В ближайшей перспективе на юге России появятся источники возобновляемой энергии общей мощностью более 900 МВт и, как уверяют эксперты, это только начало пути развития «зеленой» энергетики.
Компания «НоваВинд» уже приступила к строительству ветропарка в Адыгее и проводит замеры на территории Краснодарского края. В Ростовской области планируется не только создание ветропарка, но и собственно локализация производства ветрогенераторов на территории Волгодонской АЭС. Все проекты должны быть реализованы к 2020 году, в разные временные этапы.
Производить оборудование будет дочерняя структура Red Wind, учредителями которой в равных долях выступила российская «НоваВинд» и голландская Lagerwey. Зарубежный партнер будет курировать технологический процесс и предоставит технологию производства. На сегодня идет речь о локализации порядка 65% производства ветрогенераторов, в России будут собирать все, кроме лопастей, но и производство этой детали в перспективе планируют перенести в Россию.
Тема ветроэнергетики, как и тема возобновляемой энергии в целом, витает в воздухе давно. При этом интерес к ней проявляют и иностранные инвесторы. Только за прошедший год несколько зарубежных делегаций, посещавших Краснодарский край, проявляли интерес к строительству ветропарков.
Краснодарский край и республика Адыгея - привлекательные энергодефицитные регионы с подходящими климатическими условиями станут «дебютантами» в сфере возобновляемой энергии. Под вопросом строительство ветропарка в Ставропольском крае: в данный момент специалисты компании «НоваВинд» производят замеры ветров, расчет предполагаемой мощности и гарантий появления этого объекта не дают.
Долгий путь
Источники возобновляемой энергии - тема не новая, многие крупные компании уже давно закрывают свои энергетические потребности с помощью солнечных батарей, которые позволяют обеспечить энергией небольшие производства, собственным примером показав эффективность данного типа энергии.
Как рассказал ДГ Эмин Аскеров , управляющий директор Red Wind B.V., столь долгий период развития во многом обусловлен, во–первых, отсутствием собственного производства ветрогенераторов в России, во–вторых, потребностью государства в строительстве больших ветропарков, которые позволят производить ощутимые объемы энергии, а это уже совершенно иные инвестиции.
Эмин Аксеров, управляющий директор Red Wind B.V.
«Были требования к мощности возводимого ветропарка и локализации производства. Никто не знал, как эти требования выполнить, потому что участниками подобных проектов всегда выступали энергетические компании - попросту производители, а тут им вменили еще и производство оборудования. Компании были готовы локализовать производство, но взамен требовали гарантированного оптового рынка сбыта, естественно, что при таком размере инвестиций их не интересовали маленькие объемы. Поэтому долгое время на рынке были лишь энтузиасты, которые занимались поиском площадок, проводили ветроизмерения в надежде продать результаты крупному инвестору, но таковых не появлялось», - рассказал г–н Аскеров.
По сути, это был замкнутый круг, в котором крупный инвестор - это энергокомпания, которая не занимается производством оборудования, а производители оборудования не готовы были брать на себя риски энергокомпаний. Ситуация требовала включения в процесс регулятора, и выход был найден во многом за счет системы ДПМ (договор о предоставлении мощности, заключаемый в отношении генерирующих объектов, перечень которых определяется Правительством РФ. - Прим. ред.). Изменение наступило, когда госкорпорация «Росатом» приняла решение расширить круг деятельности и стать еще и производителем оборудования.
«Мы поняли, что нам не страшно заниматься и производством энергии, и производством оборудования. Посчитали и вышли на интересные государству масштабы, нашли возможность обеспечить большие объемы. После мы сумели договориться с финским Fortum, который также развивает сферу возобновляемых источников энергии, «Роснано», Vestas и в таком консорциуме выйти на рынок. Та модель управления регулирования, которая в России есть, она стимулирует партнерство производителей оборудования и энергокомпаний, потому что в одиночку масштабный проект не потянуть. При этом все партнеры должны быть крупными компаниями, с хорошими активами, с доступом к финансированию, чтобы иметь возможность реализовать проект», - уточнил управляющий директор Red Wind B.V. Эмин Аскеров.
Лакомый кусок
Эксперты ветроэнергетики отмечают, что наиболее подходящие условия для ветропарков присутствуют на севере России, при этом инвесторы усиленно смотрят в южную сторону. Это неудивительно, ведь строительство альтернативной энергостанции - это в первую очередь коммерческий проект, то есть произведенную энергию необходимо продавать, а сделать это гораздо легче в тех регионах, где наблюдается дефицит энергии. Таковыми на сегодня определены республика Адыгея, Ставропольский и Краснодарский края. Учитывая интенсивное развитие и рост последнего, открываются еще и долгосрочные перспективы дальнейшего роста потребления и, как следствие, открывается потенциал для роста производимой мощности.
«Конечно, в первую очередь мы обращаем внимание на регионы, где есть дефицит энергии. Все–таки наша задача получить прибыль и вернуть инвестиции. Но дефицит энергии - это не гарантия того, что в регионе появится ветропарк. Прежде чем приступить к строительству, мы проводим поиск площадки, согласовываем расположение с различными структурами и ведомствами, местным населением, археологами, экологами. Затем устанавливаем оборудование по ветроизмерению и только после этого принимаем окончательное решение - будем ли строить парк. Например, сейчас мы говорим о том, что Ставропольский край - перспективный для нас регион, но гарантировать строительство ветропарка на его территории я вам сегодня не могу, так как еще не проведены замеры ветра», - рассказал Эмин Аскеров.
Инвестиционные риски
Пока действует система ДПМ (срок ее окончания - 2024 год) и у компании есть подписанный договор, то о рисках выкупа произведенной энергии можно не задумываться, главное - выработать то, что обещал.
А вот если система перестанет работать, то тогда проблемы неизбежны. В Европе сегодня энергия от возобновляемых источников стоит в приоритете потребления, у нас же наоборот - в хвосте. Поэтому в случае переизбытка энергии в системе и перехода на ручное управление ветроэнергетику исключат из общей сети в первую очередь. Соответственно, выработанный объем не будет продан, не будет получена прибыль.
«Для нас не будет проблем с накоплением энергии, так как технически я могу регулировать лопасти, считай, объем выработки, но, если вдруг мы выработаем очень мало, то попадем на штрафы. Такой подход - это еще один параметр, почему для нас приоритетны энергодефицитные регионы. В тех регионах, где есть избыток энергии, вы с ветропарком всегда будете стоять в конце очереди», - уточнил управляющий директор Red Wind B.V.
Но, несмотря на все сложности, конкуренция в этой сфере растет. После выхода «Росатома» на рынке появились еще две компании, результат был виден сразу - конкурсные цены упали на 30%.
«У «Росатома» никогда не было цели стать монополистом в этой сфере. Мы как раз и рассчитывали на то, что, когда мы выйдем на рынок, это даст толчок и другим компаниям, они поймут, что это не так страшно и что этим можно заниматься. Поэтому здесь мы конкуренцию приветствуем. Но реальных конкурентов у нас только два - Fortum и Enel, компании, которые обеспечивают локализацию производства. Структура российского рынка такова, что даже если выйдут другие компании на конкурс, выиграют его, за оборудованием они придут все равно к нам троим. Так как делать локализацию, имея объем менее 500 МВт, совершенно невыгодно. Я думаю, что интенсивное развитие отрасли начнется в тот момент, когда ветроэнергетика встанет на один уровень с другими источниками энергии», - уточнил Эмин Аскеров.
К положительным качествам ветрогенерации с точки зрения инвестиций можно отнести низкую стоимость обслуживания. Вложившись один раз в строительство, в дальнейшем нет необходимости многомиллионных трат на технические апгрейды или последующую утилизацию (как, например, с АЭС). Говоря в цифрах, строительство парка на 100 мегаватт обойдется в среднем в 150 млн долларов. Срок окупаемости объекта составляет порядка 7–8 лет.
