Будущее без углеводородов

Возобновляемая энергетика обладает огромным потенциалом. Одна только главная звезда нашей галактики — Солнце, ежедневно посылает на Землю в 20 раз больше энергии, чем население нашей планеты использует за год. На современном этапе своего развития человечество умеет использовать эту энергию, а технологические достижения позволяют делать это наиболее эффективно.

Согласно планам Правительства РФ к 2020 году доля альтернативных источников в выработке энергии в России должна составить 4,5%.

В 2010 году министр энергетики России С. Шматко посещал с рабочей поездкой Исландию в рамках развития программы сотрудничества двух стран в сфере альтернативной энергетики. Один из прорабатываемых совместных проектов России и Исландии — строительство геотермальной электростанции на Камчатке. Как отметил министр, Исландия обеспечивает себя энергией на 100% из геотермальных источников.

Регион Камчатки и Курильских островов наиболее подходящий для развития этого источника альтернативной энергетики, поскольку имеет ряд схожих с Исландией черт:

  • Геологические условия. Как и Исландия, Камчатка и Курилы — вулканическая зона с большим количеством гейзеров и потенциалом геотермальной энергии. В Камчатском крае разведано 12 месторождений термальных и теплоэнергетических вод;
  • Удаленность. Полуостров Камчатка с Курильской островной дугой на севере российского Дальнего Востока, как и арктический остров Исландия, далек от источников традиционных энергоносителей, развитие ТЭК за счет местных ресурсов означает ощутимую экономию средств, которые не надо будет тратить на доставку энергетического сырья;
  • Малонаселенность. Население полуострова Камчатка — 345 тысяч человек, Исландии — 255 тыс. чел. Это облегчает задачу обеспечения энергией за счет местных источников.

Геотермальный потенциал Камчатки в настоящее время задействован недостаточно. Сейчас в России несколько геотермальных электростанций (ГеоТЭС), все находятся в Камчатско-Курильской зоне.

Это Верхне-Мутновская, Мутновская, Менделеевская, Океанская, Паужетская ГеоТЭС. Их мощности — от единиц до нескольких десятков МВт, а в энергетическом балансе страны, по данным Российского географического общества, на них в сумме приходятся сотые доли процента.

Государственные задачи

Геотермальная энергетика и ее развитие — элемент государственной программы, разработанной для стимулирования распространения энергосистем, в основе которых лежат возобновляемые источники энергии.

Использование возобновляемых источников энергии закреплено нормативно еще в 2003 году — Федеральным законом «Об электроэнергетике» (№ 35-ФЗ от 21 марта 2003 года). Нормативно-правовой акт содержит следующий перечень возможных источников энергии:

  • солнце;
  • ветер;
  • вода, включая приливы и отливы (кроме ГАЭС);
  • геотермальная энергия;
  • биомасса;
  • тепловая энергия земли, воздуха, воды.

Федеральный закон — не единственный источник правового регулирования для этой области. Существенную роль в развития альтернативных источников энергии играет Распоряжение правительства России от 8 января 2009 года № 1-р «Основные направления государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе ВИЭ на период до 2020 года».

Распоряжение предполагает следующие перспективы развития альтернативной энергетики: «На период до 2020 года устанавливаются следующие значения целевых показателей объема производства и потребления электрической энергии с использованием возобновляемых источников энергии (кроме гидроэлектростанций установленной мощностью более 25 МВт):

в 2010 году — 1,5 процента;
в 2015 году — 2,5 процента;
в 2020 году — 4,5 процента».

Такой объем производства и потребления энергии на основе возобновляемых источников весьма скромен по сравнению со странами Западной Европы, где существуют свои директивы, предполагающие к тому же 2020 году обеспечить производство энергии за счет альтернативных источников в объеме 20% от общего производства (Directive 2009/28 EC of The European Parliament and of the Council of 23 April 2009 on the promotion of the use of energy from renewable sources and amending and subsequently repealing Directives 2001/77/EC and 2003/30/TC). Такая значительная разница объясняется меньшим объемом предпосылок для развития альтернативной энергетики в России, в том числе финансовых и производственных ресурсов. В качестве примера эксперты приводят следующие сравнительные характеристики: объем производства биодизеля, по данным Европейского биодизельного совета, позволил в 2010 году выработать более 20 млн тонн продукта. В России первый завод по производству биотоплива (город Тулун Иркутской области) находится в стадии проектирования.

