РАЗВИТИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ РОССИИ

Отрощенко Алёна Александровна

аспирант ФЭН НГТУ, г. Новосибирск

E-mail: alena.otroshchenko@gmil.com

Чернов Сергей Сергеевич

канд. экон. наук, доцент каф. СУиЭЭ НГТУ

Ветровая энергетика является наиболее привлекательным решением мировых энергетических проблем. Она не загрязняет окружающую среду и не зависит от топлива. Более того, ветровые ресурсы присутствуют в любой части мира и их достаточно, чтобы обеспечить растущий спрос на электроэнергию. В Испании за счет энергии ветра производится 8 %. электроэнергии, в Дании этот показатель достиг 20 %. Ветроэнергетика как сектор энергетики присутствует в более чем 50 странах мира.

Стимулом для развития ветровой энергетики стала также необходимость принятия срочных мер по предотвращению дальнейшего изменения климата, что признано самой серьезной глобальной проблемой. Киотский протокол (1997 г.) возложил на страны Организации экономического сотрудничества и развития (OECD) обязательства по сокращению выбросов СО₂ в среднем на 5,2 %. Другие экологические проблемы, связанные с использованием ископаемых ресурсов для выработки энергии, возникают при геологоразведочных работах, разработках месторождений ископаемого топлива, разливах нефти, радиационном воздействии. Использование возобновляемых источников энергии, в том числе энергии ветра, позволяет избежать этих рисков и угроз.

Важность развития возобновляемой энергетики, и в частности ветроэнергетики, определяется еще и тем, что 70 % территории России, где проживает 10 % населения, находится в зоне децентрализованного энергоснабжения, которая практически совпадают с зоной потенциальных ветроресурсов (Камчатка, Магаданская область, Чукотка, Сахалин, Якутия, Бурятия, Таймыр и др.). Как правило, в этих районах местные резервы ископаемого органического топлива ограничены, труднодоступны или полностью отсутствуют, строительство централизованных сетей энергопередачи экономически нецелесообразно, а зачастую и технически невозможно. Выработка электро― и теплоэнергии с учетом высоких затрат на доставку топлива приводит к неприемлемо высокой стоимости для населения и местной промышленности.

Развитие возобновляемых источников энергии в Российской Федерации, несомненно, будет способствовать решению проблемы энергетической безопасности страны, социальных проблем, развитию бизнеса, повышению качества жизни населения. Однако доля электроэнергии, вырабатываемой в России с использованием возобновляемых источников, составляет около 1 %. На пути развития ветроэнергетики страны существует целый ряд барьеров: законодательный, институциональный, рыночный, финансовый, информационный. Мировое развитие возобновляемой энергетики идет большими темпами, в то время как российская энергетика, испытывая серьезные сложности, не спешит использовать прогрессивные технологии. Очевидность успеха европейских проектов развития ветроэнергетики не стало примером для российских предпринимателей.

Ненецкий автономный округ (НАО) расположен на севере Восточно-Европейской равнины, почти полностью за Полярным кругом. Включает острова Колгуев и Вайгач; омывается Белым, Баренцевым и Карскими морями. 

Общее состояние электрических сетей поселков и сельских поселений округа с большим допущением можно оценить как «удовлетворительное». В более чем половине из 39 поселков округа процент износа сетей составляет от 60 до 100 %. Основными источниками электроснабжения поселков и сельских поселений Ненецкого автономного округа, вследствие отсутствия связи с единой энергосистемой РФ, являются дизельные электростанции (ДЭС). Исключение составляет Нарьян-Марская ГТЭС (г. Нарьян-Мар) мощностью 30 МВт. ДЭС снабжают электроэнергией население поселков и сельских поселений, а также сельскохозяйственные предприятия и объекты муниципальной собственности (школы, детские сады, столовые и пр.). Имеется целый ряд проблем, влияющих на эффективную работу ДЭС и обеспечение бесперебойного электроснабжения потребителей НАО. В первую очередь это связано с высокими топливными затратами на выработку электроэнергии, а также с невозможностью применения комплексного подхода при модернизации ДЭС. Затраты на топливно-энергетические ресурсы в Заполярном районе занимают одну из крупнейших расходных статей в жизнеобеспечении объектов жилищной, коммунальной и социальной сфер.

Энергоэффективность и энергосбережение входят в пять стратегических направлений приоритетного технологического развития России и являются огромным резервом отечественной экономики. В настоящее время в НАО реализуется целый ряд программ, направленных на улучшение социально-экономических условий Заполярного района, повышению энергоэффективности и развитию поселении.

Перспективы развития территории говорят о необходимости развития генерирующих мощностей, однако существующие проблемы не позволят это сделать с помощью используемого оборудования. Для обеспечения улучшения социальных условий, в рамках программ развития округа, необходимо предусмотреть вариант энергоснабжения с использованием возобновляемых источников энергии.

Для береговой линии НАО характерны относительно высокие (более 5 м/с) среднегодовые скорости ветра, причем 40―50 % времени в году ветер имеет скорость 8―10 м/с и более. Перспективными площадками для возведения ветроэнергетических систем (ВЭС), по предварительной оценке данных СНиП «Строительная Климатология», являются: район «Усть-Кара-Амдерма-Каратайка-Варнек» со среднегодовой скоростью ветра до 10,8 м/с, повторяемостью ветра со скоростью более 10 м/с - 48 %; район «Шойна-Несь»: 8,2 м/с, 34 %; район «Индига и Бугрино»: 7 м/с, 41 %.

Исходя из требований к строительству ветропарков, наиболее оптимальными зонами для сооружения ВЭУ являются поселки, располагающиеся непосредственно на побережье Северного-Ледовитого океана. Амдерма и Варандей являются портовыми городами, а значит повышение потребления энергии вследствие экономического развития там наиболее вероятно.

Рисунок 1. ― Суммарная приведенная стоимость топлива на 1 чел, руб.

Из рисунка 1 следует, что п. Амдерма располагается на первом месте по затратам на приобретение и доставку топлива на 1 человека, равным 124 809 руб. Согласно концепции развития энергетики Ненецкого автономного округа, топливные затраты на одного жителя Амдермы составляют 124809 руб. в год. Учитывая, что в поселке в настоящее время проживает 556 человек и месячное потребление составляет порядка 88273 кВтч, нетрудно определить, что средние топливные затраты за прошедший год составили 65,51 руб./кВтч. Данный показатель является критическим и указывает на острую необходимость изменения порядка энергоснабжения поселка.

Учитывая климатические и географические особенности расположения Амдермы, обеспечение энергией этого населенного пункта посредством централизованного энергоснабжения невозможно. Вариант строительства электрических сетей от единственной в округе станции является неэффективным по многим понятным причинам. Следовательно, необходимо рассмотреть способы автономного энергоснабжения Амдермы с использованием существующих технологий.

Несмотря на номинальную мощность, использовать ДГУ на 100 % вследствие существующих ограничений не представляется возможным. Согласно паспортным характеристикам, оборудование при использовании в стандартных условиях требует прохождения ремонта по истечении семи лет. В условиях Крайнего севера этот срок может быть сокращен до пяти лет. При использовании ДГУ остается открытым вопрос с доставкой топлива, по-прежнему энергетика поселка будет зависеть от северного завоза и цен на сырье.

Вторым вариантом, рассмотренным в концепции развития является ГПУ Саterpillar G3412, установленной мощностью 360 кВт. Основным преимуществом ГТУ является топливо, на котором она работает ― газ стоит значительно дешевле дизельного топлива, что позволит экономить затраты на энергоресурсы.

Для рассмотрения возможности применения ветроустановки на территории Ненецкого автономного округа была выбрана ВЭУ-10 ООО «ГРЦ-Вертикаль»

Сравнительный анализ затрат выбранных установок представлен в таблице 1.

Таблица 1.

