В доиндустриальный период в течение многих столетий человечество брало от природы ровно столько даров, сколько ему было необходимо для обеспечения незначительных (по современным меркам) текущих потребностей; низкий спрос на природные ресурсы способствовал их полному восстановлению и накоплению. В начале XIX в. в условиях активного аккумулирования достижений научно-технического прогресса, развития производственных сил, непрерывного стремления к улучшению качества жизни и под воздействием многих других факторов общество ступило на путь неуклонного наращивания добычи натуральных богатств, и в первую очередь органического топлива, мировые запасы которого, по мнению многих ученых, ограничены.
В начале XXI в. “экологический след”, оставляемый одним жителем планеты, приблизился к 1 га в развивающихся странах и примерно к 10 га – в передовом обществе потребления – США. При этом удельное значение экологического ресурса составило около 2,2 га/человека. Это означает, что для повсеместного достижения усредненного уровня жизни обитателя Северной Америки человечеству необходима территория, эквивалентная площади примерно 4 планетам Земля.
Иными словами, в мировом хозяйстве в течение многих десятилетий добыча природных богатств велась и в настоящее время производится опустошающими темпами. Кроме того, техногенный тип развития, основанный на истощении и деградации природных ресурсов, оказывает негативное и разрушающее влияние на окружающую среду, что приближает человечество к линии “невозврата”, за которой, как полагает ряд специалистов, могут произойти необратимые изменения климата на планете.
В результате в мире все большую актуальность и значимость приобретает проблематика поиска баланса между экономическим развитием и сохранением природы. Обостряется необходимость закрепления и глобального распространения тенденции опережающего роста ВВП по сравнению с темпами расширения потребления первичной энергии (характерной в настоящее время для стран ОЭСР), а также принципиальной трансформации структуры энергопроизводства.
В то же время по целому ряду различных причин (в том числе демографических) многие экономики столкнулись с нарастанием проблем в социальной сфере и необходимостью масштабного создания новых рабочих мест.
Одним из эффективных инструментов преодоления современных вызовов является возобновляемая энергетика, развитие которой позволяет решать многоплановые задачи, особенно в переходный период, связанный с изменением технологического уклада.
В середине ХХ в. в мире развитие сферы возобновляемых источников энергии затормозилось на десятилетия, поскольку основу энергетики составляли углеводородные энергоносители (в значительной мере – достаточно дешевая ближневосточная нефть). После ближневосточного нефтяного кризиса 1973 г. большинство экономически развитых стран были вынуждены начать срочную разработку новой энергетической стратегии, направленной на диверсификацию источников энергии, снижение энергозатрат, повышение эффективности потребления энергии в промышленном и бытовом секторах, а также на развитие сферы возобновляемых источников энергии с целью повышения энергетической безопасности. Меры по энергосбережению были предприняты практически во всех сферах жизнедеятельности. Однако главным средством для достижения поставленных задач стала структурная перестройка экономики, направленная на уменьшение доли энергоемких производств (как правило, не соответствующих экологическим требованиям) и увеличение доли наукоемких.
Во многих странах одним из положений новой энергетической стратегии стало развитие сфер ВИЭ и энергосбережения. В ряде стран появились соответствующие государственные программы и были приняты нормативно-законодательные акты в сфере использования ВИЭ, которые составили правовую, экономическую и организационную основу этого направления технического развития.
В настоящее время различные виды ВИЭ находятся на разных стадиях освоения. Самое широкое распространение получил наиболее изменчивый и непостоянный источник энергии – ветер. Суммарная мировая установленная мощность крупных ВЭУ и ВЭС, по разным оценкам, составляет от 10 до 20 ГВт. Кажущийся парадокс объясняется тем, что удельные капиталовложения в ВЭУ ниже, чем при использовании большинства других видов ВИЭ.
Во многих странах возникла новая отрасль экономики – ветроэнергетическое машиностроение. По-видимому, и в ближайшей перспективе ветроэнергетика сохранит передовые позиции среди ВИЭ. Мировыми лидерами по применению энергии ветра являются США, Германия, Нидерланды, Дания и Индия.