«Подобного рода бизнес низкомаржинальный, вы не увидите здесь доход в 30–40%. Максимум - это 10%, стандартно - 5–6%. С одной стороны, это непривлекательно. С другой - у вас есть гарантированный объем спроса и продаж, а это хороший показатель при многомиллионных инвестициях», - уточняет г-н Аскеров.
Ветер и солнце
Учитывая опыт европейских стран, России необходимо семимильными шагами двигаться в сторону развития альтернативных источников энергии, получать технологии, развивать собственные, строить ветро– и солнцепарки, ведь, как уверяют эксперты, именно за этими направлениями будущее.
«В России осталось очень мало собственных технологий в энергетике. По сути, только атомная. Нам необходимо успеть получить новые энергетические технологии, чтобы мы их имели как страна, как индустриальная держава, чтобы мы могли самостоятельно производить оборудование и поставлять его на международный рынок. Сейчас пока все будем строить на импортном оборудовании, потому что у нас уже ничего своего нет», - резюмировал управляющий директор Red Wind B.V. Эмин Аскеров.
Кроме того, развитие данных направлений необходимо для энергетической безопасности страны. Сегодня достаточное количество регионов испытывает на себе дефицит энергии, что существенно тормозит развитие территорий и негативно сказывается на экономике как отдельного субъекта, так и России в целом.
Кстати:
ВИЭ, по мнению экспертов, необходимы в том числе и для развития сети электротранспорта и активного использования электромобилей в городах. Сегодня на территории Краснодарского края периодически начинают реализацию проектов по строительству сети элетрозаправочных станций. Так, в этом году планируют начать строительство сети по побережью Черного моря в пределах края.
При этом Владимир Максимов
, руководитель департамента развития новых направлений бизнеса ООО «Тошиба Рус», отмечает, что зарядка электрокара возможна не только лишь через электрозаправочные станции.
Владимир Максимов, руководитель департамента развития новых направлений бизнеса ООО «Тошиба Рус»
«Среди способов зарядки электротранспорта можно выделить замену батареи, беспроводную зарядку и восполнение энергии при помощи подключения электротранспорта к обычной розетке в 220 вольт.
Последний способ наиболее прост технически: необходимо подключить электротранспорт к розетке и, спустя указанное производителем время, он будет полностью заряжен. С помощью индикатора можно контролировать процесс пополнения энергии.
Однако строить подстанции для обеспечения энергией зарядных станций в черте города достаточно проблематично, т.к. во многих мегаполисах преобладает плотная застройка. Поэтому технологические компании разрабатывают такие способы восполнения заряда, которые не требуют строительства громоздких объектов.
Так, одним из альтернативных вариантов можно назвать беспроводную зарядку SCiB–батареи, первое испытание которой состоялось в марте 2017 года. Подзарядка осуществлялась при помощи магнитно–резонансной системы. Эта технология была выбрана за счет своей простоты по сравнению с электромагнитной индукцией, для которой требуется плотное прилегание передающей и принимающей поверхностей. В отличие от нее, в магнитно–резонансной системе между батареей и зарядным устройством может оставаться 10 см свободного пространства.
Также в 2013 году компанией Tesla был предложен вариант быстрой замены батареи. Технология была продемонстрирована на примере электрокара Model S. По задумке инженеров на мобильной станции со специальным подъемником водитель сможет заменить пустую батарею на полностью заряженную. Весь процесс должен занимать не более полутора минут», - рассказал Владимир Максимов.
Мы хотим познакомить вас, уважаемые читатели, с мнением высококвалифицированного инженера на то, что такое основные составляющие «зеленой энергетики» – на солнечные панели и ветроустановки. «Передовая мировая общественность» считает, что век тепловых и атомных электростанций закончился? Предположим, что это именно так и просто посчитаем, во что это обойдется – по затратам на производствро, на эксплуатацию, на необходимые земельные площади. Дмитрий Таланов хорошо знает, о чем пишет, ведь ему приходилось рассчитывать электрические сети и для такой генерации, и этим его взгляд особенно интересен.
Тридцать лет назад компьютеры стоили миллионы долларов, жесткие диски – десятки тысяч долларов, а solid-state memory была настолько дорогая, что, по слухам, Билл Гейтс сказал в 1981 году, что 640 килобайт такой памяти должно быть достаточно любому компьютеру.
Затем началась эра кредитной стимуляции потребительского спроса, производители оценили потенциальный рынок, переписали бизнес-планы, заняли денег и вместо двух-трех инженеров на контору наняли разом несколько десятков, поставив им задачу найти пути снизить стоимость и повысить потребительские качества продукции. Результаты можно наблюдать в любом доме. Так река денег, направленная в определенное русло, за короткий период времени радикально изменила ландшафт.
После того, как мир заразился идеей получать энергию из возобновляемых источников, таких, как солнечный свет и ветер, река денег хлынула уже в этом направлении. Эффект был похожий: за два десятка лет резко выросли КПД солнечных панелей, емкость аккумуляторов и надежность ветрогенераторов. А их стоимость упала. На рынок хлынули системы UPS (uninterruptible power system) с коэффициентом мощности по входу без малого единица, КПД до 97%, появились и сложные VFD (variable frequency drive), превращающие асинхронный двигатель с беличьей клеткой ротора – рабочую лошадь индустрии – практически в синхронный с легко изменяемой скоростью вращения и кривой момента на валу, а это обеспечивало уже экономию электроэнергии в десятки процентов. Следует отметить, что сами VFD появились в 1960-х, но эффективное векторное управление в них было реализовано только в 1990-х.
Стремление мира «позеленеть» как можно быстрее замечательно сказывается на потребительских качествах многих товаров и сильно радует инженерную душу. Ведь открывается столько ранее недоступных возможностей! Конечно, очень хочется развить эту тему, но статья посвящена не инженерно-потребительской оценке «зеленой энергии», а анализу перспектив этого направления энергетики применительно к нашей столице – Москве. Все данные для анализа взяты из открытых источников, инсайд не потребовался, общедоступных данных вполне достаточно.
Москва и Солнце
Для начала давайте прикинем, что потребуется для перевода только Москвы на альтернативные источники энергии. Начнем с солнечной энергии.
Солнечная постоянная – количество мощности, проходящей через плоскость, перпендикулярную солнечным лучам – на орбите Земли составляет 1’367 Вт/м², а на поверхности планеты составляет 1’000 Вт/м² в полдень на экваторе. Это чтобы оценить потери в прозрачной атмосфере. Далее будем считать в кВт*ч, коли мы рассматриваем именно энергию, на которой сказывается эллиптичность орбиты планеты, да и ночь то и дело на ней наступает, а то и погода меняется. Годовая инсоляция это учитывает, и поэтому в ней считать проще.
Итак, годовая инсоляция для Москвы, если мы бросим солнечную батарею (СБ) горизонтально на землю, составит 1’020 кВт*ч/м² при 100% КПД батареи. Если направим ту же батарею под фиксированным оптимальным углом к горизонту, чтобы максимизировать получаемую энергию за год, эта цифра составит 1’173 кВт*ч/м². Если станем следить за солнцем, ворочая батарею туда-сюда, то 1’514 кВт*ч/м². Для сравнения, в Сочи те же показатели будут такими: 1’365 / 1’571 / 2’129. То есть строить там с целью переслать потом энергию в Москву нет смысла: вся прибыль уйдет на потери при передаче.
Это наши исходные данные без учета КПД батареи, который на настоящий день оптимистично заявляется в 18-20%, а в будничной реальности ближе к 16% без учета фото-деградации со временем. Останемся оптимистами и для расчетов примем 18%.
