0,7293 0,7228 0,7206 0,7151
710,29 749,41 774,42 766,63
1322,57 1375,62 1422,45 1414,40
0,5371 0,5448 0,5444 0,5420
1998 г. 1999 г.
5135,31
0,7404
3479,67
4870,13
0,7145
757,21
1439,26
0,5261
5229,45
0,7248
3477,21
4965,92
0,7002
771,44
1443,74
0,5343
* Из 29 стран-членов ОЕСД приведены данные по странам – членам «восьмерки», а также странам,
имеющим отличительные признаки в динамике производства или потребления энергоресурсов.
** 1 – общее производство энергии (млн. тнэ) Total Production of Energy; 2 – общая поставка
первичной энергии (млн. тнэ) Total Primary Energy Supply (TPES); 3 – Доля собственных ресурсов в
потреблении (самообеспеченность).
Источник: IEA. Energy Balances of OECD Countries 1998-1999, 2001 Edition.
Из этих данных можно понять, на что эти страны потратили
прошедшие 28 лет. К примеру, Австралия от полной обеспеченности
(к=1,03) пришла к к=1,9. То есть, в этой стране практически добывается
в два раза больше ресурсов, чем это нужно для собственного
потребления. Таким же образом Канада улучшила свои возможности.
Разителен пример Дании , которая в 1971 г. была обеспечена всего на
1,7%, тогда как сейчас производство энергоресурсов на 18% превышает
собственное потребление. Франция в два раза повысила свою
обеспеченность ресурсами (с 0,25 до 0,5), но тем не менее на 50% эти
ресурсы привозные. Показатели Германии с 0,6 снизились до 0,4, в этой
стране обеспеченность собственными ресурсами под очень большим
вопросом, отсюда и желание Германии быстрыми темпами развивать
ВИЭ, с одной стороны, и иметь долгосрочные соглашения по поставкам
газа с Россией, с другой стороны. Италия осталась практически на прежнем
уровне – к=0,16. Чуть-чуть улучшила свои показатели Япония (с 0,13 до
0,2), но все равно она ввозит 80% ресурсов. Южная Корея также
ухудшила свое энергетическое обеспечение, которое составляет 17,5%. В
табл. 5 есть данные и по другим странам. Рекорд поставила Норвегия, у
которой добыча почти в 8 раз превышает собственное потребление.
Великобритания улучшила показатели энергообеспеченности, а
производство энергоресурсов даже превысило потребление. Отдельно
хотелось бы сказать о США, энергообеспеченность которых снизилась с
0,9 до 0,74, особенно за последний год. Представляется очевидным, что
политика США на Ближнем Востоке определяется этим фактором.
В свете динамики обеспеченности энергоресурсами интересен
вопрос динамики использования возобновляемых и невозобновляемых
ресурсов (табл. 6). Как видно из данных табл. 6, ветроэнергетика с 1996
г. развивается с темпом прироста 25-30% в год к предыдущему году, а
фотоэлектричество с 1997 г. имеет 20-40% среднегодового роста
установленной мощности, темпы роста геотермальной энергетики с
11
1998 г. начали существенно увеличиваться до 6% и более, гидростанции
в среднем – 3-4%, атомные станции – около 2%, потребление
природного газа стабильно возрастает на 2,5% в год, нефть с
колебаниями плюс-минус, такими же колебаниями и уголь. Вывод ясен
– при таких темпах роста возобновляемая энергетика займет
существенную долю в энергобалансе. Роль возобновляемых источников
энергии в производстве электроэнергии представлена в табл. 7 и 8. В
табл. 7 содержатся данные по континентам и некоторым странам этих
континентов, а в табл. 8 – данные по странам «восьмерки», где Россия
пытается играть существенную роль. Здесь же показана доля различных
первичных энергоресурсов в производстве электрической энергии стран
«восьмерки».
12
13
Таблица 7
Производство электроэнергии за счет различных видов топлива
в странах мира и регионах в 1999 г. (% общего производства)
Страна, регион
Уголь
Нефть
Газ
Атом
Гидро
ВИ
Э
Общее
пр-во,
ГВтч
7091
418636
38389
738685
527332
32614
1168366
1268798
167501
845347
1235818
39216
432957
Зимбабве
58,41
41,59
Африка
47,28
15,08 17,97
3,07
16,51
0,09
Чили
35,89
9,10
15,27
37,02
2,72
Латинская Америка
3,99
10,91 11,02
1,50
70,65
1,93
Индия
75,24
1,10
5,53
2,48
15,44
0,21
Северная Корея
35,28
64,72
Азия
45,85
12,98 19,42
4,43
15,94
1,38
Китай
77,31
3,88
1,42
4,18
16,06
0,15
NON-OECD Европа
36,23
9,12
7,63
15,35
31,63
0,04
Россия
19,09
4,84
42,42
14,42
18,99
0,24
Бывший СССР
20,78
6,12
38,13
16,66
18,13
0,18
Израиль
67,27
32,60
0,05
0,08
Средний Восток
6,09
44,39 46,14
3,38
NON-OECD
Всего
38,45
11,56 19,98
5,93
23,44
0,64
5430761
Австралия
78,05
1,32
10,56
8,21
1,85
203020
Канада
18,95
2,62
4,54
12,47
59,88
1,27
576969
Дания
51,57
12,55 23,50
0,08
12,30
38869
Франция
6,16
1,95
1,45
75,84
13,93
0,67
519821
Германия
51,87
1,06
9,99
30,84
3,53
2,72
551315
Италия
10,89
35,25 33,55
17,50
2,81
259245
Япония
21,23
16,64 22,13
29,96
8,18
1,87
1056969
Южная Корея
41,15
6,99
11,37
38,90
1,57
0,03
264979
Норвегия
0,18
0,01
0,23
99,33
0,26
121723
Испания
36,65
11,85
9,24
28,53
11,08
2,74
206317
Швеция
2,11
1,86
0,26
47,17
46,14
2,46
155169
Великобритания
29,33
1,53
38,85
26,46
1,47
2,37
363896
США
51,75
3,09
15,68
19,89
7,38
2,21
3910160
OECD всего
37,92
6,66
15,50
23,74
14,05
2,13
9332905
EU-15
26,37
7,25
16,96
34,63
14,12
2,69
2507746
Весь мир
38,11
8,46
17,15
17,19
17,50
1,59
14763666
Источник: IEA. Energy Balances of OECD Countries, 1998-1999;
IEA. Energy Balances of NON-OECD Countries, 1998-1999, 2001 Edition
Здесь представляют интерес, на мой взгляд, два момента: первый – как
каждая страна использует имеющиеся у нее ресурсы, и второй – что при
отсутствии ресурсов Франция и Япония ориентируются на атомную
энергию, Италия предпочитает привозное топливо, в Канаде имеются
значительные гидроресурсы и доля гидроэнергетики составляет около
60%, Германия имеет значительные запасы бурого угля и его доля
превышает 51%. Великобритания, открыв собственный газ, на 38%
обеспечивает производство электроэнергии за счет газа, при этом никаких
попыток уменьшить эту долю и не предпринимается. Россия – богатейшая
по запасам газа стран и доля газа – 42% вполне объяснима и обоснована.
14
15
Данные табл.8 красноречиво свидетельствуют о том, что надо
использовать тот ресурс, которым располагаешь, что доля ВИЭ в
производстве электроэнергии пока весьма мала, но ниже увидим, что
она быстро будет возрастать. Данные по использованию ВИЭ в России
несколько неточны. Об этом также будет сказано ниже.
Особенности возобновляемых источников энергии
Основное преимущество ВИЭ – экологическая чистота. Схема
влияния использования возобновляемых и невозобновляемых ресурсов
представлена на рис. 2. Возобновляемые источники, то есть вся энергия,
которая даруется нам природой, частично используется установками
возобновляемой энергетики и не вносит никакого дисбаланса в
тепловой режим планеты, поскольку отбирается часть энергии,
используется и снова возвращается в жизненный цикл земли. Тогда как
невозобновляемые источники энергии, топливо в частности,
практически на всех этапах оказывают отрицательное воздействие, и в
результате имеется дополнительное воздействие на природу.
Рис. 2. Схема процесса использования ВИЭ и НИЭ и их воздействие на природу:
Принципиальные отличия возобновляемых (ВИЭ) и невозобновляемых источников
энергии (НИЭ):

Использование ВИЭ не изменяет энергетического баланса планеты.

Использование ВИЭ не изменяет баланса углекислого газа (СО2).