Второе место по масштабу применения занимает геотермальная энергетика. Суммарная мировая мощность ГеоТЭС составляет не менее 6 ГВт. Они вполне могут конкурировать с традиционными топливными электростанциями. Однако ГеоТЭС географически привязаны к месторождениям парогидротерм или к термоаномалиям, что ограничивает область применения геотермальных установок. Наряду с Гео-ТЭС широкое распространение получили системы геотермального теплоснабжения.
Далее следует солнечная энергия. Она используется в основном для выработки тепла коммунально-бытового горячего водоснабжения и теплоснабжения. Преобладающим видом оборудования здесь являются так называемые плоские солнечные коллекторы. В настоящее время их мировое производство составляет не менее 2 млн. кв. м в год, а выработка тепла за счет солнечной энергии достигает 5х106 Гкал.
Все активнее развивается сфера преобразования солнечной энергии в электроэнергию. Здесь используются два метода – термодинамический и фотоэлектрический, причем последний лидирует с большим отрывом. Суммарная мировая мощность автономных фотоэлектрических установок достигла 500 МВт.
Значительное развитие получило направление, связанное с использованием низкопотенциального тепла окружающей среды (воды, грунта, воздуха) с помощью теплонасосных установок (ТНУ). В ТНУ при расходе единицы электрической энергии производится 3-4 эквивалентные единицы тепловой энергии, следовательно, их применение в несколько раз выгоднее, чем прямой электрический нагрев. Они успешно конкурируют и с топливными установками.
Не менее интенсивно развивается использование энергии биомассы. Последняя может конвертироваться в различные виды жидкого и газообразного топлива или использоваться для получения энергии путем термохимической (сжигание, пиролиз, газификация) и/или биологической конверсии. При этом используются древесные и другие растительные, а также органические отходы, в том числе городской мусор, отходы животноводства и птицеводства. При биологической конверсии конечными продуктами являются биогаз и высококачественные экологически чистые удобрения. Это направление важно не только с точки зрения производства энергии, но, пожалуй, еще большую ценность оно представляет для экологии, так как решает проблему утилизации вредных отходов.
В последние годы наблюдается возрождение интереса к созданию и использованию малых ГЭС, которые получают во многих странах все большее распространение и базируются на новых высокотехничных технологиях, связанных, в частности, с полной их автоматизацией и дистанционным управлением.
В гораздо меньших масштабах используется приливная энергия. В мире существует только одна крупная приливная электростанция (ПЭС) мощностью 240 МВт (Ранс, Франция). Еще менее развито использование энергии морских волн, находящееся на стадии экспериментирования.
В целом преимущества ВИЭ относительно углеводородных энергоносителей заключаются в их неистощаемости, позитивном влиянии на сохранение теплового баланса планеты, доступности применения, возможности одновременного использования земель для хозяйственных и энергетических целей (ветростанции, тепловые насосы, бесплотинные ГЭС), возможности использования участков земной поверхности, не приспособленных для хозяйственных целей, отсутствии потребности в водных ресурсах (солнечные и ветровые электростанции).
Кроме того, многие процессы выработки энергии с помощью ВИЭ являются экологически более чистыми, чем при использовании углеводородных энергоносителей. Для России данный фактор достаточно актуален, поскольку в стране ежегодно увеличивается количество золы и шлаковых отходов, образующихся при сжигании компонентов углеводородных энергоносителей.
Следует особо отметить, что хотя сами ВИЭ являются “бесплатными”, однако данное преимущество компенсируется значительными расходами на приобретение соответствующего оборудования. Это приводит к парадоксальной ситуации, когда энергию ВИЭ способны использовать, главным образом, богатые страны. В то же время в ВИЭ наиболее заинтересованы развивающиеся государства, не имеющие необходимой энергетической инфраструктуры (развитой сети централизованного энергоснабжения). Для них создание автономного энергообеспечения с помощью ВИЭ могло бы стать решением проблемы, но эти государства зачастую не имеют финансовых средств на закупку соответствующего оборудования. Богатые страны энергетического голода не испытывают и проявляют интерес к альтернативной энергетике в основном по соображениям экологии, энергосбережения и диверсификации источников энергии.
Недостатки ВИЭ заключаются в низкой плотности энергии, необходимости аккумулирования и резервирования, отсутствии развитого промышленного производства и соответствующей инфраструктуры (для России), затоплении плодородных земель, локальном изменении климата (крупные ГЭС).
К недостаткам ветро- и солнечной энергетики (но не технологий, использующих геотермальную, гидравлическую энергию и биомассу) относится также природная нестабильность (неустойчивый режим производства электроэнергии). По данным зарубежных исследований, проблемы в сетях энергосистем, вызванные указанным фактором, могут возникать при превышении мощности установок на базе ВИЭ на 20-25% (для России это примерно 50-55 тыс. МВт). Однако в настоящее время точность прогнозов выработки энергии ветроустановками при почасовом планировании на день вперед превышает 95%, что позволяет снижать риски при поставке энергии потребителям. Кроме того, стратегия развития электрических сетей должна учитывать возможность включения в систему станций, использующих ВИЭ. Это будет способствовать повышению надежности и качества работы всей системы энергообеспечения.
Для количественной и качественной оценки ресурсов и потенциала ВИЭ используются следующие понятия:
валовой (теоретический) потенциал ВИЭ – годовой объем энергии, содержащийся в данном виде ВИЭ при полном ее превращении в полезно используемую энергию;
технический ресурс (потенциал) ВИЭ – часть валового потенциала, преобразование которого в полезную энергию возможно при существующем уровне развития технических средств и соблюдении экологических требований.
Технический потенциал может составлять от доли процента (солнечная энергия) до десятков процентов (гидроэнергия) валового потенциала. По мере развития средств производства и совершенствования технологий данный показатель непрерывно увеличивается.
Экономический потенциал ВИЭ – часть технического потенциала, преобразование которого в полезную используемую энергию экономически целесообразно при данном уровне цен на ископаемое топливо, тепловую и электрическую энергию, оборудование, материалы, транспортные услуги, оплату труда и многие другие факторы.
Экономический потенциал может составлять от долей процента до десятков процентов технического потенциала, при этом, в зависимости от мировой конъюнктуры, он может изменяться как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения. Однако в последние несколько лет мировая тенденция развития ВИЭ такова, что их экономический потенциал стабильно растет (для невозобновляемых источников энергии данный показатель стабильно уменьшается).
Успешное развитие возобновляемой энергетики за рубежом обусловлено в первую очередь стабильной и разнообразной поддержкой государства, выражающейся в предоставлении налоговых льгот, налоговых каникул, свободного доступа к сетям общего пользования частных владельцев электростанций на базе ВИЭ, обязательной закупке государством энергии, производимой на базе ВИЭ по фиксированным тарифам, государственном финансировании НИОКР и пилотных проектов в сфере ВИЭ, долевом участии в проектах строительства электрических и тепловых станций на базе ВИЭ, беспроцентных кредитах предприятиям отрасли.
В 60-70-е годы в СССР проводились НИОКР и предпринимались практические шаги в направлении использования ВИЭ. Еще в 1967 г. на Камчатке была создана первая в стране Паужетская ГеоТЭС мощностью 5 МВт, повышенной впоследствии до 11 МВт. В 1968 г. появилась экспериментальная Кислогубская ПЭС мощностью 0,4 МВт, при строительстве которой был впервые использован российский прогрессивный метод наплавного строительства плотины. В 80-е годы в Крыму были построены первая экспериментальная солнечная электростанция (СЭС-5) мощностью 5 МВт с термодинамическим циклом преобразования энергии и экспериментальный комплекс сооружений с солнечным теплоснабжением. В 60-70-е годы появились также фотоэлектрические установки автономного электроснабжения. К концу 80-х годов в бывшем СССР в эксплуатации находились солнечные установки горячего водоснабжения общей площадью около 150 тыс. кв. м, а производство солнечных коллекторов доходило до 80 тыс. кв. м в год.
Распад СССР, переход России на рыночные основы хозяйственной жизни и существенные экономические осложнения, возникшие в 90-е годы, не могли не сказаться и на сфере использования ВИЭ. Однако ситуация не безнадежна. Удалось сохранить, хотя и на минимальном уровне, научно-технический потенциал, не потерять, а в некоторых случаях даже увеличить промышленные мощности по производству оборудования. Калужский турбинный завод освоил выпуск блок-модульных ГеоТЭС мощностью 4 и 20 МВт. Три таких блока по 4 МВт смонтированы на Верхне-Мутновской ГеоТЭС на Камчатке. Следующая на очереди Мутновская ГеоТЭС мощностью 40-50 МВт может быть создана в ближайшие годы. Заметим, что месторождения парогидротерм имеются в России только на Камчатке и Курилах, поэтому геотермальная энергетика не может играть значительную роль в масштабах страны в целом, но для указанных районов, которые периодически оказываются на грани выживания в ожидании очередного танкера с топливом, она способна радикально решить проблему энергообеспечения.
В свое время в бывшем СССР широкое распространение получили малые ГЭС, которые затем были законсервированы или списаны. Сейчас есть предпосылки возврата к малым ГЭС на новой основе, за счет производства современных гидроагрегатов мощностью от 10 до 5860 кВт. В области ветроэнергетики были созданы пилотные установки мощностью 250 и 1000 кВт.
В настоящее время в стране выпускаются солнечные тепловые коллекторы, фотоэлектрические преобразователи и модули на их основе, а также довольно обширная номенклатура теплонасосного оборудования и установок по использованию энергии биомассы. Однако в целом объем производства оборудования для электростанций, использующих ВИЭ, невелик, и его рост сдерживается отсутствием платежеспособного спроса. Даже заведомо выгодные проекты в области ВИЭ сталкиваются со значительными трудностями из-за недостатка инвестиций.
Что касается перспектив приливной энергетики в России, то следует отметить, что в силу природных условий проектируемые ПЭС должны обладать весьма высокой мощностью (Мезенская ПЭС на Белом море – 19200 МВт, Тугурская ПЭС на Охотском море – 7800 МВт). Колоссальные мощности, большое число (по нескольку сотен) гидроагрегатов на каждой станции, весьма длительные сроки строительства, огромные капиталовложения (как непосредственно в ПЭС, так и в мероприятия, необходимые для адаптации их в системах энергоснабжения) делают создание ПЭС предметом более отдаленного будущего.
В России гидропотенциал освоен примерно на 20% (в промышленно развитых странах – на 70-95%, в развивающихся странах – на 20-40%), а темпы прироста мощностей ГЭС в 1997-2007 гг. составили 0,3% в год (в Китае – 8%, Колумбии – 5%, Бразилии и Чили – по 3%).
Аналитики полагают, что в РФ для повышения энергоэффективности предприятий и частных хозяйств необходимо не только ускорение внедрения новых энергоэффективных технологий (в том числе для теплоснабжения зданий и сооружений, которые в настоящее время являются одними из наиболее крупных потребителей топливно-энергетических ресурсов), но и развитие сферы ВИЭ.
При этом существует ряд сдерживающих факторов, наиболее важные из которых: отсутствие государственной стратегии развития сферы ВИЭ; несовершенство государственной политики в сфере ВИЭ, а также недостаточная координация действий федеральных органов исполнительной власти и органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации; отсутствие государственного органа, ответственного за развитие энергетики, основанной на использовании ВИЭ; отсутствие нормативно-правовой базы функционирования энергетики на основе ВИЭ на федеральном уровне и в субъектах РФ; отсутствие технических условий подключения станций, работающих на ВИЭ, к энергетическим системам, а также сетевых и системных возможностей их крупномасштабного интегрирования в централизованные энергетические системы; неизученность закономерностей и особенностей пространственных (географических и высотных) и временных (межгодовых, сезонных, суточных и часовых масштабов) распределений ветроэнергетического потенциала и энергетических показателей ВЭС для обеспечения оптимального (и по возможности централизованного) планирования распределения ВИЭ; отсутствие государственной системы стимулирования повышения энергоэффективности установок, вырабатывающих энергию на основе ВИЭ, а также объектов альтернативной энергетики; неиспользование схем когенерации для различных типов энергоустановок (использующих ВИЭ, газовых и паровых турбин, поршневых машин и дизель-генераторных установок); отсутствие системы контроля эффективности использования бюджетного финансирования и повышения надежности энергоснабжения потребителей; недостаточное финансирование НИОКР в сфере ВИЭ; снижение уровня подготовки соответствующих кадров.