К исходным данным надо добавить еще стоимость 1 ватта установленной мощности солнечной станции. Автор статьи, используя доказавшие надежность СБ китайского производителя, опробованные годами на гигаваттных индийских установках, достиг показателя 1,8 доллара за ватт (под ключ, с прямой синхронизацией с построенной им же системой 220/33/10кВ на 200 МВт). Но ходят упорные слухи, что, при использовании оборудования отдельных производителей, можно достичь и 1,0 доллара за ватт. Что ж, не будем проверять обоснования такого оптимизма, а просто примем это для наших расчетов. На всякий случай, чтобы никто не пытался выдвигать обвинения в предвзятом отношении к «зеленой энергетике». И последнее: за 2016 год Москва потребила 59’068 млн кВт*ч (только город; из «Отчета Мосэнерго, 2016»).
Усредняя годовую выработку квадратного метра батареи, установленного под фиксированным оптимальным углом в Москве, получаем 1’173 кВт*ч/м² / 8’760 ч = 0.134 кВт = 134 Ватт/м². При оптимистично-реальном КПД 18% наш итог – 0,18 х 134 = 24 ватт/м².
Эти результаты хорошо согласуются с коэффициентом использования установленной мощности (КИУМ) для солнечных батарей, уже действующих в разных странах – он варьируется от 30% для Австралии до 13% для северной Европы.
Общая площадь требуемой солнечной батареи: 59’068 000 000 / 1’173 / 0,18 = 279’757’506 м².
Цифра кажется большой, но не надо её пугаться, это всего лишь 279,8 км, то есть что-то около 17 на 17 км. Когда мы стоим на земле, то на плоской открытой местности можем видеть невооруженным глазом на 5 км. Просто увеличьте эту дистанцию втрое, затем мысленно представьте квадрат с такой стороной, это и будет требуемая площадь СБ.
Таким образом цена вопроса перекрашивания Москвы в «зеленый» цвет составит:
279’757’506 м² х 24 Ватт/м² = 6’714’180’144 Ватт = 6’700 МВт ⇒
⇒ 6’700 МВт х $1.0 = 6’700 млн долларов = 6,7 млрд долларов
Это капитальные затраты. Сюда следует добавить операционные расходы по обслуживанию установки, пусть даже по очистке панелей. В противном случае когда пойдет снег, город окажется без электричества. Конечно, на очистку панелей всегда можно бросить строителей со всей Москвы, ведь света всё равно нет. Ну, а если тучки набегут или ночь случится? Нет, уж лучше запасти электроэнергию, пока светит солнце!
Только эффективно и недорого запасать её мы еще не научились. Строить ГАЭС (гидроаккумулирующие электростанции) требуемого объема в Москве негде (для примера, установленная мощность огромной Саяно-Шушенской ГЭС составляет 6’500 МВт). Использовать тепловой коллектор для нагрева воды можно, но у него КПД не более 20% и размерами он будет лишь немногим уступать СШГЭС.
Остаются аккумуляторы. КПД современных свинцово-кислотных аккумуляторов доходит до 80%, а у новых литиевых достигает 90%. Но здесь беда не с КПД, а со стоимостью. Оптовая цена свинцово-кислотных аккумуляторов составляет 0,1 доллар за Ватт*час, а литиевых – 0,3 доллара. Соответственно, на 1 Ватт солнечной батареи стоимостью 1 доллар, чтобы пережить только ночь длиной 8 часов, нужно потратить 0,8 доллара на свинцово-кислотные аккумуляторы или 2,4 доллара на литиевые.
Удельные характеристики их тоже не радуют. Лучшие литиевые аккумуляторы обеспечивают 200 Вт*ч на килограмм веса. У свинцово-кислотных всё значительно хуже. Таким образом, вес требуемой литиевой батареи составит: (6’700 х 10 6 х 8) / 200 = 268’000 тонн. Для сравнения – Эйфелева башня весит 10’000 тонн.
Следует также помнить, что количество циклов заряд-разряд у этих типов аккумуляторов ограничено и составляет 1’000 циклов при потере около 20% исходной емкости. То есть через 3 года батарею придется менять на новую, а старую весом в 27 Эйфелевых башен придется утилизировать. И это нужно будет делать каждые 3 года – по меньшей мере, до появления более эффективных аккумуляторов.
Те, кто занимается их утилизацией – обычно это сами производители – утверждают, что до 80% материалов аккумуляторов обезвреживается и, в том или ином виде, возвращается в производство. Вопрос: куда деваются остальные 20%? Соли лития, тионил хлорид, диоксид серы и прочие крайне токсичные и тератогенные вещества, которыми битком набиты современные аккумуляторы. Если начать складировать каждые 3 года по пять Эйфелевых башен таких отходов, то в сравнении с ними шахтные терриконы покажутся экологичней ракушек на крымском пляже.
Но, в таком случае, может, не стоит использовать аккумуляторы, а вместо них отдавать электричество сразу в распределительную сеть по мере генерации, рассчитывая ночью и вечером на обычные электростанции? Так оно и делается там, где солнечная энергетика цветет в полную силу. К чему это приводит, рассмотрим чуть позже.
Москва и ветер
Энергия ветра относится к возобновляемым источникам энергии. Ветер дует везде и всегда, разве что с разной силой. Общие запасы его энергии в мире оцениваются в 170 трлн кВт*ч, что в восемь раз превышает мировое потребление электроэнергии на настоящий день. Теоретически всё электроснабжение в мире можно было бы обеспечить только за счёт энергии ветра.
Использовать энергию ветра стали давно – достаточно вспомнить ветряные мельницы и парусные суда. А в начале прошлого века стали строиться и ветроэлектростанции (ВЭС). Следует отметить, что одним из лидеров в этой области был СССР. В 1931 году в Крыму, около Балаклавы, была введена в эксплуатацию ВЭС, которая проработала до 1941 года. Во время боёв за Севастополь она была разрушена. Опорную конструкцию её ветродвигателя построили по проекту В. Г. Шухова. Ветроагрегат с ротором диаметром 30 м и генератором в 100 кВт являлся на тот период самым мощным в мире. В 1950-х годах в СССР производилось 9’000 ветроустановок в год.
Но ветер не всегда дует с достаточно силой, что особенно выражено на суше. Поэтому те, кто стремится развивать ветроэнергетику, лезут также в море, что обходится заметно дороже. И, невзирая на эти усилия, КИУМ таких комбинированных ветропарков всё же едва достигает 35%, а на суше он обычно около 20% – то есть попадает в тот же диапазон, что и в случае солнечной энергетики.
В «погоне за ветром» высота мачты всё время увеличивается, во многих случаях достигая сотни метров. Длина лопастей ротора тоже растет, как и номинальная мощность ветрогенераторов. На настоящий день 5 МВт для такого генератора считается средней величиной, и ведутся разработки машин вплоть до 20 МВт.
Чтобы утыкать землю вокруг Москвы ветроэлектростанциями, возьмем 5 МВт машину за основу. Сколько их может понадобиться? С учетом КИУМ, 6’700/5/0’2 = 6’700 машин.
Много это или мало?
Обычно высота таких ветрогенераторов вместе с лопастями составляет 160-180 метров. Будем скромны и примем 160 м. Следует понимать, что для максимальной плотности размещения ветропарка каждая машина должна отстоять от соседней на двойную дистанцию своей полной высоты (просто для того, чтобы при падении двух машин навстречу друг к другу они не разломали себя в труху). Имеются и другие, куда более специфические соображения, но их можно опустим в данном случае.
Итак, каждому ветрогенератору потребуется жизненное пространство 320 х 320 метров, т.е. 102’400 м². А всем 6’700 агрегатам понадобится 686 км², что значительно хуже того, что потребовала для себя гипотетическая СЭС выше. И что совсем замечательно, мы избавляемся от «проблемы аккумуляторов».
Капитальные затраты на строительство материковых ВЭС составляют, по разным источникам, от 1’300 до 2’000 долларов за кВт установленной мощности. Принимая во внимание погоду в Москве – риск сильных ветров и морозов – агрегаты нуждаются в повышенной надёжности, а значит, разумней взять $2’000/кВт. Следовательно, стоимость нашего ветропарка составит $13 млрд 400 млн.
Получилось в два раза дороже, чем СЭС без аккумуляторов, но есть и другой минус. Обслуживание вращающихся машин также дороже в сравнении со стационарными статическими установками типа СЭС, где только смахивай пыль/снег с панелей да изредка меняй сгоревшие инверторы. Т.е. себестоимость производства электроэнергии ВЭС в реальности далека от нуля.
Европейский опыт показывает, что суммарные эксплуатационные издержки составляют примерно 1 евроцент на 1 кВт*ч (около 70 копеек на сегодняшний день) и эти деньги ложатся на плечи потребителей в той же мере, как и эксплуатационные издержки ГЭС, АЭС и ТЭС. Вот только последние при той же установленной мощности занимают площадь в тысячи раз меньшую (исключая водохранилища ГЭС). И затраты на выработку 1 кВт*ч на АЭС и ГЭС составляют единицы копеек. Только ТЭС приближается к еврозатратам на эксплуатацию ВЭС в силу дороговизны углеводородов.
Не обошли ВЭС и экологические проблемы. Многие европейские источники ссылаются на инфразвуковые колебания и вибрации, исходящие от работающих ветрогенераторов, отрицательно воздействующие на людей и животных. В районе ветропарков перестают селиться животные и птицы. Статистику по погибшим птицам, особенно перелетным, летящим на значительной высоте, найти непросто. Но недаром в Великобритании ветряки теперь зачастую называют “bird choppers”, что соответствует «мясорубке для птиц».
Еще одна проблема состоит в утилизации лопастей, исчерпавших свой ресурс. При том количестве ветрогенераторов, которые уже установлены, это серьезная проблема. Дело в том, что лопасти генераторов делаются из стеклопластика для облегчения нагрузки на подшипники машины. И в большинстве случае после того, как они отслужат свое, их сжигают, что порождает много высокотоксичных газов. При этом зольность сжигаемой массы составляет около 60% и образующаяся зола требует захоронения.
Подытожим:
- Капитальные затраты на строительство СЭС без аккумуляторов составляют на настоящий момент не ниже $1’000/кВт установленной мощности;
- Капитальные затраты на строительство СЭС с аккумуляторами составляют на настоящий момент не ниже $1’800/кВт со свинцово-кислотными аккумуляторами и не ниже $3’400/кВт – с литиевыми;
- Проблема утилизации аккумуляторов в том масштабе, который потребуется, если они всё же найдут широкое применение в мощных СЭС, далека от решения;
- Капитальные затраты на строительство ВЭС на территории РФ составляют на настоящий момент не ниже $2’000/кВт;
- Эксплуатационные затраты ВЭС сравнимы с такими же у ТЭС и значительно выше, чем у ГЭС и АЭС;
- Проблема воздействия ВЭС на людей и животных, а также проблема утилизации отдельных частей ВЭС пока далеки от решения;
- Оба типа станций требуют масштабного отчуждения земель;
- Оба типа станций генерируют электроэнергию когда могут, а не когда нужно.
В то же время:
- Капитальные затраты на строительство АЭС составляют $2’000-4’000/кВт в зависимости от того, кто строит. Утилизация отработанного топлива давно проработана, а при вводе в работу новых БН реакторов появилась и возможность замкнуть цикл использования топлива;
- Капитальные затраты на строительство газовой ТЭС составляют не более $1’200/кВт. Утилизация отработавшей своё станции не представляет проблем;
- Капитальные затраты на строительство угольной ТЭС составляют не более $2’000/кВт. Утилизация отработавшей своё станции не представляет проблем;
- Все три типа станций генерируют электроэнергию когда нужно и не требуют масштабного отчуждения земель;
- Капитальные затраты на строительство ГЭС составляют $1’200-2’000/кВт в зависимости от рельефа местности. Этот тип станций тоже генерирует электроэнергию когда требуется, за исключением маловодных лет. Чаще всего требует масштабного отчуждения земель. Утилизация отработавшей своё станции требует массивной рекультивации земель.
Электроэнергетические качели
Сначала внимательно посмотрим на следующие два слайда, взятые из официальной презентации немецкой RWE .
Что мы здесь видим? А видим мы здесь большую проблему. С 2012 года эта проблема лишь выросла в размерах, окрепла и уже угрожает не просто энергосистеме, а существованию той промышленности Германии, которой кровь из носу требуется стабильность частоты и напряжения. Прежде всего это точное машиностроение и тяжелая промышленность с большой добавленной стоимостью, дающие работу значительной части населения и немалую часть ВВП страны.
Как признаётся в презентации от 2012 года, Германия может получать до 30% требуемой электроэнергии от ветра и солнца, но контроля за этой выработкой не имеет. К слову, на сегодняшний день страна в отдельные дни получает уже до 80% от солнца и ветра. Вот только эта выработка может как взмывать в небеса, так и падать камнем буквально за секунды (тучка набежала!).
Автор статьи, как человек, занимавшийся часть карьеры проблемами устойчивости энергосистем и разработкой новых типов релейной защиты и автоматики, видел и куда как более детальные осциллограммы, на которых выработка немецких ветропарков и солнечных полей в соответствующих погодных условиях менялась до 8 ГВт/сек в тяжелых случаях и в сотни раз чаще – около 2 ГВт/сек. Это при полной установленной мощности системы 50 ГВт и средней используемой 44 ГВт.
Но ведь это «бесплатная» энергия? Да. Это же хорошо? Нет.
Давайте представим, что по дороге едет груженый самосвал, везущий в кузове разные стекляшки (хрупкие параметры статической и динамической устойчивости). В какой-то момент вне контроля водителя момент на валу двигателя самосвала вдруг резко возрастает, затем спустя время так же резко падает, и этот процесс продолжается несколько раз. Стекляшки стукаются друг об друга, иногда бьются, водитель в поту (диспетчер системы и автоматика) отчаянно пытается выровнять ход, надеясь только, чтобы колеса не слетели с осей и выдержала коробка передач.
Благополучно доехав до цели, водитель сталкивается с политиком-адептом «зеленой» энергии, жалуется на жизнь, на что адепт говорит: – «Но ведь ты потратил даже меньше топлива, чем обычно, сам признаешь! Невзирая на все выкидоны своего самосвала. А значит, это хорошо, мы делаем мир чище!».
Что на это ответить? Нет ничего более печального и нелепого, чем попытки политиков решать технические вопросы.
Чем компенсировать эти рывки? Только увеличением мощности двигателя настолько, чтобы рывки в ней утонули… ой, в смысле только увеличением установленной мощности традиционных станций, пусть даже они будут вынуждены большую часть времени работать на уровнях нагрузки, близких к холостому ходу. Вот только на этих уровнях КПД этих станций самый низкий, рабочее тело просто вылетает в трубу, а регулярное обслуживание оборудования учащается. В общем, швыряние денег псу под хвост.
Плюс нагрузка на персонал системы. Возвращаясь к RWE , с середины 90-х до середины 2010-х количество случаев, когда их ЦДУ прибегало с ручному вмешательству для предотвращения развала системы на «острова», увеличилось в 17(!) раз. А стабильность напряжения/частоты стала такова, что прокатные станы, металлургия, точное машиностроение начали ругаться уже матом и крепко задумались перебираться в другие, не столь успешные в «зеленой» энергетике страны. Недавняя тяжелая авария в восточной Австралии пример тех же процессов.
Вот такая эта «зеленая» энергетика…
Мечтания и реальность
Собственно, какой вывод из этого можно сделать? Такой, что вся солнечная и ветроэнергетика должны иметь 100% резервирование традиционными мощностями, чтобы всё не развалилось, когда в пасмурный день не дует ветер. А это значит, что стоимость генерации «зеленой» электроэнергии без учета стоимости обслуживания резерва – передергивание карт под столом и лукавство.
Альтернативная энергетика имеет право на существование без присоединения к системе и без субсидий. Еще до того, как у стран, увлекшихся таким присоединением, как те же Германия и Австралия, начались проблемы с устойчивостью, автор этой статьи со своим коллегой ручками прикинул, что по достижении 20% установленной мощности вся эта «зелень» начнет создавать сильную головную боль. И решение на разрешение таких присоединений равнозначно открыванию ящика Пандоры. Закрыть его будет трудно.
Тем не менее расхожее мнение, что нам в России вообще не нужны солнечная и ветроэнергетика, не имеет под собой оснований. Солнечная энергетика (с аккумуляторами) и ветроэнергетика сегодня могут быть оправданны в удаленных районах, где нет возможности подключиться к сети. В конце концов, более 70% территории нашей страны, на которой проживает около 20 млн человек, находится вне системы централизованного энергоснабжения. Опыт РусГидро , которая комплектует солнечные и ветровые электростанции с дизельными установками и устанавливает такие комбинированные установками даже за Полярным кругом, доказывает, что это не только возможно, но и позволяет окупать капитальные затраты за счет экономии северного завоза топлива.
Послесловие про «Теслу»
Трудно представить восторг водителя машины, каждое колесо которой оснащено индивидуальными движками в 100 л.с. (75 кВт) с плоским, без провалов, моментом. Мы скоро придем к этому, но пока и два движка 100 кВт (по одному на переднюю и заднюю ось) вызывают прилив счастья у пользователей таких авто. Однако чем ближе день, когда такие авто сделаются широко распространенными, тем ближе неприятности, о которых пока мало кто думает (и речь совсем не об аккумуляторах).
Современный электромобиль тратит примерно 20 кВт*ч на 100 км пробега. Эта дистанция близка к обычному дневному пробегу американской машины, судя по публикуемым пробегам в их каталогах подержанных машин.
При напряжении аккумуляторов в 400 В (как у Теслы), сила тока для полного заряда в течении 6 минут должен быть: 20’000/400В/0,1 ч = 500А. Соответственно мощность зарядного устройства: 0,5кА х 400В = 200 кВт (при 100% КПД).
Электромобиль Tesla на зарядке, Фото: cbsistatic.com
Почему именно 6 минут? Потому что это время, которое обычно тратится на заправке для заливки в бак топлива вроде бензина-солярки. Эту привычку будет крайне трудно переломить.
Далее должен последовать выбор: или владельцы электромобилей согласятся сидеть рядком у электро-заправки, словно воробьи на жердочке, ожидая зарядки своих авто сниженным током, скажем, целый час для тока 50А, или они начнут этим возмущаться, и ток зарядки в 500А быстро сделается стандартным.
Во что более верится?
Конечно, в домовых паркингах ток зарядки может быть значительно меньше. Но после пары ситуаций, когда владелец, едва поставив авто на зарядку, будет вынужден снова отправиться в путь на полупустом аккумуляторе с риском застрять где-то в дороге, можно быть уверенным, что ток зарядки будет сразу выставлен на максимум.
А к чему это приведет?
К тому, что неизбежно случится, если об этом не подумать заранее: к коллапсу единой энергосистемы. Ибо три таких машины на зарядке по потреблению электроэнергии равны возможностям трансформатора, питающего 1’000 квартир без электропечей или 600 квартир с электропечами.
В каждом часовом поясе приехавшие на работу / с работы станут массово ставить свои машины на зарядку, на что при нынешних российских 44 млн легковушек на руках, замени мы их завтра электромобилями, понадобятся дополнительные 44 млн х 0,2 МВт = 8’800 ГВт (!) установленной мощности в системе. Это 8’800 гигаваттных генераторных блоков или 2’200 крупных АЭС по 4 таких блока на станцию. Для сравнения, на апрель 2017 года в России имелось 10 действующих АЭС с общим числом в 35 энергоблоков суммарной установленной мощностью 28 ГВт.
От такого у любого адепта позеленеет в глазах. Автор этих строк, правда, смухлевал, решив не загружать текст интегрированием зарядок по времени, т.к. картина всё равно будет страшная.
Начинаем «экономить» генерирующие станции. Для начала попробуем переустановить стандарт скорости зарядки на 50А – это позволит разом уменьшить количество требуемых АЭС в десять раз, до 220. Теперь чем мощней авто, тем дольше придется его заряжать в часах (но минимум 1 час). Затем придет время ограничения количества электромобилей. Скажем, разрешения на покупку будут разыгрываться в лотерее с потолком по стране 22 млн – тогда ещё уполовиним количество станций, до 110. После чего обязательно наступит день, когда электромобили личного пользования будет законно заряжать от общей сети только при токах зарядки 10А и менее.
Так элементарный инженерный расчет рушит розовую картину будущего, созданного буйным воображением адептов альтернативной энергетики.
Одно из первых предвыборных обещаний, от которого отказался Дональд Трамп, касалось «зеленой» энергетики. Избранный президент США не готов отменить Парижское климатическое соглашение, хотя ранее намеревался сделать Штаты «полностью энергетически независимой страной», сняв ограничения на бурение скважин и добычу угля, что противоречит документу. Рискнем предположить, что хитрый республиканец вовсе не думает «кинуть» традиционный углеводородный бизнес, поддержавший его предвыборную кампанию. Просто рассчитывает непублично подвинуть мощное «зеленое» лобби без провокаций в прессе, а заодно поддержать высокодоходный сектор производства ветряков и солнечных батарей для экспорта в развивающиеся страны, которым многие годы объясняют, что использование «грязного» углеводородного топлива не соответствуют чаяниям современного общества.
Полвека разномастные эксперты убеждают нас, что человек губит планету своей несдержанной хозяйственной деятельностью. Вы удивитесь, насколько близко повторяют друг друга апокалиптические предсказания ученых в 1970-е и в начале 2000-х - слово в слово: парниковый эффект, разрушение озонового слоя, ядовитый углекислый газ, разрушительная роль углеводородов. Никого не смущает, что страшные пророчества эти не сбываются, а те же самые ученые просто корректируют графики, смещая гибельную кривую еще на десяток лет. А как еще получить многомиллионные гранты на исследование темы с заданным результатом? «Зеленый» заговор настолько доминирует в мировом социуме, что даже владельцы нефтяных и газовых компаний фактически извиняются за свою работу.
Полвека назад «зеленые» активисты и экологи считались интеллектуальными бунтарями против системы. Сегодня же смелостью должен обладать исследователь, выступающий против насаждения «безвредных технологий будущего». Поэтому мы решили уделить внимание бестселлеру «Моральные аргументы в пользу ископаемого топлива» (The Moral Case for Fossil Fuels) влиятельного американского журналиста Алекса Эпштейна , теоретика в области энергетики, основателя и президента Центра индустриального прогресса. Дело не только в том, что этот труд противоречит устоявшемуся представлению об энергетическом прогрессе. Интересно, как Эпштейн отвечает на большинство неудобных вопросов, связанных с «зеленой» энергетикой, и при этом опирается на данные открытых и авторитетных источников.