Сравнительный анализ затрат генераторного оборудования

Как показано в таблице 1, стоимость одной ветроустановки значительно ниже ГПУ и ДГУ, однако необходимо отметить, что для обеспечения требуемой нагрузки требуется порядка 25 ветрогенераторов. Поэтому суммарную стоимость оборудования ВЭУ проекта необходимо принимать равной 30846509 руб., что в 9 раз выше, чем стоимость ДГУ и в 6 раз выше, чем стоимость ГПУ.

Приведенные выше данные показывают, что при длительной эксплуатации установок, возрастают затраты проектов с использованием топлива. В итоге ориентировочные суммарные затраты на установку и использование ДГУ составили 147993640, что в 2,3 раза выше, чем у проекта строительства ГПУ и в 4,2 раза выше стоимости строительства ветропарка. Таким образом, строительство ВЭУ, имея на начальном этапе большие инвестиционные затраты, в итоге оказалось более эффективным, чем остальные рассматриваемые проекты.

Для более подробного анализа инвестиционного проекта был проведен расчет экономической эффективности с помощью программного продукта Альт-Инвест, результаты приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Показатели эффективности полных инвестиционных затрат

Таким образом, все показатели эффективности полных инвестиционных затрат проекта показали, вложение средств в строительство будет эффективно и инвестор сможет по окончании проекта получить доход. Данный расчет в очередной раз опровергает предрассудки в части строительства ветропарков. Кроме того, данный проект указывает на эффективность строительства и в удаленных территориях Крайнего Севера. Эффективность вложений объясняется в первую очередь тем, что в поселке Амдерма имеется достаточный валовый потенциал ветроресурсов, который может быть в определенной степени быть освоен современными технологиями.

Учитывая, что порядка 80 % затрат на обеспечение поселка топлива покрывается за счет муниципального бюджета можно рассчитать, что ориентировочная годовая экономия муниципалитета составит около 55515 тыс. руб. в год. Следовательно, за 20 лет реализации проекта дополнительный денежный поток может составить 971513 тыс. руб., что делает проект еще более привлекательным. После включения этого денежного потока с учетом дисконтирования чистая приведенная стоимость проекта составит 539230 тыс. руб., проект окупится уже в первый год. Данный факт говорит о том, что строительство ветропарка, инвестируемое государством, будет наиболее оптимальным вариантом развития энергетики поселка.

Подобное строительство может быть включено в программу развития народов Севера и стать одним из ключевых факторов успеха развития экономики округа. Малые мощности генераторов позволят постепенно увеличивать нагрузку в сети, равномерно распределяя необходимые затраты во времени без переплаты за частично неиспользуемые мощности.

Необходимо отметить, что без стимулирования развития ВИЭ невозможно их широкомасштабное внедрение. К пониманию этого пришли все страны, которые в настоящее время демонстрируют успехи в использовании и развитии ВИЭ.

В «Энергетической стратегии России на период до 2020 года» сформулированы цели по развитию альтернативной энергетики, однако они слишком низки для того, чтобы переломить ситуацию в российской энергетике. Исходя из потребности развития ВИЭ, и объективных и субъективных предпосылок такого развития, можно поставить минимальную реально достижимую цель:

Увеличение доли ВИЭ в производстве электрической энергии (включая малые ГЭС) — до 5 % от общего производства электроэнергии к 2030 г.

Для достижения этой цели, потребуется целый комплекс мер, направленный на всестороннюю поддержку развития ВИЭ. В России до сих пор нет органа, ответственного за принятие государственных решений в этой сфере энергетики. Основным инициатором освоения потенциала ВИЭ является на сегодняшний день компания «РусГидро», которая берет на себя инициативу по разработке основных мероприятий по поддержке производства зеленой энергии. В сентябре 2011 года ОАО «РусГидро» разработана «Сводная «Дорожная карта» развития ВИЭ в Российской Федерации на период до 2050 года», согласно которой предполагается интенсивное преодоление технологических барьеров всех видов возобновляемых источников энергии. Для реализации намеченных планов необходимо на федеральном уровне утвердить орган исполнительной власти, специально уполномоченный в области развития ВИЭ. Им может стать аналитическая группа на базе министерства энергетики, состоящая из специалистов различных направлений, а так же из уже имеющихся представителей бизнеса ВЭУ.

