Мир почти дожил до глобального энергоперехода. Уже через 5 лет доля возобновляемых источников энергии в глобальной выработке приблизится к 40%.
Всего лишь несколько лет назад глобальный энергопереход казался не более чем далекой перспективой, заслуживающей внимания разве что в контексте новостей об Илоне Маске. В 2017 году предприниматель на спор построил за 100 дней крупнейшее энергохранилище для штата Южная Австралия, запитанное на ветряную электростанцию «Хорнсдейл». Сегодня ситуация меняется — уже через 5 лет доля возобновляемых источников энергии в глобальной выработке приблизится к 40%. Более того, в ближайшие пять лет в мире прибавится столько же энергии из возобновляемых источников, сколько добывалось за последние 20 лет. Тренд актуален и для отечественной экономики: уже к 2030 году Россия вдвое нарастит мощности возобновляемой энергетики, до 12 ГВт.
В лидерах — солнце и ветер
По итогам 2023 года альтернативные энергомощности в стране уже составили 6 ГВт. Увеличить их планируется за счет завершения уже находящихся в стадии реализации 110 проектов мощностью 4 ГВт, а также отбора и запуска новых, отмечает первый заместитель министра экономического развития РФ Илья Торосов. А темпы прироста мощностей уже в текущем году составят около 1 тыс. МВт в год, