19.10.2015

Возобновляемая энергетика: альтернативный интеллект или агрессивный PR?

Первое заблуждение: «зеленая» энергия очень дорогая

Технологии ВИЭ за последние 20 лет совершили настоящий прорыв. Удельная стоимость ветроэнергетических установок снизилась с 5 тыс. до 1 тыс. долл. за 1 кВт, а себестоимость производства электроэнергии находится на уровне одного цента за кВт·ч. Инвестиции в малые ГЭС со сроком окупаемости около десяти лет дают электроэнергию стоимостью три–пять центов за кВт·ч, а в геотермальные станции – шесть–семь центов за кВт·ч. Фотоэлектрические модули за последние пять лет подешевели с 3 до 0,6 долл. за Ватт. В этом секторе ВИЭ эксперты ожидают, что в ближайшие три–пять лет эффективность оборудования сравняется с другими технологиями получения электроэнергии.

Анатолий Вассерман говорит о самых выгодных и безопасных источниках энергии – ядерных реакторах, забывая, что экологические катастрофы в США, СССР, Англии, Бразилии и Японии за последние 50 лет унесли жизни многих людей, подвергнув радиационному заражению огромные площади земли и океана.

После аварии на АЭС «Three Mile Island» (США) в 1979 году и особенно после чернобыльской катастрофы требования к безопасности были существенно ужесточены. Их реализация привела к изменению ряда технологических и строительных решений, заметному увеличению объемов работ. Сегодня общая удельная стоимость строительства АЭС достигает 7–8 тыс. долл. за кВт, из которых 50 % сметы составляют затраты по обеспечению безопасности.

Есть еще один факт, о котором автор статьи не упоминает, но это хорошо известно экспертам – объемы государственной финансовой поддержки традиционной энергетики. По оценкам Международного энергетического агентства, суммарная величина мер поддержки и стимулирования энергетики в России в настоящее время составляет около 40 млрд долларов. В 2005 году инвестиционная компания «Тройка Диалог» оценивала масштабы перекрестного субсидирования в пользу ОАО «Газпром» примерно в 70 млрд долларов. Программа поддержки отечественной ядерной энергетики предусматривает выделение порядка 1 трлн рублей (40 млрд долл. в ценах 2008 г.).

Спор о реальной стоимости «зеленой» энергии возникает из-за путаницы в методиках оценки, применяемых в разных странах. У нас в ходу оценки краткосрочных экономических результатов отдельных проектов без учета технологических и экологических рисков в долгосрочной перспективе. Не слышно и о методиках учета будущих затрат на охрану окружающей среды и здравоохранение.

Вывод о том, что «зеленая» энергия дорого обходится потребителям, – ложный. Технологии ВИЭ развиваются, становятся более эффективными и дешевыми, а угольные и атомные станции из-за ужесточения требований по экологии и безопасности становятся все более дорогими.

Второе заблуждение: «зеленая» энергетика не заменит традиционные источники энергии

Противопоставление автором возобновляемой и традиционной энергетики некорректно. Конечно, нынешний уровень развития технологий, сложившаяся практика получения энергии, большие запасы углеводородного сырья пока что служат определенным тормозом для широкого внедрения ВИЭ. Но в Европе, США и Китае ВИЭ используют более 20 лет. Объективный тренд в энергетике – развитие новых технологий получения энергии. По мнению международных экспертов, ВИЭ уже сегодня могут замещать ископаемое топливо в четырех сферах: производстве электроэнергии, приготовлении пищи и отоплении помещений, производстве моторного топлива, автономном снабжении энергией удаленных потребителей, в том числе в сельской местности.

Слабым местом ВИЭ является более высокая удельная стоимость строительства по сравнению с газотурбинными технологиями. Это связано с необходимостью использовать большие площади энергоустановок, «перехватывающих» поток используемой энергии (приемные поверхности солнечных установок, площадь ветроколеса, протяженные плотины приливных электростанций и т. п.), а также дополнительными затратами на преобразование и аккумулирование энергии. К недостаткам ВИЭ на современном этапе также следует отнести трудности прямого сопряжения производства электроэнергии и ее потребления, интегрирования энергетических установок на базе ВИЭ в общую силовую сеть.

Эти проблемы решаются с помощью современных преобразователей частоты и накопителей энергии. И, хотя теория электрических сетей говорит о том, что доля нерегулируемых ветро- и солнечных электростанций не должна превышать 10–15 % общей мощности сети, такие страны, как Дания и Испания, показали возможности регулирования энергосистемы, когда в ней более 50 % генераторов составляют ВИЭ.

Вклад ВИЭ в мировой энергобаланс пока невелик и составляет около 20 % конечного потребления энергии. При этом на долю биомассы и гидроэнергии, используемых традиционными способами, приходится основная часть – около 17 %, на долю нетрадиционных ВИЭ – около 3 %. Но именно с нетрадиционными ВИЭ связывают будущее энергетики.

Научно-технический прогресс, появление новых технологий и материалов постоянно повышают конкурентоспособность ВИЭ, которые уже замещают традиционные источники энергии в значительном объеме. Общественное мнение «сдвигается» в сторону «распределенной энергетики», где основное место займут ВИЭ.

Третье заблуждение: «зеленая» энергетика экологически не безупречна

Заявив о том, что современный вет-рогенератор за весь срок службы выработает меньше энергии, чем уйдет на его изготовление, автор мог бы также «доложить» миру о вреде этанола, об угрозе продовольственной безопасности, о проблемах затопления при строительстве ГЭС, о проблемах утилизации лопастей ветроэнергетических машин и т. д.

На мой взгляд, все эти проблемы в сравнении с экологическими последствиями от загрязнения окружающей среды атомными и угольными станциями представляются техническими трудностями, которые решаются при реализации конкретных проектов.