При использовании ВИЭ вредные воздействия на окружающую среду либо
отсутствуют, либо минимальны.
Исключение составляют мощные ГЭС с водохранилищами.
16
Другой взгляд на проблему использования ВИЭ – это оценка роли
различных технологий использования ВИЭ в трех глобальных
проблемах человечества: энергетика, экология, продовольствие (рис. 3).
Плюсом здесь показано положительное влияние, минус – отрицательное
влияние и ноль – это отсутствие влияния. В общем видно, что только
геотермальные установки и некоторые виды сжигания биомассы могут
влиять на экологию. В энергетическом, экологическом и
продовольственном вопросе, в основном, отмечено только
положительное, или отсутствие отрицательного влияния.
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Вид ресурсов или установок
Энергетика
Экология
Ветроустановки
Малые и микроГЭС
Солнечные тепловые установки
Солнечные фотоэлектрические
установки
Геотермальные электрические станции
Геотермальные тепловые установки
Биомасса. Сжигание твёрдых бытовых
отходов
Биомасса. Сжигание
сельскохозяйственных отходов,
отходов лесозаготовок и
лесопереработок
Биомасса. Биоэнергетическая
переработка отходов
Биомасса. газификация
Биомасса. Получение жидкого топлива
Установки по утилизации низкопотенциального тепла
+
+
+
+
+
+
Продовольст
вие
+ 1)
+ 2)
+ 3)
+
+
+ 4)
+
+
+/–
+/–
0
+ 5)
+
+/–
0
+
+/–
+ 6)
+
+
+ 7)
+
+
+
+
0
+ 8)
+
+
0
Рис. 3. Роль ВИЭ в решении трех глобальных проблем человечества
(энергетика, экология, продовольствие):
+ положительное влияние,
– отрицательное влияние,
0 – отсутствие влияния
Примечания:
1)
Водоподъёмные установки на пастбищах и в удаленных населённых пунктах.
2)
Орошение земель на базе малых водохранилищ, водоподъёмные устройства
таранного типа.
3)
Установки для сушки сена, зерна, сельхозпродуктов, фруктов.
4)
Водоподъёмные системы, питание охранных устройств на пастбищах.
5)
Обогрев теплиц геотермальными водами.
6)
Использование золы в качестве удобрения.
7)
Получение экологически чистых удобрений в результате сбраживания отходов.
8)
Получение дизельного топлива из семян рапса - самообеспечение сельского
хозяйства дизельным топливом.
Влияние на экологию имеет конкретные расчетные данные. Ели
взять установку мощностью в 500 кВт (это может быть малая ГЭС, или
ветроустановка, или фотоэлектрическая станция) и принять 2000 часов
17
использования установленной мощности, что вполне соответствует
практике, то выработка составит 1 млрд. кВтч. При среднем удельном
расходе 340 г на 1 кВтч объем замещения составит 340 тут в год.
Предотвращение вредных выбросов при выработке этого количества
электроэнергии на российских угольных станциях составит:
углекислого газа (СО2) – 850 т, двуокиси серы (SO2) – 5-8 тонн, окислов
азота (NOx) -3-6 т, золы – 40-70 т, пыли – 5 т. Таким образом, мы видим,
что разные страны, имея разную обеспеченность собственными
энергетическими ресурсами, тем не менее, с наибольшим рвением
занимаются проблемой использования возобновляемых источников
энергии. Какими-то странами движет в основном желание обеспечить
свою энергетическую независимость, практически все страны Европы и
частично Америки привлекает экологическая чистота использования
возобновляемых источников энергии. Конечно же, нельзя скидывать со
счетов возможность производства оборудования, захват рынка сбыта,
развитие
собственной
промышленности
по
возобновляемым
источникам энергии. Общий объем рынка по оборудованию
возобновляемой энергетики по разным оценкам колеблется от 15 до 30
млрд. долл. в год. Цифра 30 более предпочтительна, по крайней мере,
макрооценки говорят в пользу этого.
Состояние использования ВИЭ в мире и ближайшие перспективы
Итак, переходим ко второму вопросу – характеристика уровня,
который достигнут в настоящее время по использованию
возобновляемых источников энергии в мире и некоторых странах. В
табл. 9 показана ситуация в странах Европейского Союза. В
производстве первичной энергии доля возобновляемых источников
энергии и отходов за 4 года возросла с 5 до 5,5%. При этом доля
возобновляемых источников энергии составила соответственно 4,5 и
4,9%, отходы промышленные и бытовые, часто зачисляемые нами в
возобновляемые источники энергии, по статистике ОЕСД они выделены
в отдельную графу, составили соответственно 0,5 и 0,6% общего
потребления первичной энергии стран ЕС.
Увеличение доли ВИЭ и отходов носит довольно устойчивый
характер. В области производства электроэнергии (табл. 10) доля
использования возобновляемых источников и отходов в этих странах
возросла с 14,3 до 14,8% за те же четыре года. Следует оговориться, что
в эти проценты входят и мощные ГЭС. Без учета гидростанций доля
«новых» ВИЭ и отходов составит соответственно 1,5 и 2,3%. Однако,
если учесть малые ГЭС, то эта доля удвоится.
Для примера кратко рассмотрим состояние использования ВИЭ в
трех странах: США, Германии и Индии.
18
Таблица 9
Доля ВИЭ и отходов в производстве первичной энергии в странах ЕС
(в 1000 тнэ)
Показатель
1995 г. 1999 г.
Поставка первичной энергии
1375624 1443741
Доля возобновляемых источников энергии и отходов, %
5,0
5,5
Поставка первичной энергии от возобновляемыхисточников
61632
70508
Доля ВИЭ, %
4,5
4,9
Гидроэнергия
24947
26105
Геотермальная энергия (с преобразованием)
2343
2934
Геотермальная энергия (прямое использование)
27
33
Фотоэлектричество (с преобразованием)
3
5
Солнечная энергия (преобразование в тепло)
1
9
Солнечная энергия (прямое использование – теплицы, здания и т.п.)
218
353
Приливы/Волны/Океан
49
50
Ветровая энергия
329
1224
Тепло среды (тепловые насосы)
312
350
Твёрдая биомасса
32460
37666
Жидкая биомасса
147
307
Биогаз
797
1471
Отходы
6486
8344
Доля отходов, %
0,5
0,6
Промышленные отходы
1514
2393
Бытовые отходы
4971
5951
Источник: IEA, Energy Balances of OECD Countries 1998-1999, 2001 Edition.
Таблица 10
Доля ВИЭ и отходов в производстве электроэнергии
в странах ЕС, ГВтч
Показатель
Общее производство электроэнергии
Доля ВИЭ и отходов, %
Производство электроэнергии от ВИЭ
Доля ВИЭ, %
Гидроэнергия (без ГАЭС)
Геотермальная энергия
Фотоэлектричество
Приливы/волны/океан
Ветровая энергия
Твердая биомасса
Биогаз
Отходы
Доля отходов, %
Промышленные отходы
Бытовые отходы
Неидентифицированные ВИЭ и отходы
Доля по п.16, %
1995 г.
2308621
14,3
312707
13,5
290079
3478
32
568
3825
13331
1394
11998
0,5
4712
7286
5257
0,2
19
1999 г.
2507746
14,8
342328
13,7
303547
4483
60
580
14235
17340
2083
20037
0,8
8560
11477
7726
0,3
Источник: IEA, Energy Balances of OECD Countries 1998-1999, 2001 Edition.
В США по данным за 1999 г. (табл. 11) общая установленная
мощность солнечных станций, продолжающих работать, составила 350
МВт, 2600 МВт – общая установленная мощность ветроэлектростанций,
2870 МВт – геотермальных электростанций, более 6 ГВт – электростанций
на биомассе и более 79 ГВт – мощность гидростанций. Показательно,
что
они
ожидают
рост
мощности
фотоэлектрических
и
термодинамических солнечных электростанций соответственно 19 и
20%, а по остальным видам ВИЭ рост умеренный. Стоимость
электроэнергии от существующих солнечных станций – 20 центов за
кВтч, а от остальных видов существенно меньше. Очень велик
диапазон стоимости электроэнергии от электростанций на биомассе.
Таблица 11
Производство электроэнергии за счет ВИЭ в США в 1999 г.
Показатель
Общая установленная
мощность, МВт
Годовое производство
электроэнергии, ГВтч
Число часов
использования
установленной
мощности
Ожидаемый рост
мощности, %
Стоимость
электроэнергии,
цент/кВтч
Солнечные
станции
Ветро- Геотермальн Станции на
станции ые станции биомассе
ГЭС
350
2600
2870
6170
79130
940
4460
13070
36570
312000
2686
1715
4554
5927
3943
фото – 19,3
тепл. – 21,0
5,3
3,3
3,0
- 0,1
20
4-6
5-8
6-20
2-6
Примечания:
1. Мощность, производство электроэнергии и процент роста не включают автономные
энергоустановки, а также электростанции на твердых бытовых отходах и метане свалок.
2. Производство электроэнергии в США всеми электростанциями в 1999 году составило:
3940,3 ТВтч.
Источник: Report of the National Energy Policy Development Group, май 2001.
Состояние использования ВИЭ в Германии показано в табл. 12.
Прежде всего, впечатляет факт наличия значительного количества
малых ГЭС. Как известно, в России их количество ГЭС сократилось с
5000 до 60-70. И только за последние 3-4 года началось их
восстановление и строительство. В Германии их насчитывается, по
крайней мере, 5564, в том числе принадлежащих энергоснабжающим
компаниям – 567 и не принадлежащих энергоснабжающим компаниям –
4997, если считать малыми ГЭС мощностью 10 МВт и ниже. Обращает
20
на себя внимание значительное количество ветроустановок, тепловых
насосов и фотоэлектрических установок.
21
Весьма значительны успехи Индии (табл. 13). По данным на конец
2000 г. по ветроэнергетике Индия занимает 5-е место в мире
(установленная мощность – 1267 МВт), по малым ГЭС – 10-е место (1,3
ГВт), по использованию биомассы – 4-е место (308 МВт), по
газификации биомассы – 1-е место, по фотоэлектричеству – 4-е, по
биогазовым малым установкам – более 3млн. штук, по моим данным,
это 2-е место в мире.
Таблица 13
Использование ВИЭ в Индии
Технический
потенциал
Ввод в
2000 г.
Ветроэнергетика, МВт
Малые ГЭС (до 25 МВт)
Биомасса, всего, МВт
В том числе:
- газификация, МВт
- комбинированное производство
электроэнергии и тепла, МВт
Бытовые и промышленные отходы, МВт
45000
15000
19500
Солнечная фотоэнергетика, МВт/кв. км
Ресурсы, технология
Солнечное горячее водоснабжение,
млн. кв. м пл.с.к.
Биогазовые установки (малые), млн. шт.
Улучшенные кухонные печи, млн. шт.
________________
* Оценка автора.
Место в
мире
187
72,3
51
Данные
на конец
2000 г.
1267
1341
308
16000
1
35
1-е
3500
1700
11
20
5
140
12
120
273
15,2
47
МВт
0,55
3,1
33
5-е
10-е
4-е
4-е
2-е*
Источник: Renewable Energy in India. Business Opportunities, Ministry of Non-conventional
Energy Sources, 2001.
Далее рассмотрим состояние и планы Европейского Союза. Как
известно, в 1997 г. Комиссией Европейского Союза была подготовлена
«Белая Книга», в которой поставлена задача обеспечить к 2010 г.
увеличение доли возобновляемых источников энергии в общем
энергопотреблении с 6 до 12%, и этот рост должен произойти за счет
новых возобновляемых источников энергии, а не за счет мощных
гидростанций (табл. 14).
Итак, планируется увеличение мощностей ветростанций с 2,5 ГВт в
1995 г. до 40 в 2010 г., т.е. увеличение в 15 раз. Увеличение мощности
крупных ГЭС составит 10%, а малых – 47%, мощность
фотоэлектрических установок возрастет в 100 раз (с 0,03 до 3 ГВт),
использование биомассы – в 3 раза, использование геотермальной
энергии – в 2 раза. Соответственно увеличится и доля возобновляемой
22
энергетики в производстве электроэнергии с 14,3 в 1995 г. до 23,5% в
2010 г. Выработка на ветроустановках увеличится с 4 до 80 ТВтч в год,
на малых ГЭС с 37 до 55 ТВтч, выработка на фотоэлектрических
установках увеличивается в 100 раз (с 0,03 до 3 ТВтч), на биомассе в
8,4 раза, геотермальная энергетика – в 2 раза. Всего доля
возобновляемой энергетики составит 23,5%, а если вычесть 12,4% от
крупных гидростанций, то доля «новых» ВИЭ составит 11,1%.
Аналогичная картина наблюдается в отношении доли ВИЭ в выработке
тепловой энергии.
Таблица 14
Планы ЕС в развитии использования ВИЭ на 2010 г.
Объем использования
ВИЭ в ЕС в 1995 г.
Вид энергоресурсов
Проектируемый
объём
использования
ВИЭ на 2010 г.
40
105
91
14
3
135
5,2
1
2,5
Ветер, ГВт 
Гидро, ГВт
92
Крупные ГЭС, ГВт
82,5
Малые ГЭС, ГВт
9,5
Фотоэлектричество, ГВт пиковых
0,03
Биомасса, млн. тнэ
44,8
Геотермика, млн. тнэ
2,5.
Электричество ГВт
0,5
Отопление (включая тепловые
1,3
5
насосы), ГВтч
6.
Тепловые солнечные коллекторы,
млн. кв. м
6,5
100
7.
Пассивные солнечные системы,
млн. тнэ
35
8.
Другие, ГВт
1
_______________
* Общая установленная мощность ветроустановок в странах Европейского Союза на
конец 1998 г. составила 9,6 ГВт, а к 2002 г. по прогнозам Европейской
ветроэнергетической ассоциации она составит 12,5 ГВт.
1.
2.
2.1.
2.2.
3.
4.
5.
5.1.
5.2.
Источник: White Paper.
Нет сомнения, что эти планы буду перевыполнены, поскольку уже в
2001 г. по ветроэнергетике, фотоэлектричеству и солнечным
коллекторам это произошло.
Любые планы на Западе сопровождаются лозунгами, которые были бы
понятны всем и очень хорошо воспринимались бы обществом. Для этих
целей в «Белой Книге» ЕС приняты лозунги: «1 млн. фотоэлектрических
систем!», «10000 МВт ветроэлектрических станций!», «10000 МВтч за
счет использования биомассы!», «Внедрение интегрированных систем в
100 городских хозяйствах!». Для каждого лозунга рекомендуется величина
государственного финансирования. При общей величине инвестиций
23
20,5 млрд. экю государственная прямая поддержка составит 4 млрд. экю,
при этом государство берет на себя треть затрат по фотоэлектричеству, по
ветру, в меньшей степени нуждающемуся в этой поддержке, – 1/6 часть
требуемого финансирования предусматривается от государства. При этом
общая стоимость замещаемого топлива превышает величину
государственной поддержки. (На момент составления таблиц 1 экю = 1,2
долл.)
К вопросу о ценах на оборудование и электроэнергию
По этому вопросу целесообразно рассмотреть данные нескольких
таблиц и рисунков. Первая из них – данные ЕС (табл. 15). Обращает на
себя внимание «дополнительный годовой вклад в бизнес в 2010 г.»,
составляющий 36 млрд. экю, что является признаком полной
коммерциализации возобновляемой энергетики. Приведенные в табл. 15
удельные стоимости установленной мощности больше соответствуют
условиям, когда 1 экю=1 долл. Весьма важным критерием является
снижение эмиссии углекислого газа на 402 млн. тонн в результате
выполнения программы ЕС. Итак, по любому виду оборудования
предусматривается
существенное
уменьшение
стоимости
установленной мощности за предстоящий период – на 30% по
ветроэнергетике, на 17% – по гидроэнергетике, в 2 раза – по солнечным
коллекторам и фотоэлектричеству, на 40% – по геотермальной энергии.
Второй – обобщенные данные по стоимости электрической энергии,
составленный автором в 1997 г. по данным различных зарубежных
источников (рис. 4). Приводятся усредненные минимальные и
максимальные значения стоимости электрической энергии (вернее
себестоимость) на электростанциях, использующих различные виды
возобновляемых и невозобновляемых источников. Самая дешевая
электроэнергия – от 3 до 4 центов за кВтч производится на малых и
микро ГЭС, не на много выше – от 3,7 до 5 центов за кВтч стоит
электроэнергия на газотурбинных электростанциях с комбинированным
циклом. Стоимость электроэнергии электростанций на твердых
бытовых отходах находится в пределах от 4,5 до 7 центов за кВтч.
Из рис.4 видно, что ни о какой чрезвычайной дороговизне
возобновляемых источников энергии говорить не приходится. Идет
процесс выравнивания цен на электроэнергию от электростанций на
истощаемом топливе и ВИЭ. Единственный источник
–
фотоэлектрическая станция – дает электроэнергию высокой стоимости.
Но весь парадокс именно в фотоэлектричестве наблюдаются высокие
темпы роста – 30% и более к предыдущему году. Этому способствует,
по крайней мере, два фактора : потребность в надежных автономных
24
энергоисточниках и перспективы существенного снижения удельной
стоимости установленной мощности в ближайшие 3-5 лет.
И последний источник (табл.16) – данные Бразильского университета,
составленные под руководством профессора Жозе Гольденберга (Jose
Goldenberg). Эта таблица в значительной мере является обобщающей,
поскольку включает в себя информацию о темпах роста установленной
мощности,
величинах
установленной
мощности,
выработке
электроэнергии, удельной стоимости установленной мощности,
коэффициенте полезного действия, существующей и ожидаемой
стоимости электроэнергии для всех существующих технологий
возобновляемой энергетики.
Цена эл.энергии,
цент/кВт ч
30
28,0
25
20,0
20
15
10,0
9,0
10
9,0
8,0
8,0
8,0
7,0
6,0
5,0
5
4,0
8,0
8,0
7,0
7,0
6,0
5,0
4,5
4,0
5,2
4,5
6,5
5,0
5,0
3,7
3,0