Спекуляция ценностями
Прежде всего Эпштейн предлагает читателю определиться: что является стандартом ценности? Для автора это, безусловно, качество жизни человека. И в этом контексте использование ископаемого топлива оправданно, потому что позволяет миллиардам людей прожить более долгую и полноценную жизнь. Однако многие ведущие экологи предлагают (и навязывают!) совсем иной стандарт: так называемую нетронутую, или первозданную, природу, то есть «отсутствие воздействия со стороны человека, независимо от качества жизни и счастья последнего». И в этом проблема: адепты «зеленой» энергетики считают любые преобразования среды обитания вредными для экологии и не хотят признать, что это позитивный процесс, хотя и сопряженный с некоторыми рисками и побочными эффектами. А чтобы усилить сектантскую по сути аргументацию, в медиа регулярно вбрасываются пугающие прогнозы и ложные климатические модели.
Эпштейн уделяет несколько десятков страниц насмешливому документированию страшных пророчеств из 1980–90-х: «к 2000 году Великобритания будет представлять собой небольшую группку нищих островов с населением в 70 миллионов голодающих людей»; «экономическому процветанию Америки придет конец: больше не будет в избытке ни дешевой энергии, ни дешевой еды» - и так далее, все ради существенного сокращения производства традиционной энергии в пользу «зеленой».
Но что мы видим? (см. график1.1). В 2012 году мир использует на 39% больше нефти, на 107% больше угля и на 131% больше природного газа, чем в 1980-м. Вместо того чтобы послушаться ученых и ограничить использование ископаемых видов топлива, люди во всем мире потребляют их почти вдвое больше. Это должно было привести к катастрофе согласно всем прогнозам. Однако результатом стало беспрецедентное повышение качества жизни (см. график 1.2). И катастрофой могло стать как раз ограничение использования традиционных источников энергии, так как это спровоцировало бы преждевременную смерть миллиардов людей.
А что же климатические модели? Исследователи десятками показывали нам гибельные кривые, доказывая вред от парникового эффекта. Проблема в том, что такие модели создаются с помощью компьютерных программ, которые дают ретроспективный прогноз на данных за прошедшее время. Но совершенно не годятся для прогнозирования развития событий в будущем.
Рассмотрим, пожалуй, самую знаменитую модель в истории науки о климате - модель, созданную в 1988 году Джеймсом Хансеном (схема 4.2), которого СМИ называли ведущим мировым экспертом в области климатологии. С момента создания модели прошло 28 лет. Позже он пересмотрел свой прогноз, представив сценарий Б. Но реальные показатели, основанные на данных исследовательского бюро самого же Хансена, все равно доказывают ошибочность расчетов. И это не прецедент. Эпштейн в своей книге приводит данные 102 климатических моделей, разработанных в 1970–1990-е, и ни одна из них не оказалась близка к реальным сегодняшним показателям климатических изменений.
«Вот что мы знаем. Парниковый эффект существует. Увеличение температуры происходило очень плавно и в последние годы полностью прекратилось. Модели прогнозирования климата, особенно те, в которых за ключевой фактор, воздействующий на климат, взят углекислый газ, оказались провальными. Это в полной мере отражает безуспешность попыток понять и спрогнозировать чрезвычайно сложную систему, которой является климат», - считает Эпштейн. Ничто не говорит о том, что использование углеводородной энергетики ведет к изменению нашей среды обитания.
Где еще ошибаются специалисты?«Эксперты» почти всегда сосредоточены на рисках, связанных с той или иной традиционной технологией, но никогда - на ее преимуществах. С другой стороны, нам много рассказывают о прекрасном «зеленом» будущем, но не говорят о цене такого рая.
Дорого и ненадежно
Несмотря на значительный рост объемов «зеленой» энергии за последние четверть века (еще раз обратимся к графику 1), ни одна страна в мире не делает на нее ставку. Никто не смог найти рентабельный и гибкий способ превращения солнечных лучей и ветра в дешевую, надежную энергию в достаточном количестве. Хотя на исследования были потрачены миллиарды частных и государственных денег.
Во-первых, энергии требуется слишком много. Среднестатистическому человеку необходимо около 2000 калорий, чтобы получить энергию на день, тот есть 2326 ватт-часов. Фактически наше тело использует в день столько же энергии, сколько 100-ваттная лампочка. Раньше этого хватало, чтобы трудиться весь день и обеспечить свое выживание. Но сегодня энергия машин превращает нас в суперменов, позволяет и трудиться, и отдыхать, и изобретать. Средний объем потребляемой каждым американцем энергии машин составляет 186 тыс. калорий в день, что равно количеству энергии 93 человек. Чтобы осчастливить каждого жителя Земли таким потоком энергии, необходимо увеличить объемы ее производства в четыре раза. А нам предлагают вдвое ограничить использование углеводородов, тогда как солнце и ветер дают в общей сложности лишь около 1% используемой энергии. Но, возможно, этот показатель можно нарастить?
Вряд ли. «Зеленая» энергия не в состоянии даже дополнить традиционную энергетику, не говоря уж о замещении. Стабильный процесс производства электроэнергии солнца и ветра требует огромного количества ресурсов, причем уже на стадии изготовления компонентов для ветряков или солнечных батарей (см. рисунок). А ведь помимо доступного железа в производстве деталей используются уникальные редкоземельные металлы. Это дорого даже с госсубсидиями, даже если бы солнце светило, а ветер дул круглосуточно. Но ведь и здесь проблема.
Эпштейн анализирует энергетическую систему Германии, образец для «зеленых» всего мира в вопросе использования нетрадиционных источников энергии: ФРГ занимает первое место в мире по производству солнечной энергии и третье место по производству ветровой энергии. При этом в течение среднестатистической недели солнечные батареи и ветряные турбины могут произвести лишь 5% необходимой электроэнергии. «Необходимость приспосабливать процесс получения энергии из надежных источников к капризам солнца и ветра делает его менее эффективным (вспомните, как автомобиль двигается в пробке), что увеличивает расход энергии и количество выбросов (в том числе углекислого газа). А как быть, если солнечной и ветровой энергии производится много? И избыточное, и недостаточное количество электроэнергии в электросети приводит к ее отключению. Значит, Германии нужно останавливать электростанции, работающие на угле, и при этом поддерживать их в состоянии готовности к повторному пуску (машина снова попала в пробку). Фактически в стране часто производится столько электроэнергии, что она вынуждена платить другим странам, чтобы те нашли применение избыточной энергии на своей территории. Эти страны, в свою очередь, вынуждены сокращать темпы работы своих электростанций, работающих на надежных источниках энергии, что тоже негативно сказывается на эффективности всего процесса в целом».
Возобновляемость источника энергии не является хорошим критерием для оценки его полезности. Проблему с ненадежностью таких источников можно было бы решить с помощью специальной системы хранения энергии большой емкости. Но ее пока не изобрели. Поэтому ни в одной энергетической системе мира не используются автономные солнечные или ветровые электростанции. Но что же делать, если запасы традиционных энергоносителей закончатся в ближайшем будущем? По крайней мере, нас давно об этом предупреждают.
В 1977 году президент США Джимми Картер в своем телеобращении заявил: «К концу следующего десятилетия мы можем полностью исчерпать все разведанные запасы нефти в мире». Популярная в то время в Саудовской Аравии шутка звучала так: «Мой отец ездил на верблюде. Я езжу на машине. Мой сын летает на самолете. Мой внук будет ездить на верблюде». Однако удивительное дело, чем больше мы потребляем углеводородов, тем больше растут их запасы (график 1.4).
