Труды МЭФ-т-1-Версия_5

УДК 338:91.

З. А. АТАЕВ, д.г.н., профессор, НОУ ВПО "Современный технический институт", г. Рязань

ПОТЕНЦИАЛ РАЗВИТИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ РЕГИОНОВ РОССИИ – ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ

Основные производственные фонды базовой энергетики России были созданы в период снижения энергосберегающих тенденций (1960-1970 гг.), что вело к общему росту энергоемкости экономики. Особенности технологического развития и консервативность структур топливноэнергетического комплекса СССР (ТЭК), предопределили проецирование негативных последствий в последующее десятилетие (1980 гг.) [1].

Вначале 1990 гг. в России разразился энергетический кризис, усложненный на фоне общего социально-экономического кризиса, имевший следствием обострение диспропорций между «энергодефицитными» и «энергоизбыточными» регионами [7, с. 19, 40–41]. Наиболее дефицитными стали федеральные округа европейской территории страны (ЕТС): Центральный, Приволжский и Южный (в сумме 106 млрд. кВт˖ч. в год. Закономерен дефицит и на Урале, в регионах Севера, Сибири и Дальнего Востока (в сумме до 70 млрд. кВт˖ч. в год) [12, с. 19, 40–41]) .

Вусловиях непродуманных реформ ситуация в ТЭК крайне усложнилась и в результате обострения старой проблемы "преодоления экономических расстояний" по поставкам сырья и топлива из Восточной макроэкономической зоны России в Западную (до 80 % от потребности зоны). Перспективы развития ТЭК до 2020 г. стали связываться с реализацией ряда жестко сопряженных мер: кардинальной реконструкции потенциала; масштабного внедрение ресурсосберегающих технологий; пересмотра структуры топливно-энергетического баланса; разработки и реализации масштабных программ по вовлечению в энергобаланс регионов местных возобновляемых источников энергии (ВИЭ) [1; 2; 4; 12; 16].

Перспективы масштабного вовлечения в местный энергобаланс ресурсов возобновляемых источников энергии (ВЭИ) и энергетических установок на их базе (ЭВИЭ), отличается широкими возможностями для решения комплекса региональных проблем (оптимизация энергоснабжения при дисперсном или «очаговом» расселении, рациональная организация энергетики, территории и природопользования и др.). В перечне наиболее значимых эффектов можно выделить: возможность достижения относительной энергетической "независимости" регионов России, а фактор "бестопливности" выступает основным стимулом роста спроса на ЭВИЭ.

40

Среди благоприятного сочетания факторов для развития возобновляемой энергетики в регионах России следует выделить наличие научнопроизводственного потенциала и экономического потенциала ВИЭ.

Научно-производственный потенциал возобновляемой энергети-

ки регионов России. В России разработан и доведен до стадии серийного производства типоразмерный ряд установок на основе ВИЭ мощностью от 0,1 кВт и до 30 МВт. География значимых научно-производ-ственных центров страны имеет свою специфику (табл. 1–2).

Сегодня в сфере возобновляемой энергетики России занято более 150 предприятий и организаций. Наиболее комплексно по видам производства ЭВИЭ представлен Центральный федеральный округ, с концентрацией потенциала в Москве и Московской области (табл. 1).

Биогазовые установки и комплектующее оборудование преимущественно производят в столице, но высока значимость периферийных и узкоспециализированных центров: ветроэнергетика – Тула, Воронеж, Александров (Владимирская область), Рыбинск (Ярославская область); малая гидроэнергетика – Калуга, Углич (Ярославская область); солнечная энергетика – Рязань, Ковров (Владимирская область). Своеобразным монополистом по производству геотермальных электростанций (ГеоТЭС) является Калужский турбинный завод "Наука".

Второе место в стране по видовой номенклатуре и объемам производства оборудования возобновляемой энергетики, принадлежит СевероЗападному федеральному округу (табл. 2). При этом отрасль полностью опирается на научно-производственный потенциал Санкт-Петербурга. В остальных округах России, производственный потенциал возобнов-

41

Таблица 1 Научно-производственный потенциал возобновляемой энергетики

Центрального федерального округа России

Примечание: ВЭУ – ветроэлектрическая установка; ГеоТЭС – геотермальная электростанция; МГЭС – малые (мини-, микро-) гидроэлектростанции.

Таблица составлена автором по обзору [4; 5–10].