Международное сотрудничество

Россия принимает активное участие в международном сотрудничестве в сфере инновационных технологий.

Обеспечивается взаимодействие с представителями стран-членов партнерств и участие российских организаций в деятельности Международного энергетического агентства (МЭА), Международного Совета по большим энергетическим системам высокого напряжения (CIGRE), Международного партнерства по водородной экономике (IPHE), Международного партнерства по коммерческому использованию нетрадиционных ресурсов метана (Партнерство «Метан — на рынок») (M2M), Международного форума по секвестру углерода (CSLF), Глобального партнерства по биоэнергетике (GBEP), и в реализации инициативы по комплексному использованию вторичных ресурсов и отходов (3R: Reduce, Reuse, Recycle).

Развивается сотрудничество в области использования возобновляемых источников энергии в рамках Финансового фонда диалогового партнерства «Россия-АСЕАН». Прорабатывается вопрос о присоединении России к Международному агентству по возобновляемой энергетике (IRENA). Завершен подготовительный этап реализации проекта Глобального экологического фонда (ГЭФ) Всемирного банка «Российская программа развития возобновляемых источников энергии» (РПРВИЭ), финансирование которого будет осуществлено российской стороной и ГЭФ на паритетных началах.

Завершается проект TACIS «Возобновляемые источники энергии и реконструкция ГЭС малых мощностей».

По данным сайта Минэнерго, уже начался подготовительный этап по реализации проекта ЕЭК ООН «Разработки энергетического сектора ВИЭ в Российской Федерации и странах СНГ» и ряд других проектов.

Для более эффективного развития альтернативной энергетики в нашей стране целесообразно обратиться к зарубежному опыту. Лидерами в этом направлении являются Германия, Испания, Япония, Дания, Исландия, Италия, Португалия, Новая Зеландия.

Например, в Дании 20-25% всей вырабатываемой в стране энергии приходится на энергию ветра. При этом в отдельные ветряные ночи ветроэнергетика покрывает все потребности страны. При этом в безветренную погоду доля этого вида энергии никогда не снижается до нуля, сохраняясь на уровне 5-10% от всей вырабатываемой энергии. Объяснение этому феномену простое: все ветряки относительно равномерно расположены на всей территории страны, а полное отсутствие ветра во всех точках крайне маловероятно.

Если и случаются дни штиля и датчанам не хватает электроэнергии, они покрывают дефицит энергией из соседней Норвегии, выработанной на местных гидроэлектростанциях.

Эксперты «Строительного Еженедельника» приводят данные, что среди стран, не входящих в Организацию экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), крупные инвестиции в альтернативную энергетику в 2010 году были сделаны Ватиканом, Индией и Китаем. И даже такое «углеводородное» государство, как Объединенные Арабские Эмираты, также выбирает альтернативную энергию. Именно здесь находит свое воплощение амбициозный проект МАСДАР, включающий в себя первый в мире ультрасовременный экогород, функционирующий полностью на альтернативных источниках, с технологическим университетом со специализацией на них, жилыми, общественными и торговыми зданиями.

Но не будем сильно увлекаться опытом теплых и солнечных стран. Северо-Западный регион предоставляет ничуть не меньше возможностей для развития альтернативной энергетики.

На сегодняшний день доля альтернативных источников на северо-западе России составляет менее 1%. Причина такой ситуации, по мнению участников рынка, кроется к недостаточной вовлеченности государства в процессы разработки и внедрения установок таких источников.

«Нет никакой реальной поддержки развития альтернативной энергетики „сверху“. А развитие „снизу“ ограничивается недостатком финансирования, компетенций, профессионализма и знаний», — сетует генеральный директор ООО «AЭнерджи» С.Черница. По его мнению, при верном подходе к ситуации доля возобновляемых источников на Северо-Западе могла бы составлять до 30%. Но для полноценного развития альтернативной энергетики в России не хватает нормативно-правовой базы и поддержки государства.

Некоторые шаги в этом направлении были предприняты в 2010 году: вышло постановление Правительства РФ об утверждении критериев для предоставления из федерального бюджета компенсации стоимости объектов, генерирующих энергию с помощью возобновляемых источников с мощностью не менее 25 МВт; а в июне прошлого года на XIV Санкт-Петербургском международном экономическом форуме губернатор Санкт-Петербурга В. Матвиенко и председатель правления «РусГидро» Е. Дод подписали соглашение о сотрудничестве при реализации проектов в сфере энергосбережения, развития гидроэнергетики и возобновляемых источников энергии. Но пока эти инициативы и решения лишь капля в море будущего развития альтернативной энергетики.

Собственная генерация

Крупнейшие российские компании все чаще переходят на самообеспечение энергией. Такие потребители энергии предпочитают вкладывать большие средства в строительство собственных электростанций, вместо того, чтобы покупать энергию на рынке. Собственная генерация оправдывает затраты, поскольку ее цена в 1,5-2 раза ниже, энергии в централизованных сетях.

Но, к сожалению, собственная генерация не снижает зависимость компаний от роста цен на топливо для собственных электростанций. В настоящее время в подавляющем большинстве случаев собственные генерирующие мощности используют газ (значительно реже — уголь). Но это не значит, что со временем эти установки не перейдут на возобновляемые источники энергии.

Интерес к таким установкам подогревается очевидными преимуществами использования возобновляемых источников: доступность ресурсов, неограниченные объемы источников и отсутствие платы за них. Недостатком является непостоянно ресурсов во времени и пространстве. Наиболее перспективными направлениями собственной генерации на основе возобновляемых источников энергии на сегодняшний день в России и странах СНГ являются биогазовые станции и промышленные ветрогенераторы средней мощности, анализирует генеральный директора ООО «AЭнерджи» С. Черница.

Использование для собственной генерации установок, генерирующих энергию на основе биогаза, имеет ряд преимуществ даже перед другими возобновляемыми источниками энергии. Ведь в случае с биогазом потребитель получает не только собственную электроэнергию, но и тепло, минеральные удобрения и топливо для автомобилей.

Соответственно, этот вариант собственной генерации может быть особенно полезен следующим хозяйствующим субъектам: агрохолдинг, крупный животноводческий комплекс, городской водоканал, предприятия пищевой промышленности, крупные землевладельцы. Ветрогенераторы, в свою очередь, могут стать отличным выходом из ситуации автономного электроснабжения для удаленных поселков, военных баз, охотхозяйств, туристических баз, гостиничных комплексов, рыбозаводов.

Развитие собственной генерации сталкивается с целым рядом тормозящих этот процесс проблем от недоверия клиентов новому производству до существующих «подвисших» проектов, а так- же необходимость первичных капиталовложений, которая пугает россиян.

Использование альтернативных источников энергии возможно и в частном порядке. На сегодняшний день рынок сбыта оборудования для частных лиц довольно узок в силу своей высокой стоимости, но у этого направления есть определенные перспективы. Наибольшим спросом у наших граждан пользуются тепловые насосы и солнечные батареи. Такое оборудование может устанавливаться в загородных частных домах и на коммерческих предприятиях, заинтересованных в повышении «зеленого» статуса своих зданий.

Частным лицам следует помнить о том, что, в отличие от, например, Германии, в нашей стране не созданы правовые предпосылки для возможности зарабатывать на продаже избытка электричества. Возможно, данный вопрос будет решен в будущем.

Самые лучшие перспективы в этом плане у гибридных энергосистем, которые имеют ряд преимуществ перед другими аналогичными системами, использующими энергию альтернативных источников, так как могут работать на нескольких видах сырья.

Дело в том, что, например, ветроэнергетика имеет низкий коэффициент установленной мощности и сильно зависит от погодных условий. Как правило, такие установки работают на побережьях морей и океанов, где в нашей стране заведомо невысокий уровень потребления в виду низкой плотности населения.

Приливная энергетика с этой точки зрения более перспективна, поскольку приливы работают с точностью до минуты. Но ее можно использовать в тех же условиях и с теми же проблемами, что и ветряную. Солнечные батареи, в свою очередь, обладают невысоким КПД, зато известны своей высокой стоимостью. К тому же, эти установки чувствительны к высоким температурам и подвержены загрязнениям. В Санкт-Петербурге в частности и в Северо-Западном регионе в целом целесообразно развивать геотермальную энергетику. Тепловые насосы забирают тепло из земли, воды и воздуха, не оказывают вредного влияния на садовые растения и не требуют специальной подготовки почвы. Но и эта система не лишена недостатков, главный из которых — высокая стоимость (средняя цена теплового насоса — 300 тысяч рублей).

Указанные минусы заставляют альтернативную энергетику развиваться в сторону снижения себестоимости, что нехарактерно для комфортно существующих в нынешних условиях традиционных энергоносителей.

Соответственно, недалек тот день, когда затраты на производство альтернативной и традиционной энергии сравняются.

Эксперты «Строительного ежегодника» в своих материалах в связи с этим приводят следующие цифры: «Стоимость электроэнергии, выработанной на угольной электростанции, в среднем составляет 1,5-2 тысячи рублей за кВт. Примерно столько же стоит сегодня киловатт самой дешевой геотермальной энергии. Ветряная энергия стоит около 2 тысяч рублей за 1 кВт». Ветряная и солнечная энергия сильно опережают по цене остальные альтернативные энергосистемы, но это дело времени. На сегодняшний день, стоимость солнечной энергии составляет свыше 6,5 тысяч рублей за 1 кВт, а ветряной — более 8 тысяч.

Безъядерное будущее

К 2050 году на Земле планируется прекращение или значительное сокращение использования ядерной энергии. Этот процесс приведет к закономерному росту стоимости вырабатываемой электроэнергии. Ядерная энергия на сегодняшний день — один из самых дешевых источников бесперебойного производства экологичной электроэнергии с обеспечением базовой нагрузки мощностей.

В связи с этим, по мнению руководителя Группы КМПГ по оказанию консультационных услуг предприятиям ядерной энергетики Д. Симпсона, «ответственные правительства должны рассматривать ядерную энергетику в составе всего комплекса источников производства электроэнергии, поскольку в противном случае они рискуют поставить под угрозу относительное экономическое благополучие своих стран». А для этого необходимо критически продумать пути реализации безъядерной программы.

Доля ядерной энергетики в мировом энергобалансе продолжает сокращаться. Это установленный факт, подтвержденный статистическими отчетами. Его признают все, кто профессионально занимается энергетикой. Даже такие проядерные организации как МАГАТЭ и Всемирная ядерная ассоциация не могут делать вид, что ничего не происходит.

Прогнозы МАГАТЭ содержат сведения о том, что в 2010 доля ядерной энергетики снизилась до 7,8%, к 2020 году этот показатель достигнет 7,5%, а к 2030 году упадет до 7,1%. Доля АЭС, по мнению сотрудников МАГАТЭ, должнаснизиться на 12,5% за 20 лет. Наличие таких прогнозов — свидетельство глубокого упадка ядерной отрасли в мировом масштабе. Для Западной Европы прогнозируется падение доли ядерной энергетики почти в 2 раза — с текущих 15,7% до 8,4% к 2030 году, а также падение абсолютных показателей, установленной мощности АЭС, — с 122,5 ГВт сейчас до 82 ГВт в 2030 году. Эксперты в связи с этими тенденциями предлагают России догонять Германию, которая после событий 11 марта 2011 года сводит ядерную энергетику на нет. Вот к чему стоит стремиться России, считают спе- циалисты, — не путем огромных бюджетных вливаний поддерживать опасные ядерные технологии прошлого века, а всерьез заняться энергоэффективностью, энергосбережением и использованием возобновляемых источников энергии. Тогда электроэнергия станет дешевле, денег в бюджете окажется больше, а опасностей, связанных с АЭС и производимыми ими ядерными отходами — меньше.

Лесная энергия

Перспективность развития альтернативных источников энергии отмечается многими специалистами, которые собираются на конференции и круглые столы, посвященные разным аспектам этого направления системы энергетики. В июне 2011 года в столице Карелии Петрозаводске прошел семинар «Лесная энергия». Главной темой семинара были обозначены состояние и перспективы развития в России биоэнергетики, основанной на переработке отходов лесозаготовительной и лесоперерабатывающей промышленности.

На семинаре выступали, прежде всего, практики — производители и поставщики оборудования, строители котельных на биотопливе, а также исследователи, работающие совместно с финскими, шведскими и другими западноевропейскими партнерами, которые рассказали о своем опыте организации биоэнергетики.

