Возобновляемая энергетика. Россия и мир. Тенденции развития

Возобновляемая энергетика. Ситуация в России

По оценкам экспертов около 25% потребляемых в России первичных энергоресурсов могут быть экономически обоснованно замещены с использованием технологий нетрадиционной возобновляемой энергетики (не включая крупную гидроэнергетику), что составит около 270 миллионов тонн условного топлива ежегодно.

В 2010 году распоряжением Правительства Российской Федерации были утверждены «Основные направления государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 года» и установлены следующие целевые значения доли возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии на период реализации программы: 2010 год – 1,5%, 2015 год – 2,5%, 2020 год – 4,5%.

Однако на 2010 год суммарная установленная мощность электростанций на базе нетрадиционных ВИЭ составляла лишь 2,25 ГВт, или около 1% от установленной мощности электростанций России. Наибольшие объемы установленной мощности приходятся на БиоТЭС – 1400 МВт, малые ГЭС – 750 МВт и ГеоТЭС – 85 МВт. При этом, такие популярные и активно развивающиеся в мире направления альтернативной энергетики, как ветряная и солнечная энергетика, на данный момент в России значительно отстают в своем развитии (Рисунок 1).

Эта особенность структуры альтернативной энергетики обусловлена рядом факторов, среди которых можно отметить, большой потенциал использования других видов ВИЭ в регионах России (например, ГеоТЭС на Камчатке, малых ГЭС на Урале, БиоТЭС в сельскохозяйственных регионах), накопленный опыт в малой гидроэнергетике и отсутствие необходимости использования дорогостоящих инновационных решений и материалов, требуемых при строительстве солнечных и ветровых электростанций. В общем случае, стоимость производства электроэнергии на БиоТЭС, малых ГЭС и ГеоТЭС, может быть сопоставима со стоимостью киловатт-часа, полученного из электросети в изолированных энергосистемах, где «зеленая» энергия конкурирует по цене с произведенной на дизельных станциях и прочих ТЭС, использующих дорогое привозное топливо.

В то же время, развитие солнечной и ветровой энергетики требует затрат, которые могут быть оправданы для большинства конечных потребителей только в случае государственного субсидирования «зеленой» электроэнергии, для чего необходимо как существенное расширение налоговых льгот и субсидий для лиц, осуществляющих строительство возобновляемых источников энергии для собственных нужд, так и предоставление за счет субсидирования повышенной стоимости электроэнергии из таких источников при отпуске в сеть.

По оценкам Branan увеличение стоимости покупки электроэнергии на ОРЭМ на 35-40% за кВт*ч позволит сократить разницу в сроках окупаемости объектов возобновляемой энергетики и традиционной тепловой до нескольких лет, что сделает привлекательными инвестиции в ВИЭ для энергетических компаний и потребителей, особенно с учетом тех «бонусов», которые может обеспечить автономное от ЕЭС, энергоснабжение (например, снижение рисков связанных с изменением государственного регулирования, роста тарифов на передачу и распределение и инфраструктурных платежей).

На примере стран, где широко используются ВИЭ, видно, что помимо экономических стимулов для развития нетрадиционной энергетики требуется создание технических и организационных условий, в частности сетевой инфраструктуры и системы диспетчеризации, обеспечивающих возможность отпускать излишки выработанной электроэнергии в сеть для повышения эффективности использования ВИЭ в не изолированных районах.

Возобновляемая энергетика. Ситуация в мире

Наиболее активное развитие возобновляемая энергетика получила в странах Европейского Союза и США. В соответствии с принятым ЕС пакетом документов по энергетической и климатической политике целевая доля энергии, получаемой с использованием возобновляемых источников энергии (с учетом объектов гидроэнергетики) в энергетическом балансе должна составить 20% к 2020 году. По данным EuroStat в 2010 году указанная доля составила 12,5%. В США доля возобновляемой энергетики в 2010 году составила 10%.

На 2011 год, помимо традиционных и новых видов гидроэнергетики (970 ГВт), наибольшие объемы установленной мощности возобновляемой энергетики в мире приходились на ветряную энергетику (238 ГВт), биомассу (72 ГВт) и солнечные фотоэлементы (70 ГВт) (Рисунок 2. Установленные мощности ВИЭ в мире ГВт).

При этом наибольшие среднегодовые темпы роста по установленной мощности объектов ВИЭ с 2006 по 2011 год наблюдались в солнечной энергетике (включая солнечные фотоэлементы и концентрирующие солнечные коллекторы) и ветроэнергетике

(Рисунок 3. Среднегодовые темпы роста установленной мощности ВИЭ в 2006-2011 гг., Renewables 2012 Global Status Report).

Причинами такого активного развития данных технологий является:

• отсутствие необходимости в дополнительной переработке ресурсов (сырья), в отличие от БиоТЭС;
• возможности широкого использования модульного принципа, позволяющего постепенно наращивать и обеспечить практически любой объем необходимой мощности, в отличие от гидроэнергетики и ГеоТЭС;
• действующие в США и странах Европы механизмы государственной поддержки;
• полученные технологические достижения в области создания накопителей электроэнергии, увеличения КПД нетрадиционных электростанций и разработки новых материалов, что позволяет снижать стоимость строительства и эксплуатации комплексов ВИЭ.

Возобновляемая энергетика. Долгосрочные перспективы

Согласно прогнозам агентства Bloomberg New Energy Finance, возобновляемая энергетика, включая объекты гидроэнергетики, увеличит свою долю в мировом объеме выработки электроэнергии с 12,6% в 2010 году до 15,7% в 2030 году. Доля возобновляемой энергетики без учета гидроэнергетики возрастет с 10,3% до 13,2% соответственно.

Подобный рост потребует инвестиций в возобновляемую энергетику в размере около 5,4 триллионов долларов США в течение следующих 20 лет (Рисунок 4. Инвестиции в различные виды альтернативной энергетики в млрд. долларов до 2030 г., Bloomberg New Energy Finance).

К 2030 году прогнозируемая установленная мощность возобновляемых источников электроэнергии с учетом гидроэнергетики увеличится в 9 раз и составит 2,5 ТВт.

До 2020 года прогнозируется установка порядка 1,1 ТВт новых мощностей, из которых 36% придется на солнечную энергетику, и 46% - на континентальную ветровую энергетику. При этом наибольший относительный рост устновленных мощностей прогнозируется в оффшорной ветряной энергетике - 39% к 2020 году, вследствие значительных скоростей ветров в таких зонах и появления технологической возможности их использования.

С 2021 по 2030 год будет установлено порядка 1,4 ТВт новых мощностей, из которых около 50% составят новые солнечные генераторы, и 37% - континентальные (оншорные) ветрогенераторы, что показывает незначительное увеличение доли солнечных генераторов и снижение ветровых.

Прогнозы развития возобновляемой энергетики оптимистичны, однако, есть опасения, что такой значительный объем инвестиций в возобновляемую энергетику не соотвествуют реальным рыночным потребностям в ВИЭ, особенно с учетом значительного размера государственного субсидирования, которое может быть сокращено вследствие мирового экономического кризиса. Без появления в среднесрочной перспективе технологий, позволяющих сделать ВИЭ рыночно эффективными, вероятно возникновению «зеленого пузыря» на рынке компаний ВИЭ.