Таблица 2 Научно-производственный потенциал возобновляемой энергетики

Северо-Западного, Южного *, Приволжского, Уральского и Дальневосточного федеральных округов России

Примечание: Значком (*) подчеркнуто, что в данных по Южному федеральному округу России учтена информация и по Северо-Кавказскому округу; ВЭУ – ветроэлектрическая установка; МГЭС – малые (мини-, микро-) гидроэлектростанции.

Таблица составлена автором по обзору [4; 5–10].

Ввозобновляемой энергетике используется опыт унификации оборудования и использования блочно-сборных строительных конструкций. Можно наращивать или снижать установленную мощность объекта за счет технологии перекомпоновки модулей. В России уже апробирована технология сооружения блочных геотермальных электростанций (ГеоТЭС серии "Омега"), смонтированные в экстремальных условиях о-ва Кунашир (Курильская гряда). Особенности блочной конструкции свели до минимума затраты на монтаж и сроки строительства. После землетрясения 1994 г. из всех источников энергии на острове не пострадал только ГеоТЭС [3].

Вцелом, широкие возможности технической унификации, вариативной комплектации, автоматизации, определяет широкую область использования ЭВИЭ. Практически все рассматриваемые установки используются для электроснабжения маломощных потребителей, комбинированного электротеплоснабжения предприятий и поселений. Мини- и малые ГЭС, ГеоТЭС, функционируют в режиме региональной системе [14, с. 17–19]. Следовательно, подчиняются общему графику нагрузки и могут служить основой для создания гибких в производственно-экономическом плане энергосистем локального значения.

Ресурсный потенциал регионов России в сфере развития возоб-

новляемой энергетики. Рассмотренные технологические особенности ЭВИЭ, особенно значимы в контексте анализа специфики дифференциации и обеспеченности ресурсной базой ВИЭ (табл. 3).

45

Таблица 3 Потенциал экономических ресурсов ВИЭ по федеральным округам

России (в млрд. кВт·ч. ежегодного возобновления)

Примечание: МГЭ – малая гидроэнергетика.

Таблица составлена на основе данных: [12, с. 49–51,53].

Из анализа таблицы 3 вытекает, что практически все округа России, характеризуются высокими показателями концентрации потенциала ресурсов ВИЭ и, их широким видовым "набором". Суммарный объем экономического потенциала ВИЭ достигает 715 млрд. кВт·ч. (доля использования не превышает 1%). Среднегодовая выработка электроэнергии в России за последние десятилетия составляет по-

рядка 1000 млрд. кВт·ч.

Втерриториальной дифференциации ресурсов ВИЭ прослеживаются общие тенденции, характерные и для размещения традиционных топлив- но-энергетических ресурсов России. Свыше 80% экономического потенци-

ала энергии ветра, 78% гидроэнергетических ресурсов для малой гидроэнергетики, почти 50% запасов биомассы и 2/3 геотермальной энергии, сосредоточены в малозаселенных районах Севера, Сибири и Дальнего Востока. В этом кроется потенциальные возможности для снижения энергетической напряженности этих регионов. Экономически целесообразные для использования ресурсы ВИЭ (без учета гелиоэнергии), только в Сибирском и Дальневосточном округе достигают 414 млрд. кВт·ч.

Вусловиях децентрализованной энергосистемы Севера и Дальнего Востока, актуально строительство и эксплуатация локальных электростанций на основе ресурсов ВИЭ. Сопряженный анализ рассмотренного материала позволяет высказать следующие суждения:

1.По регионам России просматривается территориально благоприятное сочетание факторов наличия энергетических проблем, научнопроизводственного потенциала и экономических ресурсов ВИЭ.

46

2.Масштабное использование ВИЭ следует организовывать в первую очередь в тех регионах, где от недостатка энергии снижается общий уровень жизнеобеспечения населения.

3.Любая модель экономического развития России и ее регионов, в энергетическом базисе «обречена» на социально-экологический императив. Принимая это суждение в качестве исходной посылки, можно выделить основные направления использования ресурсов ВИЭ.

Первое направление. Малозаселенная система сельского расселения России ограничивает спектр экономической целесообразности расширения сети ЛЭП для части поселений. Отечественные и иностранные специалисты считают, что подключение к сети уже неэффективно, если среднесуточные потребности равны или менее 2 кВт·ч./сутки на одного человека [11; 12–14; 17–20]. Следовательно, жители малых поселений ограничены в использовании стандартного набора бытовых и хозяйственных электроприборов. Для этого класса потребителей эксплуатация модулей возобновляемой энергетики представляется единственным способом решения локальных социально-энергетических проблем.