Развитию биоэнергетики должны способствовать и принятые еще в начале 2009 года государственные документы:

  • «Основные направления государственной политики в сфере энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 года»;
  • Национальный стандарт РФ «Энергетика биоотходов», ГОСТ Р 52808-2007.

В то же время, реальность такова, что пока доля древесного топлива в электроэнергетике России не превышает 1%. В производстве тепловой энергии на древесину приходится 5%, причем это, главным образом, обычные дрова (их в качестве топлива используют 5 млн российских семей, расходуя в год около 50 млн кубометров). Даже в Карелии доля древесного топлива (большей частью также дров) в производстве тепла — 11%. Для сравнения — в Финляндии на данный момент она превышает 20%, причем там практически не используются дрова, основное сырье — древесная щепа и другие отходы лесопереработки.

Иными словами, несмотря на очевидную перспективность древесного топлива в нашей стране, оно не пользуется большим спросом, и возникает вопрос, что все-таки выгоднее даже для Карелии — местная древесина или привозные ископаемые углеводороды.

Один из участников семинара привел красноречивые цифры. В Кондопоге тонна угля достаточно высокого качества стоит около 3,5 тысячи рублей, древесной щепы — 1,6 тысяч рублей. В пересчете на теплотворную способность (у щепы примерно в два раза ниже) получается, что щепа несколько дешевле угля. В то же время, в Латвии цена древесной щепы — 21 евро (т.е. менее 900 рублей). При этом в Латвии древесина, в отличие от Карелии — дефицитный товар..

Энергосбережение

Внедрение систем альтернативной энергетики не имеет смысла без комплексного и масштабного применения принципов энергосбережения и современного энергоэффективного инженерного оборудования.

Энергосбережение, по мнению С. Черницы, — это «комплексное использование ряда энергосберегающих решений и мероприятий». К основным направлениям таких мероприятий относятся проектирование современных зданий с использованием элементов «пассивной архитектуры», мероприятия по утеплению существующих зданий, энергосберегающие системы оповещения, отопления, вентиляции, кондиционирования, хладоснабжения, канализационные и «умные» системы.

По поручению правительства РФ, Минэнерго совместно с Минрегионом разработало комплекс мер по повышению энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 года.

Проект направлен на согласование в заинтересованные федеральные ведомства. Федеральным законом «Об электроэнергетике» предусмотрено, что сетевые организации должны осуществлять компенсацию потерь в электросетях в первую очередь за счет приобретения электроэнергии, произведенной на квалифицированных генерирующих объектах, подключенных к сетям сетевых организаций и функционирующих на основе использования ВИЭ.

Для реализации указанной нормы комплекс мер предлагает разрешить сетевым организациям владеть на праве собственности (или ином законном основании) генерирующими объектами, которые функционируют на основе использования ВИЭ. Компенсация потерь электроэнергии в сетях в таком случае будет происходить за счет электроэнергии, вырабатываемой «частными» объектами.

Кроме того, предлагается разрешить продажу электроэнергии, которая производится квалифицированными генерирующими объектами, функционирующими на основе использования ВИЭ, присоединенными к ЕЭС России. Установленная мощность каждого из таких объектов равна или превышает 25 МВт. Приобретать такую энергию могут сетевые организации с целью компенсации своих потерь.

Для привлечения инвестиций в сооружение генерирующих объектов нужно разработать методику определения цены на приобретаемую для компенсации потерь в сетях электроэнергию. При ее формировании исходить желательно из установленных сроков окупаемости сооружения генерирующих объектов на основе ВИЭ и уровня их доходности.

Одним из предложений также является внесение изменений в правила квалификации генерирующих объектов, функционирующих на основе использования ВИЭ. В частности, в целях повышения экологической эффективности энергетики, снижения экологической нагрузки на окружающую среду со стороны предприятий ТЭК предлагается ввести дополнительное условие квалификации таких объектов — их соответствие критериям экологической эффективности. Кроме того, для устранения излишних административных барьеров и упрощения процедуры квалификации генерирующих объектов представляется целесообразным заменить разрешительный порядок квалификации на заявительный.

Татьяна СЕЛИВАНОВА