Ресурсы возобновляемых источников энергии в России, млн. т у. т./год
| Валовой ресурс | Технический ресурс | Экономический ресурс | |
| Всего | 3093089 | 24221* | 320 |
| Малая энергетика | 402 | 126 | 70 |
| Млрд. кВт-ч | 1180 | 372 | 205 |
| Геотермальная энергетика | 22,9х106 | 11869 | 114** |
| Энергия биомассы | 468 | 140 | 69 |
| Энергия ветра | 886256 | 2216 | 11 |
| Млрд. кВт-ч в год | 2606635 | 6517 | 33 |
| Солнечная энергия | 2205400 | 9676 | 3 |
| Низкопотенциальное тепло | 563 | 194 | 53 |
* – технический потенциал приливной энергии трех приливных электростанций (Мезенской, Пенжинской, Тургуской) составляет 253 млрд. кВт-ч, или 83 млн. т у. т. с суммарной электрической мощностью 109 ГВт; ** – суммарные запасы высокопотенциального теплоносителя с температурой 1000С и выше, представленные паром и пароводяной смесью, соответствуют электрической мощности ГеоТЭС примерно в 1 ГВт.
Источник: “Справочник по ресурсам возобновляемых источников энергии России и местным видам топлива”, 2007 г.
Ресурсы солнечной энергии России по федеральным округам РФ
| Валовой потенциал, млрд. т у. т./год | Годовой экономический потенциал, млн. т у. т. | Годовой технический потенциал, тыс. т у. т. | |||||
| всего | производство тепла | производство электроэнергии | всего | производство тепла | производство электроэнергии | ||
| Всего | 2205,4 | 9675,6 | 8753,0 | 922,6 | 2521,9 | 2374,0 | 147,9 |
| Центральный | 84,9 | 438,8 | 404,2 | 34,6 | 511,1 | 480,9 | 30,2 |
| Северо-Западный | 178,2 | 744,6 | 664,6 | 80,0 | 27,8 | 12,4 | 15,4 |
| Южный | 100,7 | 610,1 | 568,2 | 41,9 | 691,7 | 680,0 | 11,7 |
| Приволжский | 140,8 | 727,2 | 668,9 | 58,3 | 565,1 | 528,0 | 37,1 |
| Уральский | 215,6 | 749,6 | 659,9 | 89,7 | 166,5 | 145,6 | 20,9 |
| Сибирский | 672,0 | 3180,9 | 2901,2 | 279,7 | 427,6 | 401,6 | 26,0 |
| Дальневосточный | 813,2 | 3224,4 | 2886,0 | 338,4 | 132,1 | 125,5 | 6,6 |
Источник: “Справочник по ресурсам возобновляемых источников энергии России и местным видам топлива”, 2007 г.
Ресурсы малой гидроэнергетики (гидропотенциал малых рек) России по федеральным округам РФ
| Годовой валовой потенциал | Годовой технический потенциал | Годовой экономический потенциал | ||||
| млрд. кВт-ч | млн. т у. т. | млрд. кВт-ч | млн. т у. т. | млрд. кВт-ч | млн. т у. т. | |
| Всего | 1180,32 | 401,60 | 371,83 | 126,50 | 205,09 | 69,70 |
| Центральный | 8,41 | 2,90 | 2,91 | 1,00 | 1,57 | 0,50 |
| Северо-Западный | 54,55 | 18,70 | 15,02 | 5,10 | 8,89 | 3,00 |
| Южный | 160,60 | 20,60 | 18,80 | 6,40 | 10,30 | 3,50 |
| Приволжский | 35,00 | 11,90 | 11,40 | 3,90 | 6,30 | 2,10 |
| Уральский | 135,00 | 45,90 | 42,10 | 14,30 | 23,13 | 7,90 |
| Сибирский | 435,06 | 147,90 | 135,80 | 46,20 | 74,80 | 25,40 |
| Дальневосточный | 451,70 | 153,70 | 145,80 | 49,60 | 80,10 | 27,30 |
Источник: “Cправочник по ресурсам возобновляемых источников энергии России и местным видам топлива”, 2007 г.
Общий технический потенциал приливной энергии в России, по данным института “Гидропроект”, составляет 250 ТВт-ч в год, что соответствует замещению углеводородного топлива в объеме 85 млн. т у. т. в год. Исследования и проектно-изыскательские разработки позволили установить возможность сооружения на побережьях с высокими приливами (6-13 м) трех электростанций: Мезенской (мощностью 15 ГВт с годовой выработкой электроэнергии в 45,4 млрд. кВт-ч) в Архангельской области, Пенжинской (87 ГВт, 191,3 млрд. кВт-ч) в Камчатской области и Тугурской (6,8 ГВт, 16,2 млрд. кВт-ч) в Хабаровском крае.
Технический потенциал указанных приливных станций составляет около 253 млрд. ТВт-ч в год (83,5 млн. т у. т.), а экономический потенциал с учетом затрат на передачу электроэнергии в настоящее время не определен.
Ресурсы ветровой энергии России по федеральным округам
| Годовой валовой потенциал | Годовой технический потенциал | Годовой экономический потенциал | ||||
| млрд. кВт-ч | млн. т у. т. | млрд. кВт-ч | млн. т у. т. | млрд. кВт-ч | млн. т у. т. | |
| Всего | 2606635 | 320199 | 6516,6 | 800,5 | 32,6 | 4,00 |
| Центральный | 28717 | 3528 | 71,79 | 8,82 | 0,36 | 0,04 |
| Северо-Западный | 173034 | 21255 | 432,58 | 53,14 | 2,16 | 0,27 |
| Южный | 70633 | 8677 | 176,58 | 21,69 | 0,88 | 0,11 |
| Приволжский | 94502 | 11609 | 236,26 | 29,02 | 1,18 | 0,15 |
| Уральский | 646795 | 79452 | 1617,0 | 198,63 | 8,08 | 0,99 |
| Сибирский | 605192 | 74342 | 1513,0 | 185,85 | 7,56 | 0,93 |
| Дальневосточный | 987762 | 121337 | 2469,4 | 303,34 | 12,35 | 1,52 |
Источник: “Cправочник по ресурсам возобновляемых источников энергии России и местным видам топлива”, 2007 г.
Ресурсы отходов лесной биомассы в России, млн. т у. т.
| Годовой валовой потенциал | Годовой технический потенциал | Годовой экономический потенциал | |
| Всего | 373,56 | 48,43 | 15,19 |
| Центральный | 13,63 | 1,50 | 1,14 |
| Северо-Западный | 46,33 | 8,59 | 4,83 |
| Южный | 0,98 | 0,37 | 0,38 |
| Приволжский | 24,13 | 4,24 | 2,59 |
| Уральский | 34,97 | 4,23 | 1,18 |
| Сибирский | 151,62 | 18,13 | 3,62 |
| Дальневосточный | 101,91 | 11,39 | 1,46 |
Источник: “Cправочник по ресурсам возобновляемых источников энергии России и местным видам топлива”, 2007 г.
Сводные данные по ресурсам биомассы отходов (отходы птицеводства, животноводства, растениеводства, перерабатывающей промышленности, твердые бытовые отходы, осадки сточных вод, отходы лесозаготовки и деревопереработки) в России, млн. т у. т.
| Годовой валовой потенциал | Годовой технический потенциал | Годовой экономический потенциал | |
| Всего | 467,56 | 140,45 | 69,07 |
| Центральный | 31,37 | 18,88 | 11,91 |
| Северо-Западный | 49,18 | 11,39 | 6,64 |
| Южный | 27,84 | 26,72 | 16,24 |
| Приволжский | 51,66 | 31,15 | 17,77 |
| Уральский | 39,37 | 8,51 | 3,79 |
| Сибирский | 164,94 | 31,20 | 10,55 |
| Дальневосточный | 103,20 | 12,60 | 2,18 |
Источник: “Cправочник по ресурсам возобновляемых источников энергии России и местным видам топлива”, 2007 г.
Ресурсы источников низкопотенциального тепла в России, млн. т у. т./год
| Валовой ресурс | Технический ресурс | Экономический ресурс | |
| Всего | 562,57 | 194,03 | 52,78 |
| Сбросы сточных вод | 40,83 | 19,14 | 8,56 |
| Тепло грунта и водоемов | – | 26,44 | 13,22 |
| Системы охлаждения конденсаторов электростанций | 108,53 | 21,54 | 4,73 |
| Системы охлаждения АЭС | 33,91 | 15,90 | 4,77 |
| Системы оборотного водоснабжения | 370,30 | 106,00 | 20,00 |
| Вентиляционные выбросы промышленных зданий и сооружений | 9,00 | 5,00 | 1,50 |
Источник: “Cправочник по ресурсам возобновляемых источников энергии России и местным видам топлива”, 2007 г.
Ресурсы геотермальной энергии России, трлн. т у. т. (если не указано иное)
| Валовой потенциал | 2287,4* | 1263** |
| Геотермальные источники | 2264,5* | 1250,4** |
| Гидротермальные источники | 22,9* | 12,6** |
| Технический потенциал (прогнозные ресурсы) | ||
| Теплоноситель, тыс. куб. м/сут. | 70,8 | … |
| Теплоэнергетический потенциал, млн. т у. т./год | 11868,7 | … |
| Экономический потенциал (прогнозные ресурсы) | ||
| Теплоноситель, млн. куб. м/сут. | 61*** | 25,9**** |
| Теплоэнергетический потенциал, млн. т у. т./год | 114,9*** | 50,1**** |
| Подготовленные для промышленного освоения | ||
| Эксплуатационные запасы геотермальной энергии | ||
| Теплоноситель, тыс. куб. м/сут. | 272,85 | … |
| Теплоэнергетический потенциал, млн. т у. т./год | 0,85 | … |
* – ресурсы для теплоснабжения в режиме 70/20оС; ** – ресурсы для отопления в режиме 90/40оС; *** – первоочередные запасы гидротермальной энергии с температурой воды более 50оС и минерализацией менее 35 г/л при геоциркуляционной технологии их извлечения; **** – общие запасы гидротермальной энергии при традиционной технологии их извлечения.
Источник: “Cправочник по ресурсам возобновляемых источников энергии России и местным видам топлива”, 2007 г.
Несмотря на то, что сфера ВИЭ в России имеет значительный потенциал, доля ВИЭ в энергобалансе страны не превышает 1%. По мнению члена комитета Государственной думы РФ по энергетике С. Есякова, “в России технический потенциал возобновляемых источников энергии достигает 4,6 млрд. т у. т. в год”, что в 4,5 раза больше общего потребления энергоресурсов в стране. В соответствии с планами правительства, инвестиции в сферу ВИЭ до 2020 г. могут составить 1 трлн. руб., а доля возобновляемых источников энергии в суммарном энергопроизводстве к 2015 г. увеличится до 2,5%, к 2020 г. – до 4,5%. Новые
ВИЭ-мощности в тот же период расширятся до 11 ГВт, при этом основное внимание будет уделено развитию ветровой энергетики, а также строительству солнечных и малых ГЭС (мощностью до 25 МВт). По данным комитета ГД РФ по энергетике, к 2020 г. в РФ суммарная мощность ВИЭ-оборудования по видам возобновляемых источников энергии может достичь следующих показателей (ГВт): энергия ветра – 6,15, энергия солнца – 2,0, энергия воды (малые ГЭС) – 1,97, энергия биомассы (в том числе биогаза) – 0,9.
По прогнозам экспертов, в ближайшие годы тарифы на электроэнергию в России будут неуклонно расти. Это связано с тем, что генерация энергии на базе возобновляемых источников обходится производителям дороже, чем при использовании углеводородных энергоносителей. По оценке комитета ГД РФ по энергетике, в РФ стоимость производства “чистой” электроэнергии имеет следующие параметры ($/кВт-ч): на базе энергии ветра – 1,4 тыс., при использовании биомассы – 2,3 тыс., на основе солнечной энергии (ФГУ) – 2,5 тыс., энергии воды (для малых ГЭС) – 2,9 тыс. Для привлечения инвесторов в этот сектор правительство РФ планирует введение “зеленых” тарифов.
В некоторых российских регионах в последние несколько лет наблюдалось постепенное развитие сферы ВИЭ в виде реализации разрозненных и “точечных” проектов. В июле 2012 г. была введена в эксплуатацию (в экспериментальном режиме) солнечная электростанция в п. Батамай Кобяйского р-на Якутии. Станция мощностью 30 кВт позволяет экономить около 8% дизельного топлива на сумму до 200 тыс. руб. в год. По оценке экспертов, срок ее окупаемости составит 7 лет.
Компания “Передвижная энергетика”, входящая в состав холдинга “РАО ЕС Востока”, летом 2012 г. начала строительно-монтажные работы по установке ветродизельного комплекса, включающего две ветровые установки мощностью по 275 кВт, в с. Никольском на Командорских о-вах. До 2016 г. компания планирует также строительство 11 ветровых установок в северной части РФ. Согласно проектным расчетам, успешная реализация данных проектов позволит экономить до 45% дизельного топлива.
Первая в России промышленная биогазовая станция, перерабатывающая органические отходы в биогаз, поступающий в дальнейшем в энергетические установки для выработки электрической (7,4 млн. кВт-ч в год) и тепловой (3,2 тыс. Гкал) энергии, была введена в эксплуатацию весной 2012 г. в Белгородской области. Станция расположена вблизи Стригуновского свинокомплекса и рассчитана на переработку 38,7 тыс. куб. м органических отходов в год и производство более 19 тыс. куб. м в год органических удобрений.
В конце августа 2012 г. компания “Альтэнерго” представила на рассмотрение правительству программу развития сферы ВИЭ, включающую сооружение 100 биогазовых установок, которые позволят вырабатывать до 9,6 млн. кВт-ч электрической и 18,2 тыс. Гкал тепловой энергии в год. Инвестиции в проект оцениваются в 1,5 млрд. евро. По мнению представителей компании, Белгородская область ввиду наличия около 1 тыс. свиных и птичьих ферм, вырабатывающих до 15 млн. т навоза в год, обладает благоприятными условиями для развития этого направления энергетики. Реализация данного проекта позволит обеспечить электрической и тепловой энергией около 1 млн. человек, а также произвести 67 тыс. т органических удобрений.
Летом 2012 г. компания “Биогазэнергострой” начала строительство крупнейшей в России биогазовой электростанции в п. Ромодановское (Мордовия). В качестве сырья станция будет использовать отходы жизнедеятельности крупного рогатого скота и свекольный жом, основными поставщиками которого станут сельскохозяйственный кооператив “Ромодановское”, близлежащие фермерские хозяйства и сахарный завод. Строительство станции, мощность которой составит 4,4 МВт, планируется завершить к концу 2014 г.
Инвестиции в проект оцениваются в 25-30 млн. евро, из которых 15% – собственные средства компании, 85% – долгосрочные кредиты банка “Berliner Landesbank”. Наряду с этим фирма “Биогазэнергострой” намерена построить еще около 30 подобных станций в различных регионах страны суммарной стоимостью 750 млн. евро. В настоящее время в России эксплуатируются 10 биогазовых станций (для сравнения – в Германии 10 тыс.).
Агрохолдинг “Юг Руси” планирует начать производство биотоплива из технических сортов рапса и льна на принадлежащем ему Новошахтинском заводе. Реализация проекта будет осуществляться в три этапа. На первом этапе предполагается наладить выпуск 1 тыс. т высококачественного биодизельного топлива (с цетановым числом до 100 ед.) в сутки, при этом начальные капиталовложения оцениваются в $200 млн. Данные о некоторых проектах в сфере ВИЭ в России
| Регион | Мощность, МВт | Инвестиции, сроки | |
| Строительство ветрового парка “Falkon Capital” | Калмыкия | 35,4 | 600 млн. евро, до конца 2012 г. |
| Строительство солнечной станции “Fortum” | Челябинск | 100 | … |
Источник: “GTAI”.
До настоящего времени потребности в оборудовании для сферы ВИЭ в России обеспечивались в основном за счет импорта. В ближайшее время некоторые компании планируют начать собственное производство. Фирма “Хевел” (совместное предприятие “Ренова” и “Роснано”) в конце 2012 г. планирует ввести в эксплуатацию завод по производству тонкопленочных фотоэлектрических модулей (1 млн. в год, что соответствует 130 МВт/год) в Новочебоксарске (Чувашия). Государственная корпорация “Росатом” в ближайшей перспективе планирует развивать направление альтернативной энергетики, обеспечивая при этом все этапы, связанные с жизненным циклом станции, – от поставки топлива и производства оборудования до ее эксплуатации, уделяя основное внимание ветроэнергетике. (БИКИ/Энергетика Украины, СНГ, мира)