4,0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Рис. 4. Усредненные максимальные и минимальные значения стоимости
электроэнергии от электростанций на ВИЭ и различных видах топлива:
максимум;
минимум
1 – Микро и малые ГЭС.
2 – ВЭС.
3 – Геотермальные станции.
4 – ТЭС на отходах деревообработки.
5 – Газификация биомассы.
6 – Газ свалок.
7 – Твердые бытовые отходы.
8 – Солнечные термодинамические станции.
9 – Фотоэлектрические станции.
10 – ТЭС на угле.
11 – Экологически чистые ТЭС.
12 – ТЭС на газе.
13 – Газотурбинные с комбинированным циклом.
14 – Атомные станции.
Все оценки, приведенные ранее, совпадают с данными табл. 16, за
исключением стоимости электроэнергии от фотоэлектрических станций
– 125 центов/кВтч. Это, видимо, следует считать ошибкой.
Основной вывод из приведенных данных: удельная стоимость
установленной
мощности
и
стоимость
электроэнергии
от
электростанций на истощаемых видах топлива и возобновляемых
источниках энергии достаточно близки, и в ближайшие пять лет
сблизятся окончательно путем повышения стоимости электростанций
25
на истощаемых топливах и снижения стоимости электростанций на
ВИЭ.
Для глобальной оценки значимости вопроса необходимо было
определить величину установленной мощности по отдельным видам
ВИЭ в 2000 г. и составить прогноз на 2010 г. (табл. 17). Эти данные
разбросаны по различным источникам, однако по ветроэнергетике,
геотермальной энергетике и фотоэлектричеству имеется надежная
статистика и квалифицированные прогнозы, вошедшие в табл. 17 без
изменений. По остальным позициям требуются пояснения.
26
27
28
Таблица 17
Возобновляемая энергетика – ближняя перспектива
(существующее состояние и прогноз роста суммарной
установленной мощности оборудования ВИЭ в мире)
Годы
2000 г.
2010 г.
(факт)
(прогноз)
I. Мощности по производству электроэнергии ГВт (эл.)
Фотоэлектричество
0,938 (0,26) 9,2 (1,7)
Ветроустановки, подключённые к сети
14
74
Малые ГЭС
70
175
Электростанции на биомассе
30
90
Солнечные термодинамические станции
0,4
10
I
7,97
20,7
Геотермальные электростанции
II
32,25
ИТОГО
123,3
378,9-390,45
II. Мощности по производству тепла ГВт (тепл.)
I
44,55
Геотермальные тепловые станции и
17,174
установки ГВт (тепл.)
II
69,50
ГВт (тепл.)
13
55
Солнечные коллекторы и системы
млн.м2
70
300
Теплоцентрали и котельные на биомассе
ГВт (тепл.)
200
400
ИТОГО
230
399-424
Вид оборудования или технологии
1.
2.
3.
4.
5.
6.
1.
2.
3.
Малые ГЭС (МГЭС). Прежде всего следует указать, что к МГЭС в
разных странах относят ГЭС различной мощности: в России – до 30 МВт, в
Индии – до 15 МВт, в Китае и Германии – до 5 МВт, большинство
остальных стран – до 10 МВт. Однако, существующая мировая
статистика не различает малые и крупные ГЭС. Указанная учеными
Бразильского университета (см. табл. 16) установленная мощность малых
ГЭС – 23 ГВт в 1998 г. не выдерживает критики, т.к. только в Китае общая
установленная мощность малых ГЭС в 1998 г. равнялась 25,2 ГВт. По
странам Европейского Союза мощность МГЭС на этот год составила около
10 ГВт.
Вместе с тем многие исследователи утверждают, что малые ГЭС
составляют
порядка
10%
общей
установленной
мощности
гидростанций. Во всяком случае в 26 европейских странах, включая 15
стран – членов ЕС, в 2000 г. выработка на малых ГЭС составила 50,1
ТВтч в год, что составляет 1,7% общей выработки электроэнергии и
9,7% от выработки электроэнергии на ГЭС.
Установленная мощность ГЭС в мире в 2000 г. составила порядка
790 ГВт. С небольшим запасом общую установленную мощность МГЭС
в мире можно принять равной 70 ГВт.
Развитие малой энергетики к 2010 г., в основном, определяется
темпами строительства МГЭС в Китае, Индии, странах Латинской
29
Америки и частично в России. На основании прогнозов этих стран в табл.
17 принята цифра в 175 МВт, что соответствует среднегодовым темпам 10
МВт в год.
Энергия биомассы для производства электричества. Здесь также
существует препятствие методического характера. Как правило, ТЭЦ,
использующие
в
качестве
топлива
отходы
лесообработки,
лесозаготовки, зернопроизводства и т.д., используют также и
традиционное топливо – мазут, газ, уголь. Определить долю электро- и
теплоэнергии можно по соотношению используемых видов топлива, а
вот мощность так разделять было бы неправильно. Вызывает сомнение
цифра 40 ГВт установленной электрической мощности на биомассе,
приведенная в табл. 16, как явно завышенная.
С учетом всех плюсов и минусов автор решил взять за основу
данные Международного Энергетического Агентства. По этим данным
в 1999 г. за счет горючей биомассы было произведено 160130 ГВтч
электроэнергии. При этом в США производство за счет этого источника
составило 63460 ГВтч при установленной мощности 10580 МВт. При
этом число часов использования установленной мощности составило 5998
час в год. Аналогичные данные по Германии таковы: 9260 ГВтч – 1960
МВт – 4724 час, в Финляндии: 9120 ГВтч – 1530 МВт – 5961 час.
Принимая среднее число часов использования установленной мощности
в мире порядка 5400 час в год, получаем, что установленная мощность
электростанций на биомассе составила порядка 30 ГВт. И по прогнозам
специалистов к 2010 г. утроится.
Данные по тепловой установленной мощности составлены на основе
статистики различных стран. Таким образом, с большой степенью
достоверности можно утверждать, что установленная мощность
возобновляемой энергетики в мире составляет в 2000 г. порядка 123 ГВт
и за 10 предстоящих лет, как минимум, утроится, т.е. достигнет 380-390
ГВт.
Общий вывод заключается в том, что возобновляемая энергетика
развивается в различных странах, малых и больших, богатых и бедных,
развитых и развивающихся, южных и северных, обеспеченных
собственными ресурсами и не обеспеченные ими, и что Россия может и
должна занять достойное место в процессе перехода человечества на
возобновляемую энергетику.
Состояние и перспективы развития ветроэнергетики мира
О ветроустановках знают если не все, то большинство грамотных
людей. Одни вспоминают довоенные и послевоенные годы, когда наша
страна была лидером ветроэнергетики в мире, другие, бывавшие в
Европе и Америке, видели эти установки в действии. Профессионально
30
или на дилетантском уровне ветроустановками у нас занимаются
наибольшее количество людей и организаций из тех, что работают в
области возобновляемой энергетики. И, тем не менее, Россия
безнадежно отстает от многих стран мира по количеству работающих
ветроустановок.
Общее состояние в мире характеризуется табл. 18, охватывающей
развитие ветроэнергетики в различных странах и в мире за последние
16 лет. Итак, за этот период суммарная мощность ветроустановок (ВЭУ)
возросла с 1097 МВт до 2400 МВт. Последние четыре года характерны
тем, что безусловный лидер в ветроэнергетике – США – потеряли свои
позиции, и на первое место вышла Германия, в которой общая
установленная мощность ВЭУ в 2001 г. составила 8,754 ГВт. На второе
место в мире вышла Испания с установленной мощностью 3,337 ГВт,
США оказались на третьем месте (2,525 ГВт), Дания – на четвертом (2,417
ГВт), Индия – на пятом (1,248 ГВт). По данным Европейской
Ветроэнергетической Ассоциации в 2001 г. был поставлен рекорд
прироста установленной мощности. Он составил за год 4497 МВт, т.е.
35% к предыдущему году. С точки зрения качества прогнозирования,
большой интерес представляют данные табл. 19. Прогноз составлен в
1996 г. и есть возможность проверить, насколько он оправдывается.
Таблица 18
Установленная мощность ветроустановок,
подключённых к электрическим сетям в странах мира, МВт
Страны
Дания
Германия
Греция
Италия
Нидерланды
Испания
Швеция
Англия
Финляндия
Ирландия
Португалия
Россия
Европа всего
Канада
Коста-Рика
США
Китай
Индия
Япония
Всего в мире*
1985
50
3
5
-
1990
310
60
2
4
49
9
5
6
2
-
1995
630
1137
28
23
255
126
67
193
6,4
7
8
-
Годы**
1998
1380
2875
39
178
361
834
174
333
17,4
73
60
4,15
1999
1771
4443
82
283
411
1542
215
344
38
73
60
4,35
2000
2300
6113
189
427
446
2235
231
406
38
118
100
5
12822
2001
2417
8754
272
697
493
3337
290
474
39
125
125
7
17319
1039
3
1525
21
10
1770
82
26
1820
125
46
2464
137
51
2494
142
51
2525
-
20
1
10
550
10
214
992
40
261
1035
68
316
1214
125
328
1248
142
1097
2002
4905
9665
13520
18449
24000
31
______________
* В строках «всего» учтены ветроустановки стран, не указанных в таблице,
суммарная мощность в которых в 1996 г. составляла менее 10 МВт.
** К 2002 г. ожидаемая установленная мощность в мире 20300 МВт.
Источник: журнал "Neue energie", № 9, 2001 г.
Таблица 19
Перспективы развития ветроэнергетики мира: прогнозы и реальность
(по оценкам Американской и Европейской ветроэнергетических
ассоциаций)
Регионы
Западная и
Северная
Европа
Северная и
Южная
Америка
Азия,
включая
Новую
Зеландию и
Австралию
Другие в том
числе
Россия и
страны
СНГ
Всего
Установле
нная
мощность
в 1996 г.,
МВт
19972000 г.
20012006 г.
19972006 г.
3384
4820
9420
14310
17694
8204
12822
1839
1250
5700
6950
8789
3089
2717
895
1540
4430
597
6865
2435
2450
54
6172
230
7840
2265
21885
2495
29725
2549
35897
284
14012
400
18449
Вновь вводимая мощность,
МВт
Установлен Установленная
ная
мощность
мощность в в 2000 г., МВт
2006 г., МВт
(прогноз) Прогноз Факт
Так, по прогнозу на 2000 г. общая установленная мощность ВЭУ
должна быть 14012 МВт, а по факту составила 18449 МВт. Вот так бы
не «оправдывались» наши прогнозы!
Видимо, эта ситуация вдохновила Мировую Ветроэнергетическую
Ассоциацию в 1999 г., которая приняла амбициозную программу развития
ветроэнергетики под названием «Ветроэнергетика-10» («Wind Force 10»),
цель которой – достижение 10%-ной доли ветроэнергетики в мировом
производстве электроэнергетики к 2020 г. (табл. 20) при увеличении
годового производства электроэнергии в мире почти в два раза. На момент
публикации программа казалась абсолютно нереальной. Однако, жизнь
показывает, что в 2000-2001 гг. превышены даже эти показатели. Так, на
2000 г. прогноз 17017 МВт, факт – 18449 МВт, на 2001 г. прогноз – 21510
МВт, факт – 24000 МВт. Как говорится, посмотрим, что будет дальше.
Довольно оптимистичная картина наблюдается и по ценовым
показателям (рис. 5). Так, с 1981 по 2000 г. среднее значение удельной
32
стоимости установленной мощности снизилось с 4000 долл./кВт до 950.
При этом среднее значение стоимости электроэнергии от ветростанций
снизилось с 30 центов/кВтч до 4.
Понятно, что удельная стоимость установленной мощности зависит
от номинальной мощности установки, условий ее монтажа, грунтов и
т.д. На рис. 6 в качестве примера показана зависимость удельной
стоимости от величины номинальной мощности. Мы видим, что
примерно до единичной мощности 150 кВт кривая довольно круто
падает вниз, а затем падение удельной стоимости установленной
мощности довольно небольшое. В последние 3 года в связи с развитием
морских ветростанций (off-shore) значения удельной стоимости
существенно возросли из-за увеличения стоимости фундаментных и
подводных работ.
Таблица 20
Программа развития ветроэнергетики:
«Wind Force 10» – достижение доли 10% к 2000 г.
Годы
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2030
2040
Общая
Годовое
Годовое
Доля
Процент Годовой
установленная производство производство ветровой
роста в
ввод
мощность ВЭУ электроэнерг электроэнерг электроэнерг
год,
мощности,
на конец года, ии, на ВЭУ
ии в мире,
ии,
%
МВт
МВт
ТВт∙ч
ТВт∙ч
%
20
3120
13273
29,1
14919
0,19
20
3744
17017
37,3
15381
0,24
20
4493
21510
47,1
15858
0,30
20
5391
26901
58,9
16350
0,36
20
6470
33371
73,1
16857
0,43
30
8411
41781
91,5
17379
0,53
30
10934
52715
115,4
17918
0,64
30
14214
66929
146,6
18474
0,79
30
18478
85407
187,0
19046
0,98
30
24021
109428
268,4
19937
1,37
30
31228
140656
345,0
20245
1,70
30
40596
181252
444,6
20873
2,13
20
48715
229967
564,1
21445
2,63
20
58458
288425
707,4
22033
3,21
20
70150
358575
879,5
22636
3,89
20
84180
442755
1086,0
23256
4,67
20
94304
537059
1333,8
23894
5,58
10
117829
654888
1606,3
24548
6,54
10
122229
777117
1906,1
25221
7,56
10
134452
911569
2235,9
25912
8,63
10
147897
1059466
2598,7
26622
9,76
10
150000
1209466
2966,6
27351
10,85
10
150000
2545232
6242,9
33178
18,82
10
150000
3017017
7928,7
38509
20,60
Источник: Renewable Energy' World, №6, 2001 г.
Очевидна зависимость стоимости электроэнергии от величины
средней скорости ветра. На рис. 7 показаны результаты расчета
33
зависимости стоимости электроэнергии от ВЭУ при различных
кредитных ставках и сроках возврата кредита. Показано, что стоимость
4 цента/кВтч соответствует очень хорошим ветровым условиям
(среднегодовая
скорость
8 м/с) и льготным финансовым условиям (кредитная ставка 5% и срок
возврата кредита – 20 лет). Расчеты выполнялись для ВЭУ с удельной
стоимостью установленной мощности 1200 долл./кВт.
34
35
Удельная стоимость
Dm/кВт
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
0
100
200
300
400
500
600
Номинальная мощность ветроу становки, кВт
Рис. 6. Зависимость удельной стоимости установленной мощности
ветроустановок в Германии от мощности ВЭУ
Цент ЭКЮ/кВтч
12
10
8
6
4
2
0
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
Среднегодовая скорость ветра на высоте оголовка ту рбины, м/с
Рис. 7. Зависимость стоимости электроэнергии, вырабатываемой на ВЭС
от среднегодовой скорости ветра, процента по кредитам
и сроков его возврата (1999 г.):
–– кредитная ставка 10% и срок возврата кредита 10 лет; –– кредитная ставка 10% и
срок возврата кредита 20 лет; –– кредитная ставка 5% и срок возврата кредита 20 лет
Примечание: коммунальные власти европейских стран требуют, чтобы
капиталовложения возвращались в течении срока службы ветротурбин – обычно 1520 лет, а частные инвесторы хотят покрыть стоимость ветротурбин за время, на
которое выделяется кредит (10-15 лет). Банковский процент, когда заказчиком
являются коммунальные власти, обычно ниже, чем у частных инвесторов.
Определенный интерес представляет структура затрат при
сооружении ВЭС (табл. 21). Так, для условий Дании, если взять за 100%
заводскую стоимость ВЭУ мощностью 750 кВт, то стоимость ВЭС
36
будет составлять около 125%, причем, основными по стоимости
компонентами являются фундаменты (4,9%), подключение к сети (9,4%)
и земля (3,3%). Конечно, для России состав компонентов и их стоимость
будут другими, но этот ориентир очень четкий. При сооружении ВЭС
общая стоимость должна составлять порядка 125% для Центральной
России с соответствующим увеличением при продвижении на Восток.
Таблица 21
Структура стоимости строительства ветроустановки
мощностью 750 кВт в Дании в 1999 г.
(среднестатистические данные)
Средняя стоимость
Компоненты
ВЭУ, зав.стоим.
Фундамент
Подключение к сети
Электроаппараты и материалы
Связь
Земля
Дорога
Консалтинг
Финансирование
Страхование
Всего
тыс. DDK
тыс. дол.
В % от
общей
стоимости
4100
200
385
26
20
135
52
47
25
125
5115
554,4
27
52
3,5
2,7
18,3
7,0
6,4
3,4
17,0
691,7
80,15
3,91
7,53
0,5
0,39
2,64
1,02
0,91
0,5
2,45
100
В % от
стоимости
ветроустановки
100,0
4,9
9,4
0,6
0,5
3,3
1,3
1,1
0,6
3,0
124,7
Примечания: 1 дол. США = 7,395 DDK.
Удельная стоимость установленной мощности на ветростанции:
6820 DDK/кВт = 922 долл./кВт
Когда дилетанты рассуждают о ветроустановках, приходится часто
слышать о вредности низкочастотных звуковых колебаний для насекомых
и птиц, а также о значительном шумовом влиянии. Что касается влияния
на насекомых, то эта проблема была решена полностью примерно 10 лет
назад, а представление о шуме, производимом ветроустановками по
сравнению с другими источниками шума дают следующие данные EWEA:
Децибеллы
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
Устройства, механизмы, явления
реактивный самолёт
пневматический молоток
промышленный шум
стереомузыка
шум внутри автомобиля
шум в рабочем помещении
бытовой шум в доме
ветротурбина
ночной шум в спальне
шёпот в ухо
падающие листья
37
10
Если придерживаться правила располагать крупные ВЭУ на
расстоянии 250 м от жилого дома, то шум от ветроустановок не будет
превышать обычных бытовых шумов.
Итак, подведем краткий итог. Ветроэнергетика развивается
ускоренными темпами, опережая все прогнозы. Стоимость ВЭС и
