Использование возобновляемых источников энергии в России: пациент жив или мертв?

 

Авторы

Григорьев Алексей, Эксперт российского представительства Международного союза охраны природы

Чупров Владимир, Руководитель энергетической программы Гринпис России

 

    В марте 2007 г. руководители стран Евросоюза приняли обязательства к 2020 г. довести долю электроэнергии, полученной за счет возобновляемых источников (ВИЭ), в общем объеме генерации до 20%. Правительство Китая также намерено к этому времени за счет ВИЭ обеспечивать 10% всех энергетических потребностей страны.В России, несмотря на огромный потенциал в области возобновляемой энергетики, доля ВИЭ в энергобалансе уже многие годы находится на уровне, не превышающем 2%. И хотя, по оценкам специалистов, в следующем десятилетии едва ли ситуация существенно изменится, о возможностях прогресса нам следует думать уже сегодня.
    На территории практически всех субъектов Российской Федерации имеется по два-три типа альтернативных источников электроэнергии. Экономически эффективный потенциал ВИЭ в России превышает 300 млн т условного топлива, что достаточно для удовлетворения трети внутренних потребностей страны в первичной энергии. Но даже самые оптимистичные оценки экспертов говорят о том, что объем использования ВИЭ эквивалентен лишь 22 млн т условного топлива (то есть 7% потенциала). В основном имеет место производство тепловой энергии путем сжигания биомассы. Это выглядит парадоксально, поскольку в XX веке СССР находился на передовых рубежах развития технологий применения возобновляемых источников энергии. В "Концепции реализации экологической политики" РАО "ЕЭС России" предусмотрено увеличение доли ВИЭ с 0,5% в 2002 г. до 1,5% к 2015 г. Постепенно задачи решаются: так, в 2004-2005 гг. этот показатель достиг 0,9%.

    Энергия ветра
    В период с 2003 по 2004 гг. рост мирового рынка ветроэнергетики составлял не менее 30%. В 2006 г. мощность действующих ветроэлектростанций (ВЭС) увеличилась на 15 ГВт - до 74,2 ГВт в совокупности. По прогнозам специалистов, к 2010 г. ВЭС будут вырабатывать до 150 ГВт (для сравнения: установленная мощность всех предприятий атомной энергетики - порядка 400 ГВт). В данной сфере появились и страны-лидеры (см. рис. 1).
    В 2007 г. мировая потребность в новых ВЭС превысила 20 ГВт, что значительно опережает возможности фирм, производящих оборудование. Максимальная единичная мощность массово выпускаемых промышленных ветроагрегатов сегодня равна лишь 5 МВт, а ветроэнергетических парков - сотням мегаватт. Именно поэтому аналитики прогнозируют снижение темпов роста мировой ветроэнергетики в 2008-2010 гг. до уровня 19%.
    В настоящее время в 13 странах мощность действующих на их территориях ВЭС превосходит 1 ГВт. В России общая установленная мощность промышленных ветроэнергетических станций - менее 15 МВт. Для сравнения: общая установлен-ная мощность электростанций Рос-сии - порядка 200 тыс. МВт.
    В 2005 г. российские ВЭС выработали всего 0,1% от мирового объема электроэнергии, полученной за счет использования ВИЭ, и 0,001% от объема энергогенерации в стране. При этом экономически эффективный потенциал российской ветро-энергетики позволяет обеспечить до 10% общеотраслевого производства. Причины нынешней деградации оте-чественного ветроэнергетического комплекса уходят корнями в советское прошлое.
    В I-й половине XX века в СССР уделялось большое внимание развитию этого сектора энергетики. Например, в 1931 г. в Крыму начала работу крупнейшая по меркам того времени ВЭС мощностью 100 кВт (мощность ветроагрегатов, построенных тогда же в Дании и Германии, не превышала 50-70 кВт). В период с 1934 по 1987 гг. в Советском Союзе было выпущено 60 тыс. ветроэнергетических агрегатов общей мощностью 150 МВт, т. е. в 10 раз больше, чем действует в настоящее время на территории Российской Федерации. В 1961 г. специалисты разработали план развития ветроэнергетики до 1980 г., согласно которому общая установленная мощность ВЭС должна была достигнуть 7 тыс. МВт. Однако он остался не реализован в связи с тем, что в конце 60-х гг. началось со-здание Единой энергетической системы страны на основе крупных гидро-, атомных, угольных и нефтяных электростанций. Интерес к ветроэнергетическому сектору снизился, и он начал приходить в упадок.
    Исправить ситуацию уже в постсоветское время оказалось непросто. Даже попытки привлечь для производства ветроэнергетических агрегатов мощности военно-промышленного комплекса закончились неудачей. Располагавший средствами государственный энергетический гигант РАО "ЕЭС России" формировал планы достройки начатых в советское время ВЭС и сооружения новых, но адекватных усилий по их воплощению не предпринимал. В 90-е гг. ХХ века в России были разработаны проекты ВЭС общей мощностью более 300 МВт, при этом введена в эксплуа-тацию лишь станция "Заполярная" под Воркутой установленной мощностью 1,5 МВт (вместо 2,5 МВт). Кроме того, отдельные проекты создания ВЭС осуществлялись благодаря зарубежной помощи, а также энтузиазму руководителей региональных энергетических компаний. В частности, при технической поддержке Дании региональная компания "Янтарьэнерго" в Калининградской области построила крупнейшую в России ВЭС установленной мощностью 5,1 МВт. Ее основу составляют 20 ветроустановок по 225 кВт, и одна 600 кВт производства фирмы Vestas. Калининградская область является анклавом, и для ее развития важна независимость от поставок топлива. Между тем разговоры о планах строительства ВЭС мощностью 50 МВт, в том числе морского базирования, ничем серьезным не закончились.
    Еще одна попытка реализации проекта сооружения парка ВЭС в постсоветское время была предпринята в Чукотском автономном округе. Его разработке способствовали высокие затраты на завоз топлива в регион и наличие значитель-ного ветроэнергетического потенциала. В 2000 г. руководство Чукоткиодобрило программу строительства14 ветро-дизельных энергетических комплексов. Планировалось довести общую мощность ветроэнергетических установок до 19 МВт. В результате в 2002 г. в Анадыре начала работу первая ВЭС 2,5 МВт. На ней были смонтированы 10 ветроагрегатов АВЭ-250СМ российско-украинского производства, которые доказали свою надежность в тяжелейших условиях Заполярья. Несмотря на это дальнейшая реализация программы остановилась.
    Специалисты в области ветро-энергетики убеждены, что по экономическим параметрам ветро-энергетические установки гораздо эффек-тивнее используемых сегодня в стране местных дизельных электростанций. Современные ветро-дизельные энергетические комплексы способны снизить ежегодные затраты на завоз топлива в При-морский и Хабаровский края, на Камчатку, Чукотку, в Магаданскую, Архангельскую, Мурманскую области на сотни миллионов рублей. Опыт Германии и Дании показывает, что доведение доли ветро-энергетики в общем объеме генерации до 15-20% не наталкивается на какие-либо принципиальные ограничения и не приводит к снижению надежности энергосистемы в целом.

    Малая гидроэнергетика
    Сразу нужно сказать, что гидроэнергетика имеет негативную репутацию в мире в силу экологического ущерба, наносимого крупными ГЭС. В то же время сторонники малой гидроэнергетики утверждают, что небольшие станции не причиняют столь существенного урона окружающей среде. В значительной степени это верно для малых гидроэлектростанций, расположенных в горных районах, где перепады высот позволяют использовать бесплотинные варианты проектов. В случае с малыми ГЭС на равнинах ситуация сложнее.
    Отдельные проекты сооружения малых ГЭС действительно предусматривают ощутимую минимизацию влияния на природу, и их с полным основанием стоит отнести к "зеленой энергетике".
    В 2000 г. общая мощность малых ГЭС в мире составляла около37 ГВт. К 2010 г. ожидается увеличение этого показателя до 55 ГВт. Специалисты считают, что основной рост мировой малой гидро-энергетики будет обеспечен за счетКитая. На территории стран - ос-нователей Евросоюза - распо-ложены 14,5 тыс. малых ГЭС средней мощностью 0,7 МВт и суммарной 10 ГВт. В основном они размещены в Италии, Франции, Ис-пании. На территории государств, вошедших в ЕС в последнее время, насчитывается еще 2,8 тыс. малых ГЭС средней мощностью 0,3 МВт.
    Отечественная государственная статистика собирает сведения только о малых ГЭС установленной мощностью более 500 кВт. В 2003 г. действовали 60 таких станций суммарной мощностью 610 МВт. По мнению экспертов, в России также имеются не менее 50 гидроэлектростанций мощностью менее 500 кВт. На сегодня малая гидроэнергетика обеспечивает около трети общего объема выработки на основе ВИЭ (второе место после сегмента генерации с использованием биомассы). Вклад малой гидроэнергетики в общее производство электроэнергии в России - около 0,3%.
    По данным компании "Гидро-проект", в России имеются условия для возведения 200 экологически безопасных малых ГЭС общей мощностью 568 МВт. В ряде случаев речь идет о восстановлении станций, построенных в XX веке, у которых сохранились и плотины, и здания. Для их запуска необходимо лишь осуществить монтаж современного оборудования. Кроме того, экономически эффективным будет строительство и восстановление еще нескольких сотен малых электростанций мощностью менее 500 кВт каждая.
    Как и ветроэнергетика, малая гидроэнергетика в советское время активно развивалась. К началу 50-х гг. в СССР функционировали 6,6 тыс. малых ГЭС общей мощностью 332 МВт и средней около 50 кВт. Но затем начался процесс сокращения количества мелких электростанций и повышения их мощности. Так, в 1958 г. в стране осталось только 300 малых ГЭС, при этом их суммарная мощность достигла 446 МВт. После того как сельских потребителей начали подключать к электросетям общего пользования, малые ГЭС утратили свою актуальность. В 1990 г. продолжали работать только 55 станций общей мощностью 545 МВт.
    В результате исследований, проводимых в Дагестане с середины80-х гг., разработана технология со-здания малых гидроэлектростанций "Прометей", которая даже в условиях постоянного роста цен на металл и стройматериалы делает сооружение таких станций экономически обоснованным. Этого удалось достичь за счет унификации гидросилового оборудования, когда в качестве базового используется гидроагрегат мощностью 600 кВт, что позволяет возводить малые ГЭС мощностью от 0,6 до 3,6 МВт. Помимо снижения затрат на строительство, проект предусматривает существенное сокращение стоимости обслуживания и ремонта оборудования. С применением технологии "Прометей" малая ГЭС может быть введена в эксплуатацию за три - четыре месяца.
    По этой технологии уже построены и работают Бавтугайская ГЭС (0,6 МВт), Ахтынская ГЭС (три агрегата, общая мощность 1,8 МВт), Агульская ГЭС (0,6 МВт), завершено строительство Магинской ГЭС (1,2 МВт). В ближайшие годыв Дагестане и других регионах Се-верного Кавказа планируется со-оружение до 40 малых гидроэлектростанций. Имеется опыт привлечения упомянутой технологии и за пределами Кавказа. Так, в 2007 г. начала функционировать малая ГЭС на выпускном коллекторе очистных сооружений в Ульяновске (два блока мощностью 0,6 МВт были установлены и запущены за четыре месяца), срок ее окупаемости - три с половиной года. Поддержку со стороны администрации получили проекты строительства малых ГЭС в Горном Алтае.

    Сжигание биомассы
    В соответствии с резолюцией № 33/148 Генеральной Ассамблеи ООН от 1978 г. к нетрадиционным и возобновляемым источникам энергии помимо прочего относится и энергия биомассы. Это предполагает использование отработанных материалов сельскохозяйственного и лесного комплексов, а также коммунально-бытовых и промышленных отходов. Кроме того, в качестве энергетического топлива находят применение сельскохозяйственные культуры, древесно-кустарниковая и травянистая растительность. По оценкам экспертов, в период с 2004 по 2005 гг. доля ВИЭ в общем отпуске тепловой энергии в России составляла около 5%, и практически вся она была обеспечена за счет сжигания биомассы.
    В нашей стране в качестве энергоносителя благодаря огромным лесным ресурсам всегда широко применялась древесина. В начале ХХ века объемы заготовки дров превышали 200 млн куб. м в год. По мере освоения других видов топлива и источников энергии значение древесины, естественно, снижалось. Но она до сих пор играет важную роль в обеспечении теплом немалой части населения страны.
    В период 2000-2005 гг. в России активно вводились в строй тепловые электростанции на основе сжигания отходов переработки древесины. Если в 2000 г. ими произведено 1,9 млрд кВт.ч, то в 2005 г. данный показатель достиг 5,2 млрд кВт.ч. Для сравнения: общий объем генерации электроэнергии в России - примерно 950 млрд кВт.ч в год. Движущей силой этого процесса стали крупные лесопромышленные компании, заинтересованные не только в снижении платежей за хранение отходов, но и в получении более дешевой собственной электроэнергии.
    Точные сведения о масштабах потребления топливной древесины в настоящее время отсутствуют, поскольку официальная статистика часто предоставляет заниженные результаты. Значительная часть дров заготавливается нелегально и не учитывается официальными органами. Но очевидно, что в целом по стране речь идет о 20-40 млн куб. м, используемых в личных домохозяйствах. Дрова сжигаются в традиционных низкоэффективных печах, создающих серьезное загрязнение воздуха внутри помещений. Современные виды древесного топлива внутри страны пока не находят широкого применения.
    Вместе с тем в последние годы в России достаточно активно развивается ориентированное на экспорт производство топливных древесных гранул - пеллет. Зарегистрировано более 70 предприятий, вырабатывающих в год до 0,5 млн т этой продукции. Большинство мощностей находится в Ленинградской области. В 2007 г. предприятиями региона изготовлено 370 тыс. т пеллет.
    По мере роста стоимости угля инефтяного печного топлива админи--с-т-рации лесопромышленных территорий переводят котлы в коммунальной сфере на сжигание дров. Такие проекты реализуются в Архангельской, Вологодской, Нижегородской, Перм-ской, Ки-ровской областях, республиках Ко-ми и Карелия.