Спрос на «зеленую» и «низкоуглеродную» энергетику появился и сохраняется не потому что, как считает автор, Европа захотела энергетической независимости, а как ответ общества на глобальное загрязнение окружающей среды и монополизм энергетических компаний. Миру нужен новый энергетический уклад. Сегодня решение мировых и европейских энергетических проблем не мыслится без развития возобновляемой энергетики. В сентябре 2000 года 189 стран-членов ООН приняли Декларацию тысячелетия, в которой обозначены восемь целей, семь из которых связаны с использованием ВИЭ.

Перспективы «зеленой» энергетики в России

Россия располагает огромными ресурсами по всему набору видов ВИЭ. Так, производственный солнечный потенциал для выработки тепловой энергии оценивается в 1,4–1,7 млн т. у. т. в год, что достаточно для обеспечения 12–14 млн человек горячим водоснабжением с приемлемым качеством по цене менее 2 тыс. рублей за 1 Гкал. Производственный ветровой потенциал для выработки электроэнергии оценивается в 36 млн т. у. т. в год или 120 млрд кВт·ч по цене около 2–2,5 рублей за кВт·ч.

Общая оценка производственного потенциала солнечной, ветровой, гидро- и геотермальной энергии, а также энергии биомассы, сточных вод и т. д. превышает 250 млн т. у. т. ежегодно, или около 30 % всех потребляемых первичных энергетических ресурсов России за год. ВИЭ могут иметь несколько сфер применения. Во-первых, это энергообеспечение северных и других труднодоступных, удаленных районов, где проживают более 10 млн человек. Ежегодный «северный завоз» оценивается в 7 млн тонн нефтепродуктов и 23 млн тонн угля. Топ-ливо доставляется водным, автомобильным и даже воздушным транспортом, что обходится стране в 500 млрд рублей ежегодно. Себестоимость производства электроэнергии в этих регионах превышает 20 и даже 100 рублей за кВт·ч, а тепла – 5 тыс. рублей за 1 Гкал, что делает применение технологий ВИЭ коммерчески привлекательным.

Увеличение генерирующих мощностей в энергодефицитных регионах – другая сфера возможного применения нетрадиционных ВИЭ в России. Более 15 млн наших граждан проживают там, где централизованное электроснабжение ненадежно, где потребителей регулярно отключают от сети. Аварийные отключения дезорганизуют жизнь в городах и сельской местности, наносят огромный ущерб промышленному и сельскохозяйственному производствам. Использование местных нетрадиционных ВИЭ, главным образом, энергии ветра, малых ГЭС и биомассы, позволило бы избежать таких потерь и одновременно сократить потребность в привозном топливе.

Децентрализованное снабжение электроэнергией и теплом сельских районов, в том числе отдаленных изолированных поселений, семейных ферм, индивидуальных загородных домов также является перспективной сферой использования нетрадиционных ВИЭ. В число потенциальных потребителей нетрадиционных ВИЭ входят предприятия лесной и рыбной промышленности, метеорологические, коммуникационные, археологические и геологические станции, радары, маяки, морские нефтяные и газовые платформы.

В России около 85 % парниковых выбросов антропогенного происхождения приходится на энергетику, транспорт, промышленность и коммунальное хозяйство. Улучшение экологической обстановки на курортах и в других местах массового отдыха населения, а также в городах со сложной экологической обстановкой может быть достигнуто за счет широкого внедрения нетрадиционных ВИЭ (солнечных коллекторов, биогенераторов, тепловых насосов, ветроустановок и т. п.).

В России имеются все возможности создания диверсифицированного топливно-энергетического баланса, в котором оптимально будут распределены доли газовой и угольной генерации, ГЭС, АЭС и ВИЭ. Отмечу, что с 2009 года в стратегических документах, связанных с развитием энергетической отрасли в России, содержится информация и о ВИЭ. Думаю, к 2030 году доля нетрадиционных ВИЭ в отечественном энергобалансе должна составить не менее 5 %, или около 50 млрд кВт·ч.

Возобновляемая энергетика является заказчиком и потребителем инноваций в материаловедении, аэродинамике, силовой электронике, вычислительной технике, электротехнике и т. д. В свою очередь развитие наукоемких технологий имеет значительный социальный и макроэкономический эффект в виде образования новых специальностей, создания квалифицированных рабочих мест, экспорта наукоемкого оборудования.

Вассерман приводит пример об электропитании своего ноутбука, потребляющего 100 ватт. Но ведь ENIAC – первый вычислитель, который можно было программировать, потреблял 174 кВт, то есть почти в две тысячи раз больше. В 1954 году, когда специалисты компании Bell Laboratories заявили о создании первых солнечных батарей на основе кремния для получения электрического тока, фотопреобразователь мощностью 100 ватт и КПД 6 % обошелся бы в 25 тыс. долл. Сегодня 100 ватт-ник стоит 60 долл. и имеет КПД около 20 %.

Все в мире относительно. Технологии развиваются с такой скоростью, что даже не все специалисты знают о новых разработках. ВИЭ – огромный растущий рынок с ежегодным оборотом более 100 млрд долл., с мощным мультипликативным эффектом в сфере образования, науки и производства. Переход глобальной энергетики на новую технологическую платформу уже происходит. Через 25–30 лет ВИЭ займут более 30 % рынка, а все безуглеродные технологии – более 60 %.

Для России возобновляемая энергетика – это запрос на новые технологии и модернизацию научно-промышленного комплекса в широком смысле, это диверсификация топливно-энергетического баланса, энергетическая безопасность отдельных регионов и страны в целом, это сбережение углеводородов для будущих поколений, которые найдут им более рациональное применение, это экология наших городов и здоровье наших детей, это новое качество нашей жизни.