Эпштейн считает так: «Планета, на которой мы живем, на 100% состоит из материи и энергии, то есть это 100% потенциальных ресурсов. Даже сравнение человеческой деятельности с крохотными царапинами на поверхности Земли в полной мере не отражает того, насколько малую часть ее потенциала мы освоили к настоящему моменту». Сочетания ископаемого топлива и ядерной энергетики нам хватит на многие тысячи лет. Получается, у нас есть время (благодаря энергии углеводородов) придумать, как дешево извлечь привычные или неизведанные ресурсы со дна океана или из земной коры, а также изобрести новые технологии получения и обработки «зеленой» энергии. Но делать это надо последовательно и с учетом естественной технологической эволюции.
Энергия для покорителей климата
Природа против того, чтобы человек жил семьдесят пять лет и чтобы младенческая смертность была меньше 1%. Но за последний век благодаря углеводородам мы почти перестали переживать из-за сурового климата. С одной стороны, мы научились его контролировать. С другой - извлекаем наибольшую пользу в любом регионе проживания.
На фоне увеличения потребления ископаемого топлива мы видим существенное снижение уровня смертности во время стихийных бедствий, от ураганов, засухи, во время наводнений. И одновременно наблюдаем увеличение доступности чистой воды, улучшение санитарных условий, сокращение заболеваемости туберкулезом, общий спад заболеваемости. За последние восемьдесят лет, когда объем выбросов CO 2 рос наиболее быстро, годовой уровень смертности, связанной с изменениями мирового климата, упал на 98%. Частота смертельных случаев из-за климата в наше время в пятьдесят раз меньше, чем восемьдесят лет назад.
Вот интересное наблюдение: за последние восемь лет в Соединенных Штатах не было зарегистрировано ни одной смерти в результате засухи. А ведь традиционно именно на засуху приходится большая часть смертей по климатическим причинам. За последние восемьдесят лет число погибших от засухи во всем мире сократилось на 99,98%, и причины этого тесно связаны с энергией углеводородов.
На огромной территории Соединенных Штатов представлены самые разнообразные типы климатических условий: от полярных пустынь Аляски до засушливой Калифорнии, от болотистой Флориды до знойного Техаса. И тем не менее средняя продолжительность жизни в каждом из них и по всей стране составляет более семидесяти пяти лет. Все благодаря наличию дешевой и надежной энергии, энергии углеводородов, в отсутствие которой почти 1,3 млрд человек сегодня умирают преждевременной смертью. Но ведь их жизнь все равно превратится в ад, когда неэкологичное топливо будут сжигать особенно рьяно?
«Грязные» технологии?
Дым - «неизбежное и безвредное дополнение плодотворного процесса промышленного производства», - так заявил один из британских журналистов в начале XX века, описывая плотный смог над Манчестером. По сравнению с выбросами вековой давности экологию современного Китая можно назвать едва ли не образцовой. Но тогда отсутствие угля означало нищету и голод, и об этом стоит помнить, когда мы советуем бедным странам для получения энергии использовать вместо угля совершенно непрактичные технологии, считает Эпштейн.
Обратим внимание на график загрязнения воздуха в США за последние полвека и общее количество выбросов загрязняющих веществ, которые Агентство по защите окружающей среды классифицирует как потенциально соотносящиеся с ископаемым топливом (схема 7.1). Мы стали использовать больше ископаемого топлива, но выбросов стало меньше! Сегодня районы, где располагаются угольные электростанции, например Северная Дакота, отличаются чистейшим воздухом. При этом люди больше не сжигают уголь в домах, поскольку греются и готовят пищу благодаря электричеству. Хотя многие не отдают себе отчет в том, что именно «грязное» ископаемое топливо обеспечивает их «чистым» электричеством.
«До существования компьютеров не было никаких связанных с ними проблем. Для решения проблем с компьютерами мы используем компьютеры. По той же аналогии мы можем решать и проблемы, связанные с использованием ископаемого топлива. Мы можем использовать энергию и технический прогресс, чтобы сделать побочные продукты менее вредными или превратить их в полезные. Энергия ископаемого топлива позволяет нам не только улучшать нашу окружающую среду, но и смягчать или нейтрализовать наше негативное влияние на природу», - пишет Эпштейн. Причем совершенствовать технологии очистки окружающей среды от вредных выбросов можно бесконечно и с большой экономической выгодой. Скажем, сегодня мы нашли применения всем продуктам перегонки нефти, а раньше их просто сливали в землю. Придет время и других углеводородов. Например, угля: азот, сера, тяжелые металлы станут ценными ресурсами и пойдут в промышленную переработку, а не в ядовитый смог.
Парадоксальным образом «грязное» ископаемое топливо способствует улучшению окружающей среды, а если учесть, сколько требуется ресурсов для изготовления машин для получения «зеленой» энергии, получается, что традиционный способ выходит экологичнее. Впрочем, выбора у нас нет: либо продолжать использовать углеводородную энергию, чтобы, по крайней мере, получить время на изобретение дешевых и эффективных технологий производства «зеленой» энергии, либо скатиться в каменный век. И будет действительно гуманно, если эта энергия достанется всем в равных объемах, а не только «среднестатистическому американцу», непрактичному поклоннику технологий будущего.
Alex Epstein. The Moral Case for Fossil Fuels. New York, Portfolio/Penguin, 2014. 256 P.
Количество стали и железа, необходимые для производства 1ГВ электроэнергии при переработке энергии ветра, угля или природного газа. Увеличение доказанных запасов углеводородов на фоне роста их потребления
Кто и в каких объемах занимается производством чистой энергии на отечественном рынке? Как увеличить долю возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в энергобалансе страны? Насколько хорошо справляются со своей задачей договоры на поставку мощностей? Эти и другие вопросы обсуждались на форуме «Будущее возобновляемой энергетики в России», организованном газетой «Ведомости».
Фото: facebook.com
ВИЭ на сегодня является одной из самых динамично развивающихся отраслей в мировой энергетике, чему, в том числе, способствуют добровольные обязательства стран — участниц Парижского соглашения. В 2016 году ВИЭ обеспечил рост ⅔ мощностей в электроэнергетике. Международное энергетическое агентство прогнозирует, что до 2040 года ежегодный рост ВИЭ будет составлять от 3,6% до 5%.
Россия, имеющая, по оценкам экспертов, крупнейший мировой потенциал в ветрогенерации и значительный потенциал в генерации солнечной, все еще отдает приоритет углеводородам. Однако интерес к ВИЭ и активность бизнеса заметно выросли: за последние два года в стране было введено 14 крупных солнечных электростанций суммарной мощностью 130 мегаватт. До конца 2017 года ожидается ввод еще нескольких — общей мощностью 125 мегаватт.
Дальнейшему развитию отрасли — в первую очередь, финансированию, господдержке, локализации производства — был посвящен форум «Будущее возобновляемой энергетики в России», в котором приняли участие представители крупнейших компаний, развивающих проекты в области ВИЭ, финансовых организаций, частные и институциональные инвесторы, представители Минэнерго РФ и Федеральной антимонопольной службы.
2017-й меняет рынок ВИЭ в России
По наблюдениям одного из спикеров конференции — председателя правления УК «РОСНАНО» Анатолия Чубайса, хотя законодательная основа для развития ВИЭ была заложена еще в 2007 году, в России до сих пор мало инвесторов, готовых вкладываться в эту область. Но в 2017 году ситуация начала существенно меняться.
«В 2017 году нам пришлось конкурировать, еще и Enel подключился. Получилось полноценное соревнование, в результате которого итоговая цена (за МВт/ч энергии. — Прим. ред.), с которой прошел „Росатом“, — 115 рублей, мы — 102, а Enel — 92. Это реальное снижение цены на 25%, притом что исходная цена — 123 была ниже цены прошлого года — 136», — сказал он, имея в виду участие в государственном тендере на строительство двух новых ветропарков.