стоимость электроэнергии становятся весьма конкурентоспособными во
всем мире, в ряде государств (Германия, Дания, Испания, Индия)
ветроэнергетика превратилась в самостоятельную и значительную
отрасль энергетики. Ряд государств отказываются от дотаций, которые
получает эта отрасль. В частности, в Дании уже произошел переход
этой отрасли на коммерческую основу. Но в Германии, Испании, ряде
других стран эта отрасль еще пользуется некоторыми видами
поддержки государства.
Состояние и перспективы развития солнечной энергетики
Как известно, имеется три основных направления использования
солнечной энергии:
 прямое преобразование солнечной энергии в электричество
(фотоэлектричество);
 установки для отопления и горячего водоснабжения;
 солнечные термодинамические электрические станции.
Остановимся только на первых двух направлениях.
В табл. 22 представлен прогноз на 2005 и 2010 годы. О динамике
производства солнечных фотоэлектрических модулей в мире, начиная с
1971 г. свидетельствуют следующие данные:
1971 1975 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2005 2010
0,1 0,2 31,5 38 48 50 58 63 70 80 89 127 153 200 260 650 1700
Производственные мощности по выпуску модулей в России составляют 3 МВт.
Объем продаж – около 0,6 МВт.
Таблица 22
Прогноз мирового рынка по типам солнечных
фотоэлектрических установок, МВТ/год
Виды устройств или установок
Фотоэлектрические элементы для потребительских товаров
Автономные установки для сельских домов
Автономные установки для городских зданий
Установки для питания средств связи
Солнечно-дизельные установки
38
2000
40
35
20
40
10
Годы
2005
70
80
30
60
60
2010
100
200
50
200
150
Установки для зданий, соединённые с энергосистемой
Сетевые электростанции (мощностью более 100 кВт)
Всего
110
5
260
300
50
650
800
200
1700
Так, в 2000 г. производство модулей составляло 260 МВт, через 5 лет
возрастет в 2,5 раза и еще через 5 лет – втрое. К слову сказать, о
перспективности этого направления говорит тот факт, что нефтяные
компании Шелл, Бритиш Петролеум и др. начинают активно
участвовать в развитии фотоэнергетики. Например, Бритиш Петролеум
закупает заводы по производству фотоэлектрических модулей,
организует монтаж фотоэлектрических установок в Африке. Компания
рассматривает это направление, как одно из основных в
диверсификации своей деятельности. Здесь представлены прогнозы
развития различных направлений использования фотоэлектричества:
 для потребительских товаров;
 автономные установки для сельских и городских домов;
 источники питания средств связи;
 солнечно-дизельные установки;
 установки, соединенные с энергосистемами на крышах домов;
 сетевые электростанции.
Получается, что по этому прогнозу применение солнечным
фотоэлектрическим установкам имеется везде. Особое развитие это
направление получило в Германии, Японии, США, Индии и во многих
других развивающихся и развитых странах мира. Следующие данные
показывают изменение удельной стоимости фотоэлектрических модулей с
1950 до 2000 г.:
Стоимость, долл./Вт
1950 г.
1000
1960 г.
500
1970 г.
100
1980 г.
20
1990 г.
10
1995 г.
4-5
2000 г.
3-4
За 50 лет удельная стоимость снизилась с 1000 долл./Вт в 1950 г. до 34 долл./Вт. Это колоссальный прогресс, однако удельная стоимость еще
высока и работы по ее снижению интенсивно ведутся во всех странах
(табл. 23).
Таблица 23
Будущее фотоэнергетики
Показатель
1990
Годы
1995
КПД модулей, %
Монокристаллический кремний
14
17
Поликристаллический кремний
13
16
Модули с концентраторами
17
20
Аморфный кремний
5-7
8-10
Удельная стоимость фотоэлектрических систем, долл. США/кВт
Автономные до одного кВт
10100
6580
39
2000
2010
19
18
25
10
24
22
30
12
5060
3850
Подключенные к сети 5-20 кВт
Большие станции мощностью 2-10 МВт
8300
7100
5330
4380
4360
3080
2950
2000
Автор этих строк непосредственно участвует в работах группы
ученых ВИЭСХа, возглавляемой Д.С. Стребковым, по одному из таких
направлений – использование концентраторов солнечной энергии.
Другим глобальным направлением снижения удельной стоимости
является повышение КПД солнечных модулей. В этом направлении
проводятся работы во многих странах мира. Однако прогноз по КПД на
2000 г. не оправдался, т.е. промышленность на проектируемый уровень
не вышла, хотя в лабораторных условиях эти показатели были
достигнуты. Исчерпывающие данные по экономике фотоэлектрических
систем Германии приведены в табл. 24.
Таблица 24
Экономические параметры фотоэлектрических установок Германии
(усредненные данные)
Показатель
Приход солнечной радиации на горизонтальную
площадку, кВтч/м2.год
Приход солнечной радиации на наклонную
поверхность модуля, кВтч/м2.год
КПД модуля, %
Удельная площадь модуля, м2/кВт
Годовое производство электроэнергии (по
переменному току), кВтч/кВт
Технологический срок службы, лет
Удельные капитальные вложения, DM/кВт
В том числе:
- модуль
- несущие конструкции
Инфраструктура DM
Инвертор, устройства подключения к сети, DM/кВт
Монтаж, включая материалы, DM/кВт
Годовые расходы на профилактику и обслуживание,
DM/кВт
Срок списания, лет
Процент дохода, % в год
Стоимость электроэнергии, DM/кВтч
Установка на
крыше дома 2
кВт
Установка на
свободной
поверхности
земли > 100 кВт
1000
1000
1120
13
7,7
1120
13
7,7
800
25-30
14000
850
25-30
10000
8500
700
2000
2800
6000
1300
500
800
1400
75
25 (20)
6
50
20
6
1,46 (1,62)
1,08
Источник: Frithjof Staiß., Yahrbuch Erneuerbare Energien, Auflage 2000
В Германии развитие фотоэнергетики пользуется широкой
поддержкой государства, несмотря на дороговизну этих систем.
40
Обобщенные экономические данные по фотоэлектрическим системам
для энергоснабжения городских зданий приведены в табл. 25.
Таблица 25
Мировые цены на солнечные фотоэлектрические системы
для энергоснабжения зданий
Стоимость
Стоимость
электроэнерги Установлен
Солнечная Стоимость Стоимость электроэнергии
ная
и от
энергия,
Страна
модуля,
системы, фотоэлектричес энергосистем мощность
2
кой системы,
долл./Вт
в 2000 г.,
кВтч/год м долл./Вт
ы,
МВт
долл./кВтч
долл./кВтч
Германия*
1200
3-5
9
0,6
0,22
50
1200
3-5
7
0,41
0,14
США*
5
1600
3-5
7
0,57
0,08
Япония*
3-5
8
0,53
0,27
70
2005 г.
1200
1,75-2
5
0,33
0,27
120, 2005 г.
2010 г.
1-1,5
2,5
0,17
0,27
240, 2010 г.
Россия
3-5
7
0,46
0,02-0,08
2001 г.
1200
2
3,5
0,23
0,03-0,1
10, 2001 г.
2005 г.
1
2
0,13
0,05-0,15
50, 2005 г.
* Источник: RE World, July-Aug. 2000, pp. 89-104.
Подводя краткие итоги по фотоэлектричеству, отметим, что основной
задачей является снижение удельной стоимости примерно в 2 раза в
ближайшие 3-4 года. К этому результату стремятся во всех лабораториях
мира. Кроме указанных выше путей – солнечные концентраторы и
повышение КПД – многого можно ожидать от новых технологий
получения кремния солнечного качества. Во всех трех направлениях
Россия находится на передовых рубежах, однако объемы производства
незначительны.
Солнечная энергия, преобразованная в тепловую, используется для
отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных
помещений, сушки фруктов, сельскохозяйственных продуктов, сена,
подогрева воды в бассейнах. Все эти системы и установки работают на
базе солнечных коллекторов (СК) жидкостных или воздушных. Как
правило, в жидкостных нагревается вода, изредка – незамерзающая
жидкость (разновидности антифриза).
Обобщающим показателем развития этого направления является
суммарная площадь солнечных коллекторов. Ситуация по странам и
ближайшая перспектива представлены в табл. 26 и 27, где эти данные
собраны из разных источников и часть из них указана. Впервые удалось
составить достаточно реальную картину. Она оказалась очень
впечатляющей: в мире в 2000 г. находилось в эксплуатации свыше 70 млн.
кв.
м
СК,
41
к 2005 г. эта цифра удвоится. Не удивительны масштабы использования СК
в странах, где много солнца: США (18 млн. кв. м), Япония (11 млн. кв. м),
Китай (17,5 млн. кв. м), Израиль (4,35 млн. кв. м). Однако есть страны, где
солнца не так много, а масштабы использования СК весьма
значительны: Германия (3,1 млн. кв. м), Австрия (1,6 млн. кв. м).
Таблица 26
Площадь СК, установленных в странах мира на конец 2000 г., тыс. кв. м
№ п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Страна континент
Австрия
Бельгия
Дания
Финляндия
Франция
Германия
Греция
Ирландия
Италия
Израиль
Нидерланды
Норвегия
Португалия
Испания
Швеция
Швейцария
Великобритания
Кипр
Европа, всего
Китай
США
Япония
Австралия
Индия
Остальная Азия
Всего
Площадь СК
1646
22
297
19
303
3109
2815
2
271
4350
178
8
226
353
172
269
151
750
14891
17500
18000
11000
3900
550
5500
71341
Источники: Astig (2001); Zegers (2000); Renewable Energy Development in China the Potential and the Challenges, report of the Center for Resources Solutions, 2000; Frithjof Staiβ
“Yahrbuch Erneuerbare Energien", Auflage, 2000
Удельная стоимость СК находится в пределах 300-400 долл./кв. м.
Интересные
данные
по
структуре
стоимости
солнечных
водонагревательных установок в Германии представлены в табл. 28. Вопервых, обращает на себя внимание весьма существенное снижение
стоимости установки – всего за 3 года на 36%, во-вторых, большая
удельная стоимость бака-аккумулятора, представляющего собой
простейшее устройство: металлическая емкость с тепловой изоляцией.
Это отражение высокой стоимости металла в Европе. По данным табл.
29 можно проследить несколько важных моментов развития солнечных
водонагревательных установок. Во-первых, значительное уменьшение
42
их удельной стоимости (в 2,2 раза) по мере увеличения площади
коллектора с 5 до 200 кв. м. Соответственно уменьшается и стоимость
тепловой энергии. В Германии уже есть опыт работы установки с
сезонным аккумулированием энергии и большим полем СК (2000 кв. м).
Удельные характеристики этих установок примерно равны и даже
несколько лучше удельных характеристик малых установок (5 кв. м).
Это отрадный факт.
Таблица 27
Состояние и перспективы использования СК за рубежом, кв. м
Страна
Общая площадь СК,
установленных
в 1975-1999 гг.
Площадь СК,
установленных в 1999 г.
Плоск
ие СК
Вакуумн
ые СК
Вакуумн Всего
Всего Плоские
СК
ые СК
Развитие рынка
Ожидае
мое в
2000 г.
Прогн
оз на
2005 г.
138500
2500
141000 1452000 24000 1476000 170000
320000
Австрия
1300
200
1500
18000
1500
19500
2000
20000
Бельгия
13900
100
14000
281500
500
282000 15000
70000
Дания
7000
0
7000
12000
0
12000
7000
20000
Финляндия
5000
1000
6000
291000 5000 296000
7000
250000
Франция
366000
54000
420000
2070000
220000
2290000
615000
3000000
Германия
160000
0
160000 2644000 2000 2645000 170000
400000
Греция
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
1200
n/a
n/a
Ирландия
19000
3000
22000
232000 12000 244000 27000
250000
Италия
1000
30000
142000 4000 146000 32000
150000
Нидерланды 29000
2500
0
2500
5000
0
5000
3000
18000
Норвегия
4300
200
4500
218000 1500 219500
6000
40000
Португалия
31500
1500
33000
310000 3000 313000 40000
350000
Испания
8700
300
9000
156000 1000 157000 15000
50000
Швеция
25000
900
25900
219000 22000 241000 28000
100000
Швейцария
Великобрита
ния
3000
6000
9000
141000 10000
50000
70700
885400
8488200 1147000 5062000
Всего Европа 814700
1700000 3300000 5000000 9400000 6600000 16000000 2500000 50000000
Китай
38460
0
38460
18000000
США
11000000
Япония
3900000
Австралия
5500000
Азия
62888200
135000000
Итого в мире
Источники: Astig (2001), Zegers (2000); Renewable Energy Development in China the Potential and the Challenges, report of the Center for Resources Solutions, 2000; Frithjof Staiβ
"Yahrbuch Erneuerbare Energien", Auflage, 2000
Таблица 28
Структура стоимости солнечных нагревательных установок*
Показатель
Коллекторное поле (5 кв. м)
Бак-аккумулятор и теплообменник
1994 г.
Стоимос Удельная
% ть, DM стоимость,
DM/м2
36
4426
885
26
3197
639
43
%
35
24
1997 г.
Стоимос Удельная
ть, DM стоимость,
DM/м2
3150
630
2160
432
Конструкции для солнечных
коллекторов
8
984
197
8
720
144
Прочее
9
1107
221
6
540
108
Монтаж
21
2582
516
27
2430
486
Всего
100 12295
2459
100
9000
1800
________________
* Доля горячего водоснабжения семьи из 4-х человек – 50% (усредненные данные для Германии).
Источник: Frithjof Staiß., Yahrbuch Erneuerbare Energien, Auflage 2000.
Таблица 29
Стоимость установок на базе СК в Германии в 2000 г.
(усредненные данные)
Большие
Самые
установки
Малые
Большие
малые
с сезонным
установки установки
установки
аккумулятором
5
50
200
2000
380
380
400
300
1900
19000
80000
600000
9000
52500
160000
2800000
1800
1050
800
1400
20
20
20
20
6
6
6
6
156
92
70
122
Площадь коллекторов, м2
Удельная производительность, кВт∙ч/м2
Производство тепла в год, кВт∙ч/год
Инвестиции (стоимость), ДМ
Удельная стоимость, ДМ/м2
Срок службы, год
Процент дохода в год, %
Удельные капитальные издержки,
ДМ/м2 год
Эксплуатационные издержки (1,5% от
135
788
2400
42000
кап. влож.), ДМ/год
2
Удельные издержки, ДМ/м год
27
16
12
21
Стоимость энергии, ДМ/кВт∙ч *
0,48
0,28
0,20
0,47
___________________
* Стоимость энергии от гравийного теплового аккумулятора лежит в пределах от 30 до
50 ДМ/кВт∙ч.
Источник: Frithjof Staiβ Jahrbuch Erneuerbare Energien, Auflage 2000.
Состояние и перспективы развития геотермальной энергетики
Использование тепла земли идет по двум направлениям:
производство электроэнергии и производство тепловой энергии
(отопление, горячее водоснабжение, подогрев воды в бассейнах и т.д.).
Развитие геотермальной электроэнергетики представлено в табл. 30. За
60 лет с 1940 по 2000 гг. установленная мощность геотермальных
электростанций увеличилась с 130 до 7974 МВт, т.е. в 61 раз. За последние
пять лет с 1995 по 2000 г. рост установленной мощности составил 17%, т.е.
немногим более 3% в год. Ситуация по различным странам мира
приведена в табл. 31. Безусловным лидером геотермальной энергетики
являются США (2228 МВт), далее следуют Филиппины (1909 МВт),
44
Италия (785 МВт), Мексика (755 МВт), Индонезия (589,5 МВт), Япония
(546,9 МВт) и Новая Зеландия (437 МВт).
Как и во многих других областях, печальна судьба российской
геотермальной энергетики: с 1967 по 1997 гг. не было введено ни
одного кВт мощности геотермальных станций. Дело стронулось с
мертвой точки с вводом в эксплуатацию Верхнее-Мутновской ГеоЭС
мощностью
12 МВт (3 энергоблока), к осени 2002 года ожидается ввод в
эксплуатацию двух энергоблоков мощностью по 25 МВт Мутновской
ГеоЭС.
Таблица 30
Развитие мировой ГеоЭС
Год
1940
1950
1960
1970
1975
1980
Годовое
Установлен
производство
ная
мощность, электроэнерг
МВт
ии, ГВтч
130
290
388
2600
678
5000
1310
2110
-
Коли
честв
о
1
1
4
6
8
14
1985
1990
4764
5832
-
17
19
1995
2000
6797
7974
49261
20
21
Страны
Наименование
Италия
Италия
+ Новая Зеландия, Мексика, США
+ Япония и СССР
+ Исландия и Сальвадор
+ Китай, Индонезия, Кения, Турция,
Филиппины и Португалия
+ Греция, Франция, Никарагуа
+ Таиланд, Аргентина, Австралия
- Греция
+ Коста-Рика
+ Гватемала и Эфиопия
- Аргентина
Источник: Renewable Energy World, July-August 2000.
Таблица 31
Динамика установленной мощности ГеоЭС в странах мира, МВт
Страна
1. Аргентина*
2. Австралия
3. Китай
4. Коста-Рика
5. Эль Сальвадор
6. Эфиопия
7. Франция**
8. Греция*
9. Гватемала
10. Исландия
11. Индонезия
12. Италия
13. Япония
14. Кения
15. Мексика
Год ввода
первого 1980 1988 1990 1992 1995 1996 1997 1998 1999 2000
генератора
1988
1987
1970
1975
1
15
100
1983
1985
1969
1979
1973
1966
1981
1973
95
4,2
2,0
40
39
142
420 504,2
250 237,1
45
150 665
0,7
0
19
0
95
0,7
4,2
2,0
0
39
145
504,2
215
45
665
4,2
2,0
45
19
95
0,7
0,2
29
55
105
4,2
2,0
0
39
50
145 310
504,2 632
215 414
45
45
665 753
0,7
105
0,7
0,4
32
65
105
4,2
2,0
4,2
2,0
50
51
528
742
530
45
743
45
0,7
0,4
32
120
105
0
0,17
29,17
142,5
161
8,52
4,2
4,2
4,2
2,0
0
5
33,4
140
170
589,5 589,5 589,5
769
785
530
546,9
45
45
45
743
755
16. Новая Зеландия
17. Никарагуа
18. Филиппины
19. Португалия
20. Россия
21. Таиланд
22. Турция
23. США
Всего
1958
1982
1977
1979
1967
250 167,2 283 283 286
364 364
35
35
35
70
70
70
70
250 894 894 894 1191
1780 1861
3
3
3
8
11
11
11
11
11
11
11
11
15
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
20,6 20
20
20
20
20