Второе направление. В результате высокого износа электросетей снижается надежность энергообеспечения (в России до свыше 50% потенциала). Фактором, осложняющим их техническое состояние, выступает отсутствие финансов для своевременного ремонта и замены инфраструктуры. В результате, рост доли безвозвратных потерь энергии еще на стадии распределения, рост аварийных ситуаций, отключение потребителей на время ремонтно-восстановительных работ. В этом случае социальноэкономические потери имеют временной лаг. Проблема надежного снабжения населения может быть решена разумным комбинированием различных видов электрификации (ЛЭП, дизельные электростанции и модули возобновляемой энергетики). В этом случае возобновляемая энергетика помимо экономии топлива играет роль резервной энергосистемы.

Третье направление. Для страны в целом и, особенно для ее староосвоенных регионов характерна сложная экологическая обстановка из-за вредных выбросов в атмосферу промышленными объектами. Использование ЭВИЭ для горячего водоснабжения и отопления представляется предпочтительным вариантом. Тогда решается и техническая задача оптимизации выходных параметров энергии установок ВИЭ. Низкотемпературные нужды населения как технологический процесс не требователен к изменениям выходных параметров в большом диапазоне. Такими же показателями характеризуется эффект использования ЭВИЭ в целях водоподъема, орошения, дренажа и мелиорации заболоченных территорий.

Интересны проекты сооружения ветрогидроаккумулирующих электростанций (ВГАЭС), где ветроэнергоустановки выполняют функцию до-

47

из возможных способов решения проблем энергетического обеспечения. Пятое направление. В развитых странах разумное следование синер-

гетической концепции “ВИЭ – Ресурсосберегающее использование энергии” позволяет значительно повышать спектр эффективного использования возобновляемой энергетики. Заметной тенденцией последних десятилетий является снижение затрат на создание оборудования ЭВИЭ при устойчивом росте цен на традиционные энергоносители. Последнее является результатом действия лимитирующих факторов в добывающих отраслях (ограниченность запасов, снижение энергоэкономических показателей освоения, рост затрат на экологию и транспортировку и т.д.). Например, затраты для получения эффекта замещения одного и того же объема энергии в гидроэнергетике (благодаря возобновляемости ресурса), в несколько раз ниже, чем в нефтяной и даже угольной промышленности, где требуются

большие затраты на поддержание достигнутого уровня добычи [19, с. 32]. Очевидно, что вышеперечисленные направления далеко не исчерпы-

вают вариаций целевого использования ЭВИЭ в России. Реальный спектр эффективной эксплуатации возобновляемой энергетики более многообразен по уровню потребностей и возможностям его удовлетворения. Не менее очевидно, что меры по масштабному вовлечению ресурсов ВИЭ в общий энергобаланс, выступают основой государственной и региональной стратегии для всех федеральных округов России, где уже сформирован научно-технический потенциал в сфере возобновляемой энергетики и наблюдается благоприятное сочетание по экономическим ресурсам ВИЭ.

Список литературы

1.Атаев З.А. Географические основы локальной энергетики ЦЭР России: Монография / З.А. Атаев ; Ряз. гос. ун-т им. С.А. Есенина. — Рязань, 2008. — 284 с.

2.Атаев З.А. Территориальная организация локальной энергетики ЦЭР России: Монография / З.А. Атаев ; Ряз. гос. ун-т им. С.А. Есенина. — М. ; Рязань : Изд-во МПСИ, 2006. — 344 с., 15 с. ил.

3.Барановский А. Геотермальная электростанция на склонах вулкана Мутновского //Бизнес сегодня − Еженедельное экономическое обозрение газеты "Сегодня". №14 от 14.04.1995.

4.Бизнес и инвестиции в области возобновляемых источников энергии в России: Труды Международного Конгресса, Москва 31 мая − 4 июня 1999 г. /Под ред. А.Б. Яновского, П.П. Безруких. Ч.1. − М.: НИЦ "Инженер", 1999. − 31с.

5.Возобновляемая энергия − Ежеквартальный информационный бюллетень по возобновляемой энергии для России и стран СНГ. №1 1997.

49