    Геотермальная и солнечная энергетика
    В России существует ряд регионов, имеющих значительные возможности для развития геотермальной высокопотенциальной энергетики. В первую очередь это Камчатка. В настоящее время здесь построены и работают три геотермальные теп-лоэлектростанции общей мощностью около 70 МВт. Притом что вся установленная электрическая мощность на основе геотермальных источников в стране составляет порядка 190 тыс. МВт.
    У нас есть условия и для использования низкопотенциальной гео-термальной энергии, например в Москве. Но к сожалению, подобные эксперименты единичны.
    То же самое касается и солнечной энергетики. Южные области России обладают достаточным потенциалом для ее развития, и в советский период кое-что в этом направлении было сделано.
    Так, в 60-70 гг. прошлого века в СССР появились фотоэлектрические установки автономного электроснабжения. А в 80-х гг. в Крыму построена первая в Советском Союзе экспериментальная солнечная электростанция мощностью 5 МВт с термодинамическим циклом преобразования энергии (СЭС-5). Тогда же в эксплуатацию ввели солнечные установки горячего водоснабжения общей площадью около 150 тыс. кв. м. Выпуск солнечных коллекторов доходил до 80 тыс. кв. м в год. Сегодня некоторые российские предприятия производят оборудование для нужд солнечной энергетики, однако пока ее перспективы в нашей стране неясны.

    Кто виноват и что делать?
    Обычно в качестве причин катастрофического отставания России в сфере применения возобновляемых источников энергии называют недостаток финансов, отсутствие закона о развитии альтернативной энергетики, субсидий, налоговых льгот, государственного управляющего органа, который бы курировал этот сектори т. п. Но базовым фактором является то обстоятельство, что Россия располагает крупнейшими в мире запасами ископаемого топлива (угля, нефти, газа), соответственно, оно и доминирует в топливно-энергетическом балансе страны.
    Экспортно ориентированный ТЭК представляет собой основу нынешней отечественной экономики. Он генерирует главные финансовые потоки, в дальнейшем подвергаемые перераспределению. Поэтому очевидно, что современная российская государственная машина испытывает доминирующее влияние традиционного топливно-энергетического комплекса, в число интересов которого не входит значительное расширение сегмента использования во-зобновляемых источников энергии. Любопытно, что одним из немногих серьезных для российских чиновников аргументов в пользу ВИЭ и энергосбережения служит возможность сокращения потребления нефти и газа внутри страны в пользу их поставки на экспорт.
    Последней по времени попыткой государственной поддержки развития сектора возобновляемой энергетики является федеральная целевая программа "Энергоэффективная экономика". Согласно ее благим намерениям, в удаленных регионах Севера, Сибири и Дальнего Востока, находящихся вне Единой энергосистемы страны, к 2010 г. должны были заработать 1 тыс. МВт электрических и 8,2 тыс. МВт тепловых мощностей на основе ВИЭ. Однако в 2005 г. эта программа оказалась закрыта. Официальной причиной назвали недостаток бюджетных средств. На фоне быстро увеличивающихся доходов за счет роста мировых цен на нефть и газ такое объяснение выглядит странно. Одновременно с этим продолжилась мощная организационная и финансовая поддержка новых нефтегазовых проектов, включая расширение инфраструктуры для экспорта российского ископаемого топлива.
    В 2004 г. Россия ратифицировала Киотский протокол. Нельзя не отметить, что выполнение обязательств нашей страны по этому соглашению стало возможным не в силу каких-то целенаправленных действий, а "благодаря" резкому спаду в экономике. В настоящее время отсутствуют работоспособные государственные программы сокращения энергоемкости, повышения энергоэффективности и ввода мощностей на основе возобновляемых источников энергии. Реализация же проектов в рамках Киотского протокола зачастую тормозится вследствие бюрократической волокиты.
    Принятие новой госпрограммы по энергосбережению постоянно откладывается (пока до 2010 г.). Правда, российское правительство заявило о намерениях разработать федеральную программу по ВИЭ, но сроки реализации этих планов весьма туманны.

    Законодательныеинициативы
    Несмотря на регулярные разговоры о развитии энергетики на основе ВИЭ, многократные попытки создать самостоятельный закон о возобновляемых источниках электроэнергии так и не увенчались успехом.
    Вместе с тем в связи с расформированием РАО "ЕЭС России" в федеральный закон "Об электроэнергетике" № 35-ФЗ от 26 марта 2003 г. удалось внести некоторые обнадеживающие изменения.
    Во-первых, в соответствии со ст. 21 новой редакции закона правительство РФ устанавливает показатели объема производства и потребления электрической энергии с использованием возобновляемых источников, утверждает планы по достижению этих показателей, поддерживает и стимулирует применение ВИЭ, но в рамках бюджетных возможностей.
    Во-вторых, правительство определяет критерии предоставления бюджетных субсидий для компенсации стоимости подключения к энергосистеме страны генерирующих мощностей (до 25 МВт), функционирующих на основе ВИЭ.
    В-третьих, правительство вводит надбавки к оптовой цене электроэнергии, полученной за счет во-зобновляемых источников, а также обязательные для покупателей объемы ее приобретения на ОРЭ.
    В-четвертых, единственное решение, которое российские законодатели закрепили нормативным актом, а не оставили на усмотрение правительства РФ, - компенсация потерь в электросетях. Правда, и здесь есть масса тонкостей, которые делают последствия выполнения этих благих пожеланий трудно предсказуемыми.
    До настоящего времени исполнительная власть не очень охотно проявляла инициативы в поддержку использования возобновляемых источников энергии. К тому же есть существенный дополнительный ог-раничивающий фактор - параметры федерального бюджета, с помощью которого частично должна осуществляться эта поддержка.
    Имеются и опасения, что львиную долю электроэнергии, производимой на основе возобновляемых источников, станет поставлять ОАО "РусГидро", причем не за счет ветровых или биотопливных электростанций, а крупных ГЭС, которые будут фигурировать в отчетах как ВИЭ. Иначе говоря, меры по развитию энергетики на базе возобновляемых источников в России могут превратиться в форму субсидирования гидроэнергетических мегапроектов.
    Наконец, и это немаловажно, поправки к закону "Об электроэнергетике" не касаются деятельности изолированных электростанций, работающих вне Единой энергосистемы страны. Также положения закона не распространяются на производство тепловой энергии, где важнейшим возобновляемым источником служит биомасса. И тем более данный закон не имеет никакого отношения к российским гражданам, вынужденным самостоятельно решать свои проблемы обеспечения теплом и электро-энергией, используя ВИЭ (а это десятки миллионов человек - с учетом огромных размеров страны).
    Таким образом, в сфере "большой" электроэнергетики принятие поправок к упомянутому выше закону, несомненно, является заметным шагом вперед, в то время как в области привлечения ВИЭ сохраняется недостаточность законодательной и административной поддержки.
    Вселяет надежду приход в Рос-сию в результате реформы отрасли крупных иностранных инвесторов, которые обладают значительным опытом эксплуатации крупных энергетических систем на основе возобновляемых источников.
    В России развитие ВИЭ жизненно необходимо в населенных пунктах, не подключенных или не имеющих надежного подключения к электросетям. Деградация старых, дотируемых из бюджета изолированных энергосистем, функционирующих на завозном топливе, приведет к тому, что часть поселков исчезнет, а оставшиеся начнут организовывать свое энергообеспечение на принципиально новой ресурсной базе. Этому будет способствовать и постоянное повышение цен на топливо внутри страны, уровень которых стремится к экспортному. Возобновляемые источники энергии, безусловно, являются экономически эффективной альтернативой.
    К применению ВИЭ все больше тяготеет сектор личных хозяйств, чьи владельцы в ряде случаев вынуждены задумываться о стоимости и надежности прежних энергосистем. И здесь возобновляемые источники энергии - прежде всего солнечные батареи - в сочетании с энергоэффективными устройствами, современными технологиями использования древесного топлива, малыми ветроэлектростан-циями, выглядят весьма перспек-тивно.