20
700 2409 2775 2212 2817 2280 2850 2850
5867
6798
8239
1974
1960
437
70
1909
16
23
23
0,3
0,3
20,4
2228
7974,06
70
_____________________
* Энергоблоки выведены из работы.
** ГеоЭС расположена на острове Гваделупа.
Источник: World Energy Assesstment, UNDP, United Nabions Department of Economic and
Social Affairs, World Energy Council.
Развитие геотермальной теплоэнергетики мира представлено в табл. 32.
За 30 лет с 1970 по 2000 гг. установленная тепловая мощность возросла
с 800 до 17175 МВт-т, т.е. в 21 раз. За последние 5 лет с 1995 по 2000 гг.
установленная тепловая мощность увеличилась почти в 2 раза, т.е.
среднегодовой прирост составил 20%. Лидером в использовании
геотермальной теплоэнергетики по производству тепла является Япония
– 7,5 ТВтч(тепл.), далее следуют Исландия – 5,88, Китай – 4,72, США –
3,97, Венгрия – 3,29 ТВтч(тепл.) (табл. 33). Любопытная особенность:
США и Китай являются лидерами по установленной тепловой
мощности, но по выработке тепла лидируют другие страны. Это
объясняется разными направлениями использования геотермальной
энергии (табл. 34). Так, тепловые насосы по мощности занимают первое
место (42,2%), а по вырабатываемой энергии – третье место (14,3%).
Интереснейшие данные по направлениям использования геотермальной
энергии в мире и четырем странам приведены в табл. 35.
Таблица 32
Развитие геотермальной теплоэнергетики мира
Год
Установлен
ная
мощность,
МВт-т
1960
-
Годовое
производст
во
тепловой
энергии,
ГВтч
-
Страны, приславшие отчёт
1970
800
2200
6
1975
1300
-
10
1980
1950
-
14
1985
7072
23980
24
1990
8064
-
30
Количе
ство
5
46
Наименование
Исландия, Италия, Новая Зеландия,
Япония и Кения
+ Венгрия и СССР
– Кения
+ Франция, Филиппины, Турция и
США
+ Австрия, Германия, Чехословакия и
Тайвань
+ Австралия, Канада, Китай,
Колумбия, Дания, Мексика, Польша,
Румыния, Швейцария и Югославия
+ Алжир, Бельгия, Болгария,
Эфиопия, Греция, Гватемала, Таиланд
и Тунис
1995
8664
31236
30
2000
17175
51428
55
– некоторые страны не представили
доклад
+ Аргентина, Грузия, Израиль,
Македония, Сербия, Словения и
Швеция
– некоторые страны, не приславшие
отчет
Источник: Renewable Energy World, July-August, 2000
Таблица 33
Использование геотермальной энергии
для производства тепла в странах мира в 1997 г.
Страна
Япония
Исландия
Китай
США
Венгрия
Турция
Новая Зеландия
Франция
Италия
Германия
Грузия
Сербия
Россия
Румыния
Швейцария
Словацкая Республика
Швеция
Тунис
Болгария
Израиль
Македония
Польша
Всего:
Установленная мощность,
ГВт (тепл)
1,16
1,44
1,91
1,91
0,75
0,64
0,26
0,31
0,31
0,31
0,25
0,09
0,21
0,14
0,19
0,08
0,05
0,07
0,10
0,04
0,08
0,04
10,44
Производство тепла в год,
ТВтч (тепл)
7,5
5,88
4,72
3,97
3,29
2,50
1,84
1,36
1,03
0,81
нет данных
0,67
0,67
0,53
0,42
0,38
0,35
0,35
0,35
0,33
0,15
0,14
38,20
Источник: World Energy Assessment, UNDP.
Таблица 34
Распределение по направлениям использования геотермальной
тепловой мощности и энергии (по данным 55 стран*) 2000 г.
Направление
использования
Тепловая
мощность,
%
47
Тепловая
энергия,
%
Коэффициент
полезного
использования
1.Тепловые насосы
2.Прямой обогрев зданий
3.Бассейны
4.Теплицы
5.Аквакультуры
6.Промышленность
7.Холод и кондиционирование
8.Сушка сельскохозяйственных культур
9.Другие
Всего
______________________
* Без данных по Японии и Венгрии.
42,2
30,6
11,1
8,5
3,2
3,0
0,7
0,4
0,3
100
тепла
0,11
0,38
0,63
0,44
0,65
0,68
0,29
0,44
0,7
0,32
14,3
36,8
22,2
11,8
6,6
6,5
0,6
0,6
0,6
100
Таблица 35
Распределение использования геотермальной тепловой энергии
по направлениям в мире и некоторых странах в 1997 г., %
Направление
использования
1.Прямой обогрев зданий
2.Тепловые насосы
3.Бассейны
4.Теплицы
5.Рыбзаводы
6.Промышленность
7.Обогрев тротуаров
Итого
Мир
Япония
Исландия
Китай
США
33
12
19
14
1
10
1
100
2
0
73
2
2
0
2
100
77
0
4
4
3
10
2
100
17
0
21
7
46
9
0
100
10
59
11
5
10
4
1
100
Источник: Renewable Energy World, July-August 2000.
Перспектива и современное состояние экономики геотермальной
энергетики приведены в табл. 36. Следует отметить, что несмотря на
достаточно высокую удельную стоимость установленной мощности (25004000 долл/кВт), стоимость электроэнергии составляет 3-5 центов/кВтч, что
является одним из лучших показателей среди электростанций всех типов.
Таблица 36
Экономика геотермальной электроэнергетики
Геотермальное поле
или тип станции
Период
The Geysers
Электростанции с одним расширителем
Электростанции с двойным расширителем
Электростанции с бинарным циклом
Новые станции
1980-1983
1984-1988
1985-1988
1987-1993
1995-2000
48
Удельная
стоимость,
дол./кВт
414-780*
2500-3000
900-2700
3050-4000
-
Стоимость
электроэнергии,
дол./кВтч
0,015-0,025
0,02-0,04
0,02-0,04
0,03-0,05
0,05-0,065
_______________
*В удельную стоимость электростанций на геотермальном поле Geysers входят расходы
только на строительство электростанции. Во всех остальных случаях в стоимость входит
также бурение скважин. Ориентировочно: скважина глубиной 1 км стоит 1 млн. долл.
Источник: Renewable Energy World, July-August 2000.
Состояние и перспективы развития малой гидроэнергетики
Прежде всего, необходимо определиться с понятиями. К микро ГЭС
мы относим гидростанцию или отдельный агрегат мощностью до 100 кВт
включительно. Станции мощностью свыше 100 кВт и до 30 МВт
относятся к малым ГЭС. На первый взгляд, такое разделение – простая
условность. Однако это не совсем так. Во-первых, из определения
следует соответствующий комплекс технических требований к
агрегатам и станциям. А во-вторых, во многих странах мира (Индия,
Китай, Германия, другие страны Европейского Союза) вопросы
государственной поддержки регламентируются в зависимости от
мощности агрегата или ГЭС. К малым ГЭС, пользующимся
государственной поддержкой, в разных странах относят: Индия – до 15
МВт, Китай – до 5 МВт, Германия – до 5 МВт. Большинство
зарубежных авторов относят к малым ГЭС станции мощностью 10 МВт
и менее. Ситуация в странах Европы показана в табл. 37.
Таблица 37
Страна
Италия
Франция
Испания
Германия
Швеция
Австрия
Финляндия
Португалия
Великобритания
Бельгия
Ирландия
Греция
Нидерланды
Люксембург
Дания
Установленная мощность
в 1992 г., МВт
2047
1900
1090
1291
964
774
300
154
154
51
67
30
37
27
9
Установленная мощность
в 1998 г., МВт
2200
2000
1548
1380
970
820
305
245
165
60
55
44
40
35
11
Источник: «Strategic Study for the Development of Small Hydro Power in the European
Union», Final Report, 13\9\1999-13\9\2000
Примечание: По данным Госкомстата в России общая установленная мощность
МГЭС мощностью от 500 кВт до 30 МВт в 2000 г. характеризуется следующими данными:
Число электростанций – 59, общая установленная мощность – 513 МВт, годовая
выработка – 2,3 млрд. кВтч.
49
Из табл. 37 видно, что за исключением Ирландии во всех странах
наблюдается рост установленной мощности малых ГЭС.
Однако основную роль в дальнейшем развитии малой
гидроэнергетики будут играть Китай, Индия, страны Латинской
Америки и, надеюсь, Россия. Следует отметить, что это, пожалуй, самое
эффективное направление использования ВИЭ, имеющее вековую
историю. При удельной стоимости установленной мощности 1200-3000
долл./кВт, цена на электроэнергию находится в пределах 4-6
центов/кВтч.
Первая десятка стран-лидеров по объему производства
электроэнергии на ГЭС, а также доля электроэнергии ГЭС в общем
производстве электроэнергии стран-членов ОЕСД, IEA, EU и в мире в
целом приведены в табл. 38.
Таблица 38
Страны-лидеры по объему производства электроэнергии на ГЭС
Страны
1990 г.
Э, ТВтч
Канада
США
Бразилия
Китай
Россия
Норвегия
Япония
Индия
Франция
Швеция
Страны OECD
Страны IEA
Страны EU
Страны мира
296,8
289
206,7
126,7
166,8
121,4
95,8
71,7
57,35
73,0
1213
1179,5
276,1
2209,1
в%к
общему
производству
61,57
8,59
92,77
20,40
99,62
10,5
24,76
12,8
49,67
15,47
15,65
12,14
18,30
1995 г.
Э, ТВч
336
337,9
253,9
190,6
177,3
122,3
91,2
72,6
75,9
68,2
1361,6
1320,6
310
2553,9
1999 г.
Установл
в%к
в%к
енная
общему
общему
мощност
произ- Э, ТВч произь,
водству
водству
ГВт
60
345,6
59,88
67,12
8,83
318,6
7,37
99,06
92,13
292,9
88,14
18,91
203,8
16,45
20,42
160,9
18,99
44,1
99,42
121,8
99,33
27,65
8,37
95,6
8,18
44,4
17,37
81,44
15,44
14,58
77,1
13,93
25,12
45,92
71,7
46,14
16,40
15,31
1382,2
14,05
15,43
1334,3
14,12
396,92
12,57
328
12,10
18,78
2659,1
17,50
Источники: IEA, Energy Balances of OECD Countries 1998-1999; IEA, Energy Balances of
Non-OECD Countries 1998-1999; IEA, Energy Statistics of OECD Countries 1998-1999;
IEA, Energy Statistics of Non-OECD Countries 1998-1999; 2001 Edition.
О причинах, направлениях и государственной поддержке
использования ВИЭ за рубежом
Каждая новая отрасль в начале своего развития требует
стимулирующего воздействия со стороны государства. Вспомним, с
50
чего начиналась и какую поддержку государства имела атомная
энергетика. В этом отношении возобновляемая энергетика не является
чем-то экстраординарным. Первой и, пожалуй, основной причиной
ускоренного развития использования ВИЭ явился энергетический
кризис 1972 г., когда многие страны поняли колоссальную зависимость от
стран ОПЭК в поставке нефти. Ускоренное развитие возобновляемых
источников энергии началось именно с этого момента. Однако, для многих
стран Европы, в том числе и самодостаточных по энергетическим
ресурсам, на первое место вышла проблема сокращения выбросов
парниковых газов и других вредных выбросов от энергетики. Сейчас
получение «зеленой энергии» от экологически чистых возобновляемых
источников энергии становится одним из главных направлений в борьбе за
сохранение природы.
Государственную поддержку западных стран можно разделить на
несколько направлений. Первое из них – финансирование
государствами НИОКР по ВИЭ. Доля этого финансирования составляет
2-60% общего финансирования науки. В настоящее время эта доля
колеблется от 20 до 30%. Ведущую роль занимает государственное
финансирование НИОКР по фотоэлектричеству и по топливным
элементам.
Следующее
направление:
финансирование
общеобразовательных программ, курсов по подготовке специалистов в
этой области, программ обучающего характера на телевидении, радио, в
специальных центрах. Третье направление – поддержка производителей
оборудования
возобновляемой
энергетики.
Осуществляется
субсидирование разработки различных новых образцов оборудования, в
том числе и ветроустановок, путем снижения налогов на производителя.
Широкое распространение получило следующее направление:
государственная поддержка пользователей или владельцев небольших
частных станций. На законодательном уровне обеспечивается сбыт
электроэнергии от электростанций, принадлежащих одному или группе
владельцев, через общую электросеть по оговоренным тарифам,
которые обеспечивают минимум 10% от рентабельности.
В Германии существует закон, в котором указана стоимость
электроэнергии от различных видов энергии. Подобное есть и в Индии,
где субсидирование достигает 10-65% стоимости оборудования.
Распространено субсидирование закупок оборудования и даже издержек
по его эксплуатации, то есть государство берет на себя обязательства по
возмещению расходов на содержание установок. Также возможно
предоставление льготного кредита на покупку установки. Широко
применяется налоговое стимулирование – снижается ставка налога на
прибыль и НДС. Разнообразной поддержкой пользуются и владельцы
электростанций, которым предоставляются скидки и надбавки из
регионального бюджета. Мощнейшим стимулом для предпринимателей
51
являются государственные планы по развитию возобновляемой
энергетики, которые существуют практически во всех странах либо в
виде специальных программ, либо законов, либо Постановлений
правительства (табл.38).
Таблица 39
Государственные планы по развитию ВИЭ
некоторых зарубежных стран
Страна
Плановые задания (цели программ)
Австрал
ия
Достичь к 2010 г. производства эл. энергии за счет новых
возобновляемых источников в объеме 9500 ГВт∙ч в год,
без учета гидростанции. Собственное производство эл.
энергии в 1998 году – 160000 ГВт∙ч, в том числе 10%
на гидростанциях.
К 2005 г. довести долю возобновляемых источников
энергии до 12-14% от общего энергопотребления. На 20%
снизить эмиссию СО2 за период 1988-2005 годы.
Дания
Финлян
дия
Германия
Греция
Увеличить к 2010 г. объем использования возобновляемых
источников энергии по крайней мере на 50% (3 млн.тнэ в
год). Это увеличение на 90% обеспечивается за счет
использования биомассы, на 3% – ветровой энергии, на 3%
– гидроэнергии, на 4% – тепловых насосов и менее 0,5% за
счет солнечной энергии.
Увеличить к 2010 г. по сравнению с 1995 г. производство
эл. энергии на 8,3 ТВт∙ч, в том числе за счет биотоплива –
6,2 ТВт∙ч, 1050 МВт, энергию ветра – 1,1 ТВт∙ч, 500 МВт;
малых ГЭС – 1,0 ТВт∙ч, 420 МВт. Солнечная энергия –
менее 0,05 ТВт∙ч, 40 МВт.
Снижение эмиссии СО2 7,7 млн. т
Снижение на 25% эмиссии СО2 к 2005 г. по сравнению с
уровнем 1990 г. Развитие технологий использования
солнечной энергии, биомассы, тепловых насосов, ветра,
отходов и фотоэлектричества.
По программе «250 МВт от ветра» должно быть введено
ветроустановок мощностью 390 МВт.
Вывести из эксплуатации к 2020 г. все атомные станции.
Возместить выбывшие мощности за счет электростанций:
тепловых, ветровых, солнечных, на биомассе, бытовых и
промышленных отходах.
Достижение к 2005 г. установленной мощности 350 МВт.
Законом 2601/98 установлено, что программа на 40%
субсидируется Правительством.
52
Год принятия
решения,
документ
1998 г.
«Национальная
стратегия зеленого
дома»
1996 г.
программа
«Энергия 21»
1999 г.
1996 г.
«4-я программа
исследований в
энергетике и
технологии,
включая
программу
«250 МВт от
ветра» и «100000
крыш» для
фотоэлектричества
».
С 1980 г. принято 6
законов,
касающихся ВИЭ,
в том числе «Закон
о приоритете
возобновляемых
источников
энергии» 29 марта
2000 г.
1995 г.
Закон 2244/94
1998 г.
Закон 2601/98
Страна
Плановые задания (цели программ)
Италия
1997 г. 2002 г. 2006 г. 2008-2011
Показатель
Гидростанции>10 МВт 13942 14200 14500 15000
Гидростанции<10 МВт
2187
2300
2600
3000
ГеоЭС
559
620
700
800
Ветростанции
119
700
1500
2500
Фотоэлектричество
16
25
50
300
Биомасса и биогаз
192
500
900
2300
Твердые бытовые
89
350
600
800
отходы
Всего
17104 1895 20850 24700
Цели по использованию возобновляемых источников
энергии в производстве электроэнергии, установленные в
«Белой книге» (установленная мощность, МВТ).
Снизить на 6% по сравнению с уровнем 1990 г. эмиссию
СО2 к 2008-2012 г., в том числе за счет использования
гидроэнергии с 3,4% в 1996 г. до 3,8% в 2010 г. (от общего
энергопотребления), геотермальной энергии с 0,2 до 0,6%;
ветровой, солнечной, биомассы с 1,1 до3,1%.
Япония
Мексика
Нидерл
анды
Государственные цели будут установлены в 2000 г.
Проработано 6 проектов крупных ветростанций,
общей мощностью 441,5 МВт.
Увеличить долю возобновляемых источников энергии в
2000 г. до 3% и к 2020 г. до 10%, в 1995 г. она составляет
около 1,1%. Общее энергопотребление в 1999 г. составило
3010 ПДж .
Цели по видам источников в ПДж.
2000 г. 2007 г. 2020 г.
Ресурс
Биомасса
54
85
120
Тепловые насосы
7
50
65
Энергия ветра
16
33
45
Аккумуляторы тепла и холода
2
8
15
Фотоэлектричество
1
2
10
Тепловое использование
2
5
10
солнечной энергии
Гидроэнергия
1
3
3
Геотермальная энергия
0
0
2
Всего (ПДж)
83
186
270
53
Год принятия
решения,
документ
1999 г.
«Белая книга»
1999 г.
Законодательный
декрет.
сентябрь
1998 г.
Решение
Правительства,
утвердившее две
программы для
программы для
общественного
сектора и для
частного.
Проект «Новый
солнечный свет» с
1978 г.
«Закон о
специальных
мерах по
содействию
использования
новых видов
энергии».
июнь 1997 г.
1995 г.
Третий
энергетический
меморандум
Правительства
Нидерландов
Необходимость и возможность использования ВИЭ в России
Россия, как известно, богата традиционными энергетическими
ресурсами и при населении, составляющем немногим более 2%
населения земного шара, на ее территории сосредоточено 13% мировых
запасов нефти, 14 урана, 45 природного газа и почти 25% угля. Поэтому
вполне закономерны вопросы:

есть ли необходимость использования ВИЭ в России?

имеются ли ресурсы и в каком количестве?

есть ли образцы оборудования возобновляемой энергетики и
производственные мощности для его производства?

есть
ли
кадры
разработчиков,
исследователей,
эксплуатационников?

какова экономика возобновляемой энергетики?
На вопросы о необходимости развития ВИЭ и наличии ресурсов
ответ был дан еще в 1994 году, когда большая группа ученых и
специалистов по заданию Министра топлива и энергетики Ю.К.
Шафраника под руководством автора этих строк разработала
«Концепцию развития и использования возможностей малой и
нетрадиционной энергетики в энергетическом балансе России»,
утвержденную Коллегией Министерства 3 ноября 1994 г.
Формулировки «Концепции» к настоящему времени уточнены. За
восемь прошедших лет 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.
Объем завоза в эти районы – около 7 млн. т нефтепродуктов и
свыше 23 млн. т угля.
(жизнеобеспечение 10-12 млн. чел.)
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.
(жизнеобеспечение 10-13 млн. чел.)
54
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.
(жизнеобеспечение 10-15 млн. чел.)
При разработке упомянутой концепции были определены в первом
приближении валовый, технический и экономический потенциалы
возобновляемых источников энергии (табл. 40). Технический потенциал
составляет порядка 4,6 млрд. тут, т.е. в 5 раз превышает объем
потребления всех ТЭР России, а экономический потенциал определен в
270 млн. тут, т.е. немногим более 25% собственного потребления. В
настоящее время экономический потенциал, на мой взгляд,
существенно увеличился, имея в виду подорожание традиционного
топлива и удешевление оборудования возобновляемой энергетики за
прошедшие 8 лет. Работы в этом направлении продолжаются, и в 2002
г., надеюсь, выйдет монография по методике определения ресурсов.
Следующий вопрос – оборудование возобновляемой энергетики.
Довольно полное представление об этом вопросе дает справочниккаталог «Оборудование нетрадиционной и малой энергетики», второе
издание которого вышло в 2000 г. В книге приводятся 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, если не хотим отстать безнадежно. А поскольку цены на
отечественное оборудование, как правило, на 20-40% ниже зарубежных,
то можно говорить о конкурентоспособности. Наша беда – малый объем
заказов, что лишает изготовителей возможности совершенствовать свои
изделия.
Таблица 40
Оценка потенциала возобновляемых источников энергии России
Ресурсы
Энергия ветра
Малая гидроэнергетика
Солнечная энергия
Энергия биомассы
Геотермальная энергия
Валовый
потенциал
млн. тут/год
26103
360,4
2,3106
10103
*
55
Технический
потенциал
млн. тут/год
2000
124,6
2300
53
*
Экономический
потенциал
млн. тут/год
10,0
65,2
12,5
35
115,0**
Низкопотенциальное тепло
Итого по НВИЭ
525
2,34106
(без
геотермальной
энергии)
115
4593,0
(без
геотермальной
энергии)
36
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.
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. кВтч., 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, подробный расчет
приведен в Приложении.
Экономика возобновляемой энергетики России
Понятно, что в свете современных тенденций определение
экономических оценок методом «кэш-флоу» дает наиболее наглядный
результат, однако в этом случае необходима точная привязка к месту,
ценам на оборудование и энергию и т.д.
Вместе с тем простой срок окупаемости, выраженный через
обобщенные стоимостные параметры объектов возобновляемой энергетики
и энергосистемы, централизованной или автономной, позволяет оценить с
достаточной точностью условия экономической эффективности таких
объектов.
Этот
метод
одинаково
применим
к
ветростанциям,
фотоэлектрическим установкам, малым ГЭС, геотермальным,
солнечным и любым другим электростанциям.
56
Исходные данные для расчетов практически всегда известны или
могут быть приняты с большой долей достоверности. К ним относятся:

удельная стоимость установленной мощности (руб./кВт);

число часов использования установленной мощности в году
(час);

цена традиционного (органического) замещаемого топлива
(руб./тут);

удельных расход условного топлива на производство
электроэнергии в централизованной или локальной сети
(тут/кВтч);

отношение тарифа на электроэнергию к его топливной
составляющей;

годовые эксплуатационные издержки, выраженные в долях от
капиталовложений.
Тогда, переходя от известной формулы (1), получаем окончательную
формулу (5), в которой срок окупаемости зависит только от удельных
величин
Ток=К/(D-И),
(1)
где К – капиталовложения, определяются по формуле:
К = Суд. N
(2)
где Суд. (руб/кВт) – удельные капиталовложения; N (кВт) –
установленная мощность; И – годовые издержки, определяются как
доля (n) капитальных вложений
И = n К = n Суд.N
(3)
D – годовой доход, может быть определен через замещаемое
топливо и коэффициент, учитывающий соотношение топливной
составляющей тарифа и тарифа на электроэнергию bтар
D = B Цтоп bтар = Э q Цтоп bтар = N Тм q Цтоп bтар
(4)
где В (тут) – объем замещаемого топлива в год; Цтоп (руб/тут) – цена
топлива; Э (кВтч) – произведенная электроэнергия в год; q (тут/кВтч) –
удельный расход топлива в централизованной или локальной электросети;
Тм – число часов использования установленной мощности в год; bтар –
отношение тарифа на электроэнергию к его топливной составляющей (bтар >
1)
После подстановки (2)-(4) в (1) и преобразований формула простого
срока окупаемости приобретает вид:
1
Т ок 
Т м qbтар Ц топ / С уд  n
Препятствия на пути возобновляемой энергетики в России
57
Итак, есть острая необходимость использования ВИЭ, ресурсы всех
видов ВИЭ, оборудование, кадры, находятся в эксплуатации многие
установки, но масштабного использования ВИЭ нет и развитие идет с
большим трудом, преодолевая барьеры и препятствия.
Выявление барьеров и препятствий было проведено мною еще в
1995-1996 гг., и с тех пор вся деятельность энтузиастов возобновляемой
энергетики направлена на их преодоление. Однако, говорить о
преодолении этих барьеров рано.
Выявлено 5 основных типов препятствий (барьеров):
 психологический,
 экономический,
 законодательный,
 информационный,
 технический.
В свою очередь каждый барьер имеет различные специфические
аспекты. При всей важности экономического барьера, на первое место
следует поставить барьер психологический.
Аспекты психологического барьера.
 Россия
располагает
большим
количеством
запасов
органического топлива, и, якобы, нет особой необходимости
использования ВИЭ.
 Единичная мощность установок ВИЭ, как правило, невелика –
это киловатты, реже единицы мегаватт и еще реже десятки
мегаватт. Тогда как энергетики привыкли к гигантским
мощностям в сотни и тысячи мегаватт. Вот и считается, что
мелочь.
 Осталась еще привычка некоторых региональных руководителей
к централизованным поставкам, позволяющая им надеяться, что
в экстремальных условиях регион обязательно получит помощь
из центра.
Аспекты экономического барьера.
 При огромном общем спросе на установки ВИЭ очень низкий
платежеспособный спрос. Зона использования ВИЭ приходится,
как правило, на дотационные субъекты Российской Федерации с
очень низкой покупательной способностью населения и малым
бюджетом районов. Сооружение объектов возобновляемой
энергетики невозможно за счет бюджета районов, поскольку
доставка топлива на дизельные станции «съедает» до 60% этих
бюджетов.
 Крайне малая поддержка государства в сооружении объектов
возобновляемой энергетики (в 2002 г. из федерального бюджета
выделено 78,5 млн. руб.). Отсутствуют какие-либо стимулирующие
действия со стороны государства, отсутствуют налоговые льготы
58
Отсутствие федеральных планов (целей) по объемам использования
отдельных видов ВИЭ или вводу мощностей на базе ВИЭ. Наличие
таких планов на государственном уровне могло бы явиться
мощным стимулом притока частного капитала.
Аспекты законодательного барьера.
 Отсутствие федерального закона о возобновляемых источниках
энергии. Даже куцый «обстриженный» федеральный закон «О
государственной
политике
в
сфере
использования
нетрадиционных
возобновляемых
источников
энергии»,
принятый Государственной Думой 27 октября 1999 г. и
одобренный Советом Федерации 11 ноября 1999 г., был
заблокирован Администрацией президента Б.Н. Ельцина. 25
октября 1999 г. на закон было наложено «вето». Предложение
Минэнерго России включить в план законодательной
деятельности Правительства Российской Федерации разработку
проекта федерального закона «О возобновляемых источниках
энергии» не было поддержано Минэкономразвития России и не
было включено в план.
 Отсутствие
постановлений
Правительства
Российской
Федерации по развитию использования отдельных видов ВИЭ
или по проблеме в целом.
 Отсутствие Федерального органа исполнительной власти,
которому Правительством Российской Федерации было бы
поручено управление развитием возобновляемой энергетики.
Аспекты информационного барьера
 Слабая осведомленность руководителей всех рангов, а также
населения
о
наличии
оборудования
и
возможностях
возобновляемой энергетики в решении проблем энергообеспечения
регионов.
 Устойчивое существование мифа о дороговизне оборудования
возобновляемой энергетики и дороговизне энергии от этих
источников. В докладе приведены исчерпывающие данные,
доказывающие обратное, но миф продолжает существовать.
 Устойчивое существование мифа об особой вредности шума от
ветроустановок, якобы губительного воздействующего на
насекомых, а через них и на всю экосистему. Между тем, уже
минимум 5 лет, как проблема низкочастотных колебаний
решена. Но миф продолжает существовать.
 Отсутствие
Центра
возобновляемой
энергетики,
осуществляющего
агитационную,
разъяснительную
и
информационную деятельность для всех уровней управления и
населения.
Аспекты технического барьера.

59
Зачастую потребителю предлагается оборудование, а не
установка
(система),
обеспечивающая
определенные
потребности человека в тепле, свете, чистой воде, возможности
приготовления пищи, удовлетворение интеллектуальных
потребностей.
 Отсутствие ветроустановок средней и большой мощности
отечественного
производства.
Единственная
установка
мощностью 1000 кВт разработки МКБ «Радуга» не доведена до
рабочего состояния, хотя на ее доводку требуется 25-30 млн.руб.
 Не развита инфраструктура по сервисному обслуживанию,
ремонту, сооружению установок возобновляемой энергетики,
учитывающая специфику оборудования.
Следует оговориться, что большинство этих препятствий уже не так
прочны, но еще далеко не разрушены.
В выводах и рекомендациях доклада излагаются первоочередные
меры для преодоления барьеров в развитии возобновляемой энергетики
в России.

Выводы и рекомендации
1. Развитие использования возобновляемых источников энергии
приняло ускоренный характер, особенно быстрыми темпами (25-35%
рост установленной мощности к предыдущему году) развиваются
фотоэлектричество и ветроэнергетика. Ветроэнергетика в ряде
случаев превратилась в самостоятельную отрасль электроэнергетики
(Германия, Дания, Испания, Индия и отчасти США).
2. Развитие возобновляемой энергетики в мире вызвано следующими
основными причинами:
 истощаемостью
запасов
органического
топлива
и
неистощаемостью возобновляемых источников энергии;
 экологической чистотой возобновляемых источников энергии,
при учете соответствующих технологических ограничений: в
геотермальной энергетике – обратная закачка отработанной
пароводяной смеси; в малой гидроэнергетике – создание
гидротехнических сооружений, которые не препятствуют
рыбоходу; в фотоэнергетике – переход на бесхлорные
технологии получения кремния «солнечного качества»; в
ветроэнергетике – учет путей миграции птиц и расположение
ветроустановок на необходимом (200-300 м) расстоянии от
жилья. Неоспоримое преимущество ВИЭ – отсутствие эмиссии
парниковых газов и даже электростанции и котельные на
биомассе или получаемом из нее газе или жидком топливе не
увеличивают количество углекислого газа, поскольку при
60
3.
4.
5.
6.
сжигании его выделяется столько, сколько было поглощено
растениями и деревьями.
Существенным недостатком только двух видов ВИЭ – энергии ветра
и энергии солнца является их стохастический характер и, отсюда,
необходимость аккумулирования. Аккумулирование солнечной
энергии в виде тепла уже имеет простые технические решения,
опробованные на практике и доказавшие свою экономичность.
Аккумулирование электрической энергии в небольших количествах
успешно решается аккумуляторами различных типов. Для больших
ветро- и фотоэлектрических станций таким аккумулятором является
электрическая сеть. Однако, замещения мощности не происходит, но
и дополнительного дублирования мощности в энергосистеме не
происходит, поскольку в энергосистемах всегда есть резервная
мощность порядка 10% от максимальной нагрузки. Электростанции
на базе остальных видов ВИЭ (гидро, биомасса, геотермальная
энергия) лишены указанных недостатков.
Утверждение о высокой удельной стоимости установок ВИЭ и
высокой стоимости энергии от них является не более, чем мифом. В
какой-то степени это было справедливо для середины девяностых
годов. В настоящее время произошло выравнивание указанных выше
стоимостей в результате того, что с ужесточением требований по
экологии удельная стоимость традиционных электрических станций,
особенно угольных, непрерывно возрастает, а удельная стоимость
оборудования возобновляемой энергетики столь же непрерывно
снижается.
Развитием возобновляемой энергетики на государственном уровне
занимаются различные страны : богатые и бедные, большие и малые,
промышленно
развитые
и
развивающиеся,
обеспеченные
собственными энергоресурсами и необеспеченные, индустриальные
и аграрные, северные и южные.
Для преодоления отставания России в масштабах использования
ВИЭ, сохранения запасов истощаемых органических топлив для
будущих поколений, существенного улучшения энергоснабжения
удаленных от электросетей населенных пунктов многих субъектов
Российской Федерации, улучшения экологической обстановки в
местах отдыха и экологически напряженных районах следовало бы
принять ряд неотложных мер:
 разработать и принять Федеральный закон «О возобновляемых
источниках энергии»;
 разработать и принять Постановление Правительства «О мерах
по развитию использования возобновляемых источников
энергии» с указанием государственных целей по вводу
мощностей на базе ВИЭ;
61



обеспечить ежегодное финансирование из федерального
бюджета в объеме 250-300 млн. руб. для реализации раздела
«Энергообеспечение регионов, в том числе северных и
приравненных к ним территорий, на основе использования
нетрадиционных возобновляемых источников энергии и
местных
видов
топлива»
ФЦП
«Энергоэффективная
экономика»;
назначить федеральный орган исполнительной власти,
отвечающий за развитие возобновляемой энергетики в России и
региональные органы исполнительной власти, отвечающие за
развитие использования ВИЭ в субъектах Российской
Федерации (при наличии ресурсов ВИЭ);
организовать Государственный центр по использованию
возобновляемых источников энергии.
И необходимо установить государственные цели по развитию
использования ВИЭ. Такими целями, на мой взгляд, являются ввод 1000
МВт электрической мощности и 1200 МВт тепловой мощности до 2010 г.
62
Приложение
Справка
о выработке электрической энергии на базе
нетрадиционных ВИЭ в 2000 г. в России
(по данным статистической отчётности).
1. Электрическая энергия
1.1 Ветровые электрические станции (ВЭС)
Число электростанций – 3.
Общая установленная мощность – 3 МВт.
Годовая выработка электроэнергии – 1,914 млн. кВт∙ч.
Число часов использования установленной мощности – 638.
Расход электроэнергии на собственные нужды – 9 тыс. кВт∙ч (0,5%).
В том числе:
1.1.1 ВЭС АО «Янтарьэнерго», Калининградская область:

установленная мощность – 1,5 МВт;

годовая выработка электроэнергии – 0,987 млн. кВт∙ч;

число часов использования установленной мощности – 658;

годовой отпуск электроэнергии – 0,979 млн. кВт∙ч;

расход электроэнергии на собственные нужды – 8 тыс. кВт∙ч
(0,8%).
1.1.2. ВЭС АО «Камчатскэнерго», о. Беринга, с. Никольское:

установленная мощность – 0,5 МВт;

годовая выработка электроэнергии – 0,827 млн. кВт∙ч;

число часов использования установленной мощности – 1654;

годовой отпуск электроэнергии – 0,826 млн. кВт∙ч;

расход электроэнергии на собственные нужды – 1 тыс. кВт∙ч
(0,1%).
1.1.3. ВЭС АО «Калмэнерго», г. Элиста:

установленная мощность – 1,0 МВт;

годовая выработка электроэнергии – 0,1 млн. кВт∙ч;

число часов использования установленной мощности – 100.
Примечание:
Общая установленная мощность ВЭС в 2000 г. составила: 7,2 МВт. Отсутствуют
статистические данные по следующим ветростанциям:
а) Воркутинская ВЭС, АО «Комиэнерго», мощностью – 1,5 МВт;
б) Ростовская ВЭС, АО «Ростовэнерго», мощностью – 0,3 МВт;
в) Башкирская ВЭС (Тюпкельдинская), АО «Башкирэнерго», мощностью – 2,2 МВт;
г) Чувашская (Марпосадская), ВЭС АО «Чувашэнерго», мощностью – 0,2 МВт.
63
1.2 Геотермальные электростанции
Число электростанций – 2.
Общая установленная мощность – 23 МВт.
Годовая выработка электроэнергии – 58,199 млн. кВт∙ч.
Число часов использования установленной мощности – 2530.
Расход электроэнергии на собственные нужды – 4,826 тыс. кВт∙ч
(8,3%).
В том числе:
1.2.1.
Паужетская
геотермальная
электростанция,
АО
Камчатскэнерго»:

установленная мощность – 11,0 МВт;

располагаемая мощность – 6 МВт;

годовая выработка электроэнергии – 32,755 млн. кВт∙ч;

число часов использования установленной мощности – 2978;

годовой отпуск электроэнергии – 30,766 млн. кВт∙ч;

расход электроэнергии на собственные нужды – 1,989 тыс. кВт∙ч
(6,1%).
1.2.2. Верхне-Мутновская геотермальная электростанция, АО
«Геотерм»:

установленная мощность – 12,0 МВт;

располагаемая мощность – 8 МВт;

годовая выработка электроэнергии – 25,444 млн. кВт∙ч;

число часов использования установленной мощности – 2120;

годовой отпуск электроэнергии – 22,607 млн. кВт∙ч;

расход электроэнергии на собственные нужды – 2,837 тыс. кВт∙ч
(11,1%).
1.3 Гидроэлектростанции
1.3.1. ГЭС общего пользования:
Число электростанций – 99.
Общая установленная мощность – 42839,994 МВт.
Годовая выработка электроэнергии – 163,113007 млрд. кВт∙ч.
Число часов использования установленной мощности – 3807.
Расход электроэнергии на собственные нужды – 0,949650 млрд. кВт∙ч
(0,6%).
В том числе малые ГЭС (мощностью до 30 МВт):

число электростанций – 41;

общая установленная мощность – 395,580 МВт;

годовая выработка электроэнергии – 1,832859 млрд. кВт∙ч.
1.3.2. ГЭС, не входящие в АО «Энерго»:
Число электростанций – 20.
Общая установленная мощность – 301,575 МВт.
Годовая выработка электроэнергии – 0,963061 млрд. кВт∙ч.
64
В том числе малые ГЭС (мощностью до 30 МВт):

число электростанций – 18;

общая установленная мощность – 117,375 МВт;

годовая выработка электроэнергии – 0,468312 млрд. кВт∙ч.
Итого по ГЭС:
Число электростанций – 119.
Общая установленная мощность – 43141,571 МВт.
Годовая выработка электроэнергии – 164,076068 млрд. кВт∙ч.
В том числе малые ГЭС (мощностью до 30 МВт):

число электростанций – 59;

общая установленная мощность – 512,855 МВт;

годовая выработка электроэнергии – 2,301171 млрд. кВт∙ч.
Примечание: Статистической отчетностью охвачены электростанции мощностью
500 кВт и выше. По экспертным оценкам малых и микроГЭС мощностью до 500 кВт
насчитывается около 100.
1.4 Тепловые электростанции с использованием биомассы, не
входящие в АО «Энерго».
Топливо: мазут, уголь, газ, а также отходы перерабатывающей,
лесной,
целлюлозно-бумажной
и
деревообрабатывающей
промышленности (биомасса).
Количество электростанций – 25.
Общая установленная мощность – 1245,23 МВт.
Годовая выработка электроэнергии (всего) – 4,490202 млрд. кВт∙ч.
В том числе за счет биомассы – 1,895304 млрд. кВт∙ч.
Примечание:
Статистической
отчетностью
охвачены
электростанции
мощностью 500 кВт и выше. Количество электростанций меньшей мощности
неизвестно.
1.5 Годовая выработка электроэнергии на базе нетрадиционных
возобновляемых источников энергии.
Ветростанции
– 1,914 млн. кВт∙ч.
Геотермальные электростанции
– 58,199 млн. кВт∙ч.
Малые гидростанции
– 2301,171 млн. кВт∙ч.
Тепловые электростанции на биомассе
– 1895,304 млн. кВт∙ч.
Всего
– 4256,588т млн. кВт∙ч
(0,5% производства электроэнергии в 2000 г. – 876 млрд. кВт∙ч).
Всего от возобновляемых источников энергии, включая
традиционные ГЭС, тепловые электростанции на биомассе и
геотермальные электростанции:
164,076+0,058+1,895=166,029 млрд. кВт∙ч или 19% общего
производства электроэнергии.
65
Поскольку
замещение
топлива
осуществляется
на
малых
электростанциях, то для определения объема принимается удельных расход
380 тут\кВтч.
По выработке электрической энергии объем замещения
органического топлива составит:
4,3х109х380х10-12 = 1,63 млн. тут
2. Тепловая энергия
2.1 Малые ТЭЦ
Как указано в п.1.4 , годовая выработка электроэнергии на малых
ТЭЦ составила 4,5 млрд. кВтч, в том числе за счет возобновляемых
источников энергии – 1,9 млрд. кВтч. Это соотношение (1,9/4,5)
принимается и для определения выработки тепловой энергии.
При установленной общей электрической мощности малых ТЭЦ
1245,23 МВт, при отсутствии статистических данных предполагаем, что
тепловая мощность примерно в 3 раза превышает электрическую.
Поскольку малые ТЭЦ участвуют в технологическом процессе
предприятий, большинство из которых являются предприятиями с
непрерывным циклом производства, то число часов использования
установленной мощности, как минимум, можно принять равным 4500
часов в год.
Тогда выработка тепловой энергии составит:
(1245,233/1,16) 4500 (1,9/4,5) = 6,12 млн. Гкал.
Удельный расход топлива принимается 160 кг у.т./Гкал.
Объем замещения органического топлива составит
6,1216010-3 = 0,98 млн. тут в год
2.2 Малые котельные
В России по данным Госстроя и Госэнергонадзора России
эксплуатируются 67 тыс. коммунальных котельных, вырабатывающих
600 млн. Гкал в год.
В этих котельных используются как невозобновляемое органическое
топливо (уголь, мазут, газ, диз.топливо), так и возобновляемое топливо
(дрова, отходы лесозаготовок, деревообработки, сельскохозяйственные
отходы, отходы целлюлозно-бумажной промышленности и других
обрабатывающих отраслей, шахтный метан). Долю возобновляемых
видов топлива можно оценить в пределах от 7 до 8%. Тогда объем
производства тепловой энергии за счет ВИЭ составит:
42-48 млн. Гкал в год,
а замещение органического топлива:
6,7÷7,7 млн. тут
Общее производство тепловой энергии на ТЭЦ и котельных составит:
66
48-54 млн.Гкал
Замещение органического топлива:
7,7-8,7 млн.тут
Для дальнейших расчетов применяется:
50 млн. Гкал и 8 млн. тут
По данным Международного Энергетического Агентства (IEA)
производство первичной энергии из биомассы в 1999 г. в России
составило:
311833 ТДж или 10,6 млн. тут
Происхождение этих данных неизвестно, однако, совпадение
приведенной выше оценки и этих данных несомненно.
Общий вывод
Объем замещения органического топлива в России всеми видами
возобновляемых источников при выработке электрической энергии и
тепловой энергии составляет не менее 10 млн. в год. или 1,07% от
внутреннего потребления в 2000 г. (936,7 млн. тут).
Литература
1. Топливо и энергетика России. Справ. специалиста ТЭК / Под ред. А.М.
Мастепанова.
2. Отчет о технико-экономических показателях и расходе условного топлива
электростанций общего пользования, включая районные котельные РАО
«ЕЭС России» за 2000 г. М.: Госкомстат России, 2001.
3. IEA/OECD Energy Statistics of OECD Countries and IEA/OECD Energy Statistics of non-OECD, 2000
67
ДИСКУССИЯ
Вопросы
А.С. Некрасов, председатель
Спасибо, Павел Павлович, за интересный доклад. Пожалуйста,
вопросы.
А.А. Саламов, Теплоэнергопроект
Из 7 МВт ветровой электростанции сколько работает?
П.П. Безруких
1,5 МВт – это Воркутинская ВЭС, практически там работает только
два ветряка по 250 кВт. Один мегаваттный ветряк в Элисте работает
лишь 100-120 часов в год . Очень прилично работают 2 машины по 250
кВт датского производства на острове Беринга – это ветродизельная
станция. Зафиксирована существенная 15-процентная экономия топлива
от применения этой станции. Хорошо работают ветроустановки в
Калининградской области. Там установлены один ветряк 600 кВт и 4
ветряка по 225 кВт. И начала очень хорошо работать ветростанция в
Башкирии – Тюпкельдинская ВЭС, 4 ветряка по 550 кВт. Последний был
пущен 4-6 месяцев назад, все работают.
А.С. Некрасов
Работает ли еще база «Дубки» в Дагестане?
П.П. Безруких
Ничего не работает.
Б.В. Тарнижевский, ЭНИН
Расскажите о развитии системной ветроэнергетики в России.
П.П. Безруких
Моя позиция, и я ее везде пытаюсь провести, где только возможно,
что необходимо довести до рабочего состояния мегаваттный ветряк
МКБ «Радуги».
В.В. Бушуев
Разработчики считают, что она устарела.
П.П. Безруких
Устарела система управления, устарел генератор. Проводилась
большая серия совещаний по этому поводу. Два года назад требовалось
68
20 млн. руб. на доводку и проведение испытаний. Но этих денег найти
не удалось. Несмотря на то, что прошло уже два года, еще есть смысл
довести установку. Одновременно нужно прибегать к трансферту
технологий ветротурбин Германии или Дании. Таким образом, мы
выиграем 5 лет, которые потребуются для того, чтобы сделать хороший
ветряк достаточно большой мощности. Это мое мнение, т.е. системную
отечественную ветроэнергетику развивать нужно.
В.В. Бушуев
И мое.
А.И. Кузовкин, Институт макроэкономики
Проводилась ли работа по регионам по оценке часов использования
мощности по ветру и по солнечным установкам?
П.П. Безруких
Проводилась и весьма основательная. Та статистика, которая была
представлена в докладе, свидетельствует о том, что число часов
использования мощности по ветру и геотермальным источникам весьма
незначительно. Так, установленная мощность на Паужетской
геотермальной станции 11 МВт, реальная мощность составляет 6 МВт.
Поэтому число часов использования получается низкое (число часов
использования для геотермальной энергетики в мире – более 70%). Если
исключить 5 МВт на Паужетской геотермальной станции, то число
часов использования находящихся в работе агрегатов составит 42%.
Учитывая, что ВерхнеМутновская ГеоЭС в течение 2000 г. вводилась
частями, и на полную мощность не работала, то в 2001 г. мы не
достигли средних мировых показателей этой величины. По ветру
коэффициент использования мощности, например по Германии,
составляет от 0,25 до 0,3 на ветроустановках, которые на берегу, и от 0,3
до 0,35 на офшорных. У нас пока нет надежных данных по числу часов
использования. Но по оценкам для работающих ВЭУ мы достигаем
величины 0,17-0,2.
По поводу тарифа хотелось бы задать вопрос всей аудитории.
Сейчас в каждой энергосистеме имеются станции с разной
себестоимостью, и тариф вводится как средневзвешенный от всех
электростанций в данной энергосистеме, и потом по каждой
электростанции мы даем индивидуальный тариф. Почему нельзя эту
систему применить и к ветростанциям, биоэнергетическим станциям и
т.д.? Почему нельзя, особенно имея в виду, что мощность системы
составляет сотни мегаватт, а включаются установки мощностью 1,2, 3,
10 МВт? Влияние на средний тариф этой установки во втором и третьем
знаке после запятой. Начинают говорить: нет, это дорого, это
69
неэкономично. Давайте вспомним, как развивалась атомная энергетика:
первые атомные были станции в 2-3 раза дороже, чем тепловые
станции. Если бы их не развивали, они бы не достигли той роли,
которую играют сейчас – более 17% в общем производстве
электроэнергии в мире.
Н.В. Антонов, Энергетическое агентство «Восток-Запад»
В цене производства на возобновляемые источники за рубежом
учитываются налоги?
П.П. Безруких
Нет, это стоимость производства, или по нашему себестоимость.
Ю.В. Синяк, ИРП РАН
Большинство новых возобновляемых источников энергии не могут
работать без дублирующих или аккумулирующих мощностей. Этот фактор
у вас в формуле оценки эффективности, мне кажется, не учитывается.
П.П. Безруких
Я бы ответил так, что в данном случае, когда установка работает в
энергосистеме, этот фактор не надо учитывать. Энергосистема играет
роль того аккумулятора.
Ю.В. Синяк
До этого у Вас дублирующие мощности находятся в энергосистеме.
Это пока малая доля, небольшой процент.
П.П. Безруких
Вы говорите о замещении мощности?
Ю.В. Синяк
Да.
П.П. Безруких
По различным видам ВИЭ ситуация различна: совершенно
определенно замещение мощности имеет место при строительстве
малых ГЭС, в геотермальных электростанциях, в ветроэнергетике
замещение весьма сомнительно. Там можно говорить о вероятности
замещения мощности. Если у Вас порядка 10 тыс. ветроустановок и они
расположены в разных регионах, то всегда в любой момент времени у
вас будет некая ветровая мощность в энергосистеме.
Ю.В. Синяк
70
Теоретически это правильно. Но тогда системный фактор, линия
электропередач – это будет новая гигантская энергосистема. Скажем,
два массива ветровых станций, а сегодня система электропередач
развивается с привязкой к тепловым станциям. Здесь же у Вас будет
совсем другая конфигурация системы, потому что ветровые станции
будут находиться в совсем других районах. Этот фактор тоже надо
учитывать.
А.С. Некрасов
Это в зависимости от перспективы сети.
П.П. Безруких
К этому мы придем через 30 лет.
Ю.В. Синяк
Вы ничего не сказали о том, что новые источники имеют бóльшей
частью материалоемкость на порядок выше. И это один из их основных
недостатков. Расходы цемента, других строительных материалов – все
это требует существенных затрат энергии. Как этот фактор
учитывается? С одной стороны, Вы производите энергию, с другой
стороны, у Вас и потребности будут расти и, соответственно, затраты.
П.П. Безруких
Все правильно, очень интересный вопрос. А есть ли какие-нибудь
оценки по овеществленным затратам энергии существующих
электростанций?
Ю.В. Синяк
Есть.
П.П. Безруких
К сожалению, мне не приходилось это видеть. C удовольствием бы с
этим познакомился. Однако, следует заметить, что опосредованно ответ
содержится в оценках удельной стоимости установленной мощности
для различных электростанций.
В.В. Бушуев
У профессора Алексеева в МГУ есть такие расчеты. Они все
достаточно сложные.
П.П. Безруких
Эти расчеты я знаю, но исходная база для них вызывает большие
сомнения.
71
Ю.В. Синяк
Все-таки все установки, работающие за рубежом, пользуются
поддержкой государства: и прямые дотации, и льготы. Что делается у
нас в этом плане? Что может предоставить государство, если я хочу
установить ветровой двигатель? И если ничего не предоставит, то зачем
я буду ставить его? Сегодня это нерентабельно и в коммерческом плане
это еще долго так будет.
П.П. Безруких
Отвечу на это таким образом. В Мурманске группа энтузиастов
купила за 25% стоимости бывший в эксплуатации ветроагрегат и
установила его на автобазе. На их беду мощности, вырабатываемой
ветряком, хватило полностью для того, чтобы обеспечить свою автобазу
и еще немного выдавать энергию в электросеть. Собственник сети
говорит: а нам не нужна эта энергия, если хотите, передавайте
бесплатно. То, что они оплатили полностью свою энергетическую
потребность при ценах, которые были, они оправдали за полгода. И вот
уже более чем полгода пытаются получить хоть какие-то деньги от
электроэнергии, передаваемой в сеть. К сожалению, помощи
государства, чтобы обязать по определенному тарифу принимать эту
самую энергию, нет.
А.С. Некрасов
Павел Павлович, нужен закон?
П.П. Безруких
Закон нужен, безусловно, и еще пять лет назад была проделана
большая работа в этом направлении. Но Администрация Президента
Б.Н. Ельцина наложила вето на закон, принятый Государственной
Думой.
В.В. Бушуев
Закон об энергосбережении есть, но он не действует.
П.П. Безруких
Могу процитировать, что там написано: «Производители
электрической и тепловой энергии, не входящие в региональные
энергоснабжающие организации, имеют право на отпуск энергии в сети
этих организаций в количествах и режимах, согласованных с
энергоснабжающей организацией и региональной энергетической
комиссией». Вот этого согласования и не удается добиться.
72
Е.А. Роговский, ИСК РАН
Вы упомянули Калининград. Я думаю, что через некоторое время
Калининград уже будет считаться в Европе, а не в России. У нас есть
собственные разработки, поэтому мы вроде не покупаем никаких
разработок из-за рубежа. Нужно ли покупать что-то в области
возобновляемых источников (если критериев нет) или систем
управления, а не взваливать все на государство?
А.С. Некрасов
Все понятно. Вопрос заключается в следующем: войдем ли мы с
нашими разработками в некие пулы с другими странами с тем, чтобы не
все на себя взять?
П.П. Безруких
Еще раз повторяю: у нас прекрасные малые и микро-ГЭС,
практически торгуем со всеми странами мира. У нас прекрасное
геотермальное оборудование, мы выигрываем тендеры в Латинской
Америке и других странах. У нас неплохие малые ветряки. СанктПетербургский ЦНИИ «Электроприбор» также торгует со многими
странами этим оборудованием. У нас вполне приличные
фотоэлектрические модули, их берут охотно все страны. Вопрос только
о ветряках большой мощности. В этом нужно переходить на трансферт
технологий с постепенным подключением нашей промышленности к
производству этих ветряков.
А.С. Некрасов, председатель
Есть еще вопросы? Нет.
73
Выступления
А.С. Некрасов, председатель
Кто хотел бы выступить?
В.В. Бушуев, ГУИЭС
Уважаемые коллеги!
Хотелось бы отметить интересный содержательный доклад Павла
Павловича. Для меня многое было известно, но тем не менее и цифры
новые, и некоторые постановки тоже новые.
Сосредоточу внимание как оппонент на традиционной постановке
вопроса – работе возобновляемых источниках энергии. Мне
представляется, что рассматривать возобновляемые источники энергии
как конкурентоспособные другим источникам, например топливным,
несправедливо и не обосновано. Каждый вид энергии имеет свою зону,
свой порядок, свои мощностные характеристики. И вообще сравнивать
нефть, которая дает бензин в качестве моторного топлива, с углем,
который используется для производства электроэнергии, несопоставимо
ни в каком топливо-энергетическом балансе. Поэтому включение в
топливно-энергетический баланс ветровых установок несправедливо.
Каждый вид энергии имеет право на существование, если он дает либо
принципиально новый качественный результат, либо имеет своего
потребителя в конкурентоспособной зоне. Совершенно бессмысленно
сравнивать 5% в топливном балансе или 10%, это не имеет никакого
значения. У них должен быть свой собственный потребитель со своими
собственными мощностными или потребительскими характеристиками.
Что касается возобновляемых источников энергии, думаю, что
нишей их использования являются те децентрализованные потребители,
до которых невозможно довести линию электропередач, либо это
рекреационные зоны. Никто не сравнивает между собой мощности
геотермальной энергетики или атомных электростанций. Хотя они и
производят электроэнергию, но работают на совершенно различных
принципах. Мне представляется, что и здесь ВИЭ в силу своих
характеристик, принципиальных особенностей надо рассматривать не
вместе с традиционными источниками, а в поиске своего потребителя,
своего покупателя в свете тех функций, которыми он обладает –
экологической чистотой, независимостью ввода, неравномерностью
распределения по территориям источников топливной энергии, может
быть, даже в силу определенной наукоемкости этих технологий, чем не
обладают наши традиционные источники. Это первое, что хотелось бы
отметить. Повторяю, только при таком специфическом рассмотрении
шансов у ветряков больше, чем у традиционных источников энергии.
74
Второе. Даже в тех зонах, где источники энергии выступают неким
конкурентоспособным
вариантом,
надо
говорить
об
их
комбинированном использовании. Это дизельные, биогазовые станции.
Те самые доли процентов, которые приносит любой независимый
источник энергии в общий топливный баланс электростанций, не будут
стимулировать использование этих вещей. Павел Павлович приводил
такой пример электростанции. Какой смысл заботиться о другом
источнике топлива тем, кто производит электроэнергию в достаточном
количестве на этих электростанциях? Ему надо ставить свою задачу.
Мне всегда вспоминается достаточно убедительный пример, против
которого возражал Павел Павлович. В Хабаровском крае «Полюс» стал
закупать маленькие ветрячки мощностью до 1 кВт. Одну партию
закупили – не использовали, вторую партию закупили – не
использовали. В третьей партии они купили соответствующий набор
электробытовых приборов, подстроенных под эту систему
электроснабжения. Стали поставлять не отдельные энергоисточники, а
независимую автономную энергетическую систему, соответствующие
энергетические услуги и процесс пошел. В результате деревни стали
возрождаться, потому у них появился не ветряк, а собственная
миниэнергосистема. Мне кажется, это главное, с чем нужно было бы
подойти к этому вопросу.
Следующий, может быть, частный вопрос – о государственной
поддержке. Совершенно бессмысленно говорить, что этот ветряк будет
иметь конкурентоспособность по экономическими показателям.
Поэтому государство должно и обязано взять на себя заботу о
внеэкономическом регулировании этих независимых возобновляемых
источниках энергии только потому, что за ними будущее для социально
ориентированных
производств,
социально
ориентированных
потребителей. И через них поддержать стремление науки развивать
новые энергетические источники. Это главное, что мне хотелось
сказать.
П.П. Безруких (комментарий)
Мне хотелось бы возразить В.В. Бушуеву по двум главным
позициям. Первое, совсем не бессмысленно рассматривать долю ВИЭ в
балансе ТЭР России. Почему-то говорится о доле газа, угля, атомной
энергетики. Почему-то страны-члены ЕЭС говорят о повышении доли
ВИЭ с 6 до 12% к 2010 г. как о важнейшей задаче, а мы даже и упоминать
об этом не должны. К сожалению, эта точка зрения отразилась и в
«Энергетической стратегии России», где ставится задача об увеличении
использования ВИЭ «кратно», но умалчивается о величине этой
кратности.
75
Я не согласен также и с тем, что бессмысленно говорить о
конкурентоспособности ветроэнергетики. В докладе приведены данные
о том, что цены на электроэнергию от ВЭС сравнялись в некоторых
странах с ценами от угольных электростанций. Какие еще нужны
доказательства, чтобы разрушить миф об их дороговизне. Разве не о
конкурентоспособности говорят факты роста мощности ветроустановок во
всех странах мира?
В.Ф. Шарков, ГНЦ ТРИИКТИ
Уже несколько лет мы занимаемся так называемой проверкой
нетрадиционных энергетических схем (не обязательно сумасшедших), в
том числе самых обычных.
Я крайне признателен за такое обзорное выступление, но хочу
высказать некоторые дополнения, которые могут быть интересны.
Результаты наших анализов, в том числе теоретических и
экспериментальных, показывают такие особенности. Когда смотришь на
ветряк, то крайне неприятно, что он действует не периодически: то
работает, то не работает. Совмещать его с частотами через генератор –
жуткая морока. Поэтому, образно говоря, ветряк, который поднимает
воду из колодца, прекрасный ветряк. Мы пошли дальше и нашли
аккумулятор давления газа и оказалось, что такая система, по нашим
оценкам, в три раза дешевле, а возможности ее уникальные и могут
быть очень широко использованы без какого бы то ни было
электричества. Электричество само по себе в таких схемах, как правило,
вообще не нужно. Таких заказчиков очень много и это один из
вариантов.
Одно маленькое дополнение. Мы сегодня не уделили внимания
такой теме как нетрадиционная энергетика. Ее частично ругают,
говорят, что ее как бы и нет. У американцев это называется пограничное
явление, это стыковка разных явлений. Сейчас на Пахре затеяли такой
Центр, который занимается проектами проверки верификации финч
прожект. Некоторые результаты уже можно сообщить, например в
области вихревых теплогенераторов. Если взять поток воды и закрутить
его сначала, а потом остановить, то выделится тепло. Кто сомневается,
что тепло выделится? Никто. Оказывается, что есть такие ученые,
которые говорят, что это гораздо больше 100% от энергии, которую
затратили бы на разгон этого потока. Очень привлекательная история.
В официальных отчетах, сделанных за последние годы, мы не нашли
результатов больше 100%. Но все равно обнаружилась очень
занимательная история. Стабильно получался КПД 97-98%. Эта
реальность для потребителя означает, что мы начали у себя в Институте
«городить» систему теплоснабжения, которая чем знаменита? Имея
избыточное давление (высотное здание), вода с верхних этажей течет
76
вниз. Так зачем она должна течь зря? В конце она может закрутиться,
выделить тепло, которого хватит для обогрева трех или пяти этажей
задаром. Чем хороша такая система? Эта система работает от кнопки и в
ряде случаев это важно. Такие системы, как тепловые теплогенераторы,
видимо, имеют будущее, хотя относиться к ним нужно в высшей
степени осторожно. Обнаружились и всякие эффекты гравитации и
разные другие явления.
Наша страна сильна большим количеством «изобретателей». Чем мы
конкретно сейчас планируем заниматься? Это так называемая
кластерная энергия и энергия из системы. Вода, как известно, состоит из
двух видов кластеров. Кластеры энергетически отличаются на 80
мегаджоулей на литр. Это – как 3 литра керосина. Если найти способ
превращать один тип кластера в другой (хотя бы частично), то
окажется, что 1 литр воды спокойно заменит 1 литр бензина. Сегодня
эти эксперименты проходят достаточно удачно. Плохо с
воспроизведением, с какими-то количественными объяснениями, но
этот факт сегодня, по-видимому, объяснить нельзя. Другое дело, нужно
ли выпускать этого «джина из бутылки». Наше мнение такое, что
действовать нужно очень осторожно, так как в этих процессах,
переходах обнаруживаются все виды явлений: свечение, нейтроны и
проч. Конечно, это – не термоядерный синтез, а явление, когда
структуры вещества таковы.
Существуют еще другие способы. Часть наших специалистов
считает, что в самое ближайшее время мечты академика Легасова могут
приобрести новое дыхание из-за того, что резко повысилась
эффективность процессов электролиза. Самый простой способ, когда
электролиз бескатодный, т.е. катод заменяется плазмой. В таких случаях
эффективность получения водорода повышается более чем в 10 раз.
Реально это означает, если все подтвердится (а, наверное, не один год
уйдет на это), переход к водородной энергетике.
Время от времени возвращаясь к тому, что смежные технологии
позволяют что-то заряжать, в конечном итоге это сведется к
использованию концентраторов энергии, размещенных в пространстве.
И сегодня мы довольно близки к этому. Приведу известный пример –
знаменитая электростанция, аккумулирующая ночное электричество.
Один из самых простых способов (без капитальных вложений) – это то,
что во время сброса с верхнего бассейна в нижний можно поставить,
например, вихревой преобразователь и получить такое количество
тепла, что в регионе Загорска его некуда будет девать. И это абсолютная
правда. И КПД здесь ни причем. Просто в нижнем бассейне
температура будет несколько ниже. Но, к счастью, природа так
устроена, что она и питает энергией в определенных пределах. Но все
равно это гегаджоули.
77
Речь идет о том, что такие подходы возможны. Полностью
поддерживаю выступающего Бушуева и скажу больше, возможно, этот
резерв в России как раз очень хороший. Это очередной случай, когда не
надо состязаться с немцами, которые делают хорошие ветряки, нам
нужно пойти путем, дающим довольно быструю отдачу и, как говорят
наши директора, без капитальных вложений, полагая, что мозги – это не
капитальные вложения. Трудно с этим согласиться. Тем не менее,
думаю, что такие капитальные вложения у нас пока еще есть.
Благодарю за внимание.
А.И. Кузовкин, Институт макроэкономики
С большим интересом выслушал доклад.
В отношении тарифов на электроэнергию при возобновляемых
источниках энергии хотел бы привести такой пример.
Как правильно было сказано, Германия вышла на первое место, но в
значительной степени благодаря общественному движению партии
«зеленых». Там, как известно, был введен «зеленый» тариф стоимости
электроэнергии от возобновляемых источников энергии. И активисты
партии «зеленых» покупали электроэнергию по такому высокому
«зеленому» тарифу в знак того, что надо спасать экологию планеты.
Думаю, что будущее возобновляемых источников энергии
действительно очень перспективно, прежде всего из-за экологических
проблем, стоящих перед нами при использовании традиционной
энергетики.
В отношении тарифа. Думаю, что вполне можно пойти на включение
ВИЭ в усредненный тариф энергосистемы, но при условии, что этот
источник обеспечивает надежное энергоснабжение. Имеется в виду
следующее. Нельзя включать стоимость неработающей ветроустановки
в Калмыкии в тариф для «Калмыкэнерго». Это было бы неправильно.
Но если установка, экономически обоснованная в проекте, эффективно
работает, то включать ее в тариф будет правильным решением.
Третий аспект, который мне хотелось бы отметить. Считаю, что в
таких изолированных регионах как Север, Северо-Восток, та же
Камчатка (какие трудности год назад зимой были с энергоснабжением
на Камчатке из-за того, что поставки мазута были невозможны:
Охотское море было очень бурное, и корабли не могли дойти) просто
необходим такой возобновляемый источник, как геотермальная станция.
И тариф от такого источника, считаю, самый эффективный, значительно
дешевле, чем доставка мазута в условиях ненадежного энергоснабжения
традиционной энергетики. И такое же положение, думаю, на северном
побережье Ледовитого океана. Здесь они, конечно, очень эффективны,
но как комбинированные энергоисточники, то есть совместно с
традиционной энергетикой, которая должна работать в те часы, в какие
78
не может работать либо ветроустановка, либо геотермальная установка
(какие-то неполадки либо спады) и т.д.
Спасибо за внимание.
П.П. Безруких
Маленькая справка. Тариф по Камчатской области для населения 2
руб. Это 7 центов, а продает геотермальная станция за 5 центов. Уже
сейчас ее тариф меньше.
Е.А. Роговский, ИСК РАН
Хотел бы обратить внимание только на один аспект, который, к
сожалению, не затрагивался. Я глубоко убежден в том, что перспективы
возобновляемых и нетрадиционных источников энергии, особенно в
России, связаны с потребностью атома. Мы говорили о Севере, о
рекреации, о многом другом. На самом деле, пока этот «петух не
клюнет», государство «не почешется». В этой связи хочу напомнить,
что в Америке есть закон, который был изобретен еще в 50-м году во
время корейской войны и с тех пор регулярно обновляется. И этот закон
использовался для преодоления кризиса в Калифорнии. Каким образом?
Просто на основании этого закона у Президента есть возможность
заплатить за газ, поставляемый на электростанции. Ситуация такова, что
когда эти ребята из энергогенерирующих областей, послушав хороших
профессиональных рекомендаций биржевых маклеров, заигрались на
бирже, оказались некредитоспособными. В один и тот же момент, вроде
бы случайно. Конечно, это чистое следствие биржевой игры.
Государство имеет механизм преодолевать такого рода фокусы, по
крайней мере, в энергетике, опираясь на чрезвычайный закон. Это очень
сильный закон, он сейчас распространен и в военной, и в гражданской
сфере, на катастрофы и все такое. Вот такого типа закона, к сожалению,
у нас нет. Думаю, если он будет разрабатываться, то надо все
предусмотреть.
А.С. Некрасов, председатель
Еще есть желающие выступить? Нет.
Тогда позвольте мне несколько слов сказать.
Маленькая реплика. Случай, когда КПД теплогенератора больше
100%, существует в том случае, если у вас последний теплообменник
работает с температурой ниже точки росы. Тогда вы получаете тепло из
воздуха. Это примерно плюс 8% и такие маленькие теплогенераторы на
газе работают, их выпускал «Бритиш ГЭС», в Германии, по-моему, его
79
«Сименс» делал. У нас сделали, но, правда, сейчас все «завалилось», хотя
такие теплогенераторы существуют и работают в небольшом количестве.
Павел Павлович, из множества случаев Вы ушли от двух вещей,
которые, мне кажется, тоже нужно иметь в виду.
Первое. Нетрадиционные источники энергии, наверное, хороши в
нетрадиционных случаях. Существует летний сезон, и это не только
рекреация. Что значит рекреация? Это значит увеличение числа
котельных, баров, столовых, пансионатов и т.д., где временно, на этот
сезон (период большого солнца) требуется тепло. Сделать
теплоустановки такого рода вполне возможно.
Второе. Летом большая потребность в энергии для выгонного
содержания скота. Получается, что пункт по дойке скота требует
энергии. Как правило, этот пункт находится на берегу реки, значит,
миниустановки. Сегодня при разговоре с зам. министра экономики
Бурятии было сказано, что они собираются приобретать эти установки
по проекту НИИ им. Крылова.
Сушка сена в сельском хозяйстве. Известная вещь, когда на
спиральки можно натянуть несколько десятков метров черного
полиэтилена, и тогда этот тепловой поток высушит сено.
Область таких случаев нужно прорабатывать. Необходимо очень
внимательно анализировать и экономическую сторону: сначала
посчитать стоимость и определить доступность, а уж потом решать
задачу. А у нас приучены сначала сделать, а потом посчитать.
Еще один вопрос, который уже поднимался, но, мне кажется, его
надо усилить – это комбинирование установок. Я вспоминаю, как в 80-е
годы Нугзар Меладзе в Сухуми поставил установку – это
комбинирование теплового насоса с солнечной системой, и обеспечил
Дом отдыха (много корпусов), на крышах стоит солнечная система и с
помощью теплового насоса получается холод и все, что надо.
Или использование морской воды. В Краснодарском крае стоит
шведская установка, работающая на морской воде. В Сухуми сделали
тепловой насос на морской воде и установка работала. Технически это
вполне выполнимо.
И еще очень интересная работа в Краснодарском крае – получение
биогаза от канализационных стоков. Причем просчитано, что по всем
городам Краснодарского края (это опубликовано в первом или во
втором номере «Промэнергетики за этот год, дается таблица), эта
система неэффективна в минимальном числе случаев. Комбинация
теплового насоса и биогаза или какие-то еще комбинации дают
возможность очень широкого использования и этот аспект надо
расширить.
Я согласен с Виталием Васильевичем, что сравнение 0,5% и 5%,
общей выработки электроэнергетики методически, по-моему, это
80
неверно, так как Вы это ставите в определенные районы с дефицитом
электроэнергии. Так, сопоставьте с той долей, которая вырабатывается
или потребляется в этом районе, определите, что Вы вносите: или Вы
уменьшаете за счет этого дефицит района или заменяете более дорогой
установкой. И тогда это звучит совершенно по-другому. Это вовсе не
малоуловимые доли, а весьма ощутимые. Возьмите Север и посчитайте.
Я бы сказал так, нельзя традиционно подходить к нетрадиционным
источникам. И на этом должна строиться не только методика
экономической оценки, но и оценки их эффективности. Иначе могут
получиться не совсем доказательные вещи.
Я согласен с Павлом Павловичем, что весь этот спектр надо
просмотреть очень внимательно. Сегодня накоплены большие
материалы, и есть много разработок, как опубликованных, так и в виде
всяких предложений. Надо и их рассмотреть. Павел Павлович, хочу
сказать еще раз. Надо не установки оценивать, а ситуации для
использования установок. В разных ситуациях может быть различная
грань экономической допустимости. Вот ту грань и оговорить. Тогда мы
действительно сможем найти продуктивный подход: дать удачную
оценку и для потребителей, и для производителей.
С.А. Воронина, ИНП РАН
Скажу в защиту того, что приводил Павел Павлович. В Сводном
топливоэнергетическом балансе получается, что вы отрицаете механизм
учета…?
А.С. Некрасов
Нет, я имею в виду, что показать 0,5-1,5% нужен. Но если
пересчитывать на какой-то район, в котором это действительно играет
определяющую роль, то надо это делать обязательно.
С.А. Воронина
Во всяком случае и Вы, и Виталий Васильевич говорите о том, что
не стоит делать оценку доли нетрадиционных источников энергии в
энергетическом балансе.
А.С. Некрасов
Я уже пояснил свою точку зрения.
Е.А. Роговский
Вы говорите: для потребителя, для производителя. Вместо этого –
энергетика для инвестора на Чукотке.
А.С. Некрасов
81
Это третья сторона, я с Вами согласен.
Поблагодарим Павла Павловича за интересный, прекрасный доклад.
82
Компьютерный набор и верстка
оригинал-макета выполнены в
Институте народнохозяйственного прогнозирования РАН
Формат 60х90/16
Объем 5,0 п.л.
Тираж 150 экз.
83
ИНСТИТУТ НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
Открытый семинар
«Экономические проблемы
энергетического комплекса»
Тридцатое заседание
от 26 марта 2002 года
П.П. Безруких
ЭКОНОМИКА И ВОЗМОЖНЫЕ
МАСШТАБЫ РАЗВИТИЯ
НЕТРАДИЦИОННЫХ
ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ
ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ
Москва – 2002
84