«Стратегия поддержки возобновляемой энергетики в стране должна включать в себя три этапа. Первый — это существующая программа договоров на поставку мощности (ДПМ) до 2024 года. На втором этапе также должны заключаться ДПМ, но для бизнеса они должны быть менее привлекательными, чем сегодняшние. Вместе с тем нужно начинать стимулировать экспорт и поощрять покупку чистой энергии у потребителя. Третий этап — это переход на общепромышленные меры поддержки»
Олег Баркин, заместитель председателя правления Ассоциации «НП Совет рынка», выступил с противоположной позиции: раскритиковал систему ДПМ и заявил, что с поставленными задачами она не справилась.
Он отметил, что за три года, что прошли после запуска программы господдержки, 1,2 трлн рублей «тихо превратились» в 2,5 трлн. Объем ввода мощностей ВИЭ при этом изменений не претерпел. Электроэнергия, произведенная возобновляемыми источниками, до сих пор существенно дороже, чем в среднем в мире: «разница в четыре-пять раз». Если посмотреть на документацию, которую предоставляют участники тендера, то они закладывают в цену разницы курсов валют. Это значит, что полной локализации оборудования в России нет (к 2020 году она должна достигнуть 100%), а выбросы парниковых газов, которые должны были сократиться за счет использования ВИЭ, остались без изменений.
Планы на развитие зеленой энергии есть
Кейсы локализации производства ветроэнергетических установок и турбин представили генеральный директор Red Wind Эмин Нариман оглы Аскеров и главный операционный директор по глобальному развитию бизнеса Vestas Wind Systems Дэвид Роуэн. О локализации для проектов РОСНАНО рассказал генеральный директор «Акта Консалт» Анатолий Копылов: «У нас есть несколько локализационных кейсов, есть несколько новых заводов, которые вскоре появятся на территории России. Мы решили финансировать два завода: по производству лопастей на территории Ульяновской области и по изготовлению башен в Ростовской области. Мы нашли абсолютно адекватных российских технологических партнеров, которые вместе с нами приняли организационные риски».
Как заявил заместитель руководителя ФАС России Виталий Королев, развитие зеленой энергетики в России может быть наиболее востребовано в регионах с самой дорогой электроэнергией.
«Проекты по развитию ВИЭ успешно реализуются там, где цена электроэнергии в силу определенных условий выше. Активно обсуждается вопрос о внедрении этого механизма в Якутии. Развитие ВИЭ крайне актуальная мера для этого региона, так как она позволит снизить стоимость электроэнергии. Добавлю, что принятый в этом году механизм субсидирования для Дальнего Востока ни в коем случае не препятствует созданию и развитию ВИЭ»
ИД «Коммерсантъ» приглашает принять участие в конференции « Энергия 2.0. Цифровая трансформация и развитие «зеленой энергетики» , которая состоится 20 марта в Гостинице «Националь» (Москва, ул. Охотный ряд, 15/1, зал «Петровский»).
По оценкам экспертов, через 20 лет человечеству потребуется на 30% больше энергии. Это связано с развитием мировой экономики, ростом населения на планете, повышением качества жизни и уровнем потребления. В энергетической сфере активно развиваются новые технологии, которые существенно позволяют снизить энергоемкость. Не менее важными являются также цифровизация энергетического комплекса, повышение доступности энергоресурсов и энергетической инфраструктуры в целом.
В электроэнергетике появляются новые сегменты, демонстрирующие двузначные темпы роста и позволяющие инвесторам получать значительную отдачу, разделяя успех с разработчиками новых технологических решений. Энергетический рынок все больше завоевывает «Зеленые технологии». За последние пять лет в мировую «зеленую» энергетику инвестировали $1 трлн, а сейчас в отрасли имеется почти 10 млн рабочих мест. Благодаря устойчивому снижению цен на ВИЭ, к 2020 году «зеленая энергетика»
станет конкурентоспособной с ископаемым топливом, прогнозирует IRENA.
Потенциал отрасли, внедрение новых технологии и инвестиционную активность обсудят участники конференции «Коммерсантъ».
В ПРОГРАММЕ:
10:30–12:00. Сессия 1. Будущее электроэнергетики в России: как изменятся энергосистемы и потребители энергии?
Вопросы для обсуждения:
— Появление новых технологий, способных снизить энергоемкость
— Стимулирование инноваций в электроэнергетике: кто должен этим заниматься
— Влияние конкуренции на рынке нефти на распространение альтернативных энергоресурсов и технологий
— Как максимально использовать потенциал углеводородов для развития национальной экономики
— «Зеленая энергетика» в энергобалансе России
— АЭС и возобновляемые источники энергии — оптимальный энергобаланс будущего
— Факторы, сдерживающие альтернативную энергетику в России, как преодолеть барьеры
— Ужесточение экологических требований к деятельности энергокомпаний
— Энергоэффективность и устойчивое развитие городов
— Диверсификация рисков в отрасли
— Российская ветроэнергетика: достижения, вызовы, перспективы
— Поддержку ВИЭ остановить нельзя продлить
— Парижское соглашение и развитие ВИЭ
— Развитие ВИЭ в России: опыт реализации программы поддержки, условия и ограничения для следующего этапа развития
— Перспективы и условия развития микрогенерации в России с учетом зарубежного опыта
К выступлению приглашены:
Алексей Текслер , первый заместитель Министра энергетики РФ
Артём Сидоров , руководитель, Росприроднадзор
Кирилл Комаров , первый заместитель генерального директора, Росатом
Антон Кульбачевский , руководитель Департамента природопользования и охраны окружающей среды города Москвы
Игорь Брызгунов , председатель, Российская ассоциация ветроиндустрии (РАВИ)
Михаил Андронов , президент, Русэнергосбыт
Алексей Кокорин , директор программы «климат и энергетика», WWF
Олег Баркин , заместитель председателя правления, Ассоциация «НП Совет рынка»
Георгий Ермоленко , заведующий центром развития ВИЭ, Институт энергетики НИУ ВШЭ
Алексей Хохлов , руководитель направления «Электроэнергетика», Энергетический центр бизнес-школы СКОЛКОВО
12:30–14:00 Сессия 2. Цифровизация в энергетическом секторе: дополнительные драйверы роста
Вопросы для обсуждения:
- Цифровизация энергетического комплекса – новое качество энергосистем, уровень надежности
- Новейшие технологии по диджитализации и интеллектуализации рынка
- Финансовая доля цифровой компоненты в стоимости проекта, сроки возврата инвестиций в цифру
- Инвестиции в «зеленую энергетику», окупаемость проектов – старт нового глобального инвестиционного цикла
- Инструменты ГЧП при реализации инвестпроектов в «зеленой энергетике»?
- Формирование тарифов в отрасли с развитием новых цифровых технологий и развитии «зеленой энергетики»
- Шаги государства по привлечению инвесторов к реализации программы развития ВИЭ
К выступлению приглашены:
Вячеслав Кулагин , Директор Центра изучения мировых энергетических рынков, Института энергетических исследований РАН
Юшаа Газгиреев, Член комитета ГД по энергетике
Антон Порядин , партнер EY, практика консультационных услуг
Петр Безукладников , вице-президент по энергетике, энергомашиностроению и элетротехнической промышленности, ВЭБ
Вадим Рукавицын , главный специалист отдела экологии и техно-природных процессов, Институт «Оргэнергострой»
Павел Кадочников , Центр стратегических разработок
Дмитрий Сытин , генеральный директор, ТЭК-Торг
Татьяна Еферина , начальник управления организации мониторинга, Автономная некоммерческая организация «Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации»
Подробнее: https://www.kommersant.ru/conference/137