Одновременным этапом создания государственного органа должно являться принятие закона о возобновляемой энергетике. В 2005 году Правительство РФ утвердило Энергетическую стратегию на период до 2020 г. в которой в общем виде закреплена необходимость использования возобновляемых источников энергии для решения проблем обеспечения энергоснабжения населения и снижения вредных выбросов от энергети­ческих установок в городах со сложной экологической обстановкой. В стратегии нашло место и положение о необходимости принятия нового законодательного акта о ВИЭ. Положения об использовании ВИЭ Концепции Энергетической стратегии России на период до 2030 г., практически копируют Энергетическую стратегию до 2020 г. Однако она содержит лишь пожелания, а не конкретные цели и задачи, охватывающие весь возможный потенциал возобновляемых энергоресурсов страны.

Еще одним из условий успешного существования энергообъектов на основе ВИЭ является нормативная правовая база, одним из основных инструментов которой станет система стандартов ВЭУ. При этом применение современных международных стандартов в качестве национальных позволит наиболее быстро внедрить имеющиеся современные достижения науки, техники и технологий по этим направлениям.

Неотъемлемой частью развития ВИЭ в стране являются методы государственного стимулирования. Инструменты политики поддержки могут быть условно разделены на 4 большие группы в зависимости от направления поддержки.

Рисунок 2. ― Инструменты поддержки развития рынка ВИЭ

На примере поселка Амдерма Ненецкого автономного округа было показано, что проект установки ветропарка будет не только технически осуществим, но и экономически эффективен. Данный факт доказывает возможность применения альтернативных технологий для эффективного и безопасного энергоснабжения децентрализованных зон России.

Развитие ветроэнергетики руками частных инвесторов будет идти малыми темпами до тех пор, пока государство не вмешается в этот процесс. Для того, чтобы все участники энергорынка были заинтересованы в новых прогрессивных технологиях необходимо доказать их эффективность, переводя экологические, технологические, социальные и другие преимущества в видимый экономический эффект. Политические решения, которые будут приняты в ближайшие годы, определят экологическую и экономическую ситуацию в мире на многие десятилетия вперед. 

Список литературы:

1.Безруких П.П. Ветроэнергетика: справочное и методическое пособие / П.П. Безруких, 2010. ― 313 с.

2.Васильев Ю.С. Оценки ресурсов возобновляемых источников энергии в России: Учебно-справочное пособие / Ю.С. Васильев, П.П. Безруких, В.В. Елистратов, Г.И. Сидоренко. ― СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2008. ― 251 с.

3.Костюков В.И. Возобновляемые источники энергии / В.И. Костюков, И.Н. Хузмиев, 2009. ― 268 с.

4.Концепция развития энергетического комплекса Ненецкого автономного округа и повышение энергоэффективности региональной экономики / ЗАО «Инженерный центр «Энергосервис»». ― Нарьян-Мар, 2010 г. ― 76 с.

5.Первоочередные площадки для ветропарков на Кольском полуострове: монография / В.А. Минин [и др.], 2004. ― 24 с.

6.Поселок Амдерма рассматривается как потенциальная база для освоения нефтегазоносных месторождений северной части Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции // RosInvest. ― 2009. ― 23 марта.

7.Российская программа развития возобновляемых источников энергии. Концепция проекта. [Электронный ресурс]. ― Режим доступа: URL: http://www.energoinform.org/normatives/renewableresourcesproject.aspx

8.Целесообразность строительства ветродизельных комплексов [Электронный ресурс]. ― Режим доступа: URL: http://www.energybalance.ru/stroitelstvo-vetrodizelnich-kompleksov/vse-stranitsi.html

9.Abercade consulting [Электронный ресурс]. ― Режим доступа: URL: http://abercade.ru/

10.Enercon. Energie für die Welt [Электронный ресурс]. ― Режим доступа: URL: http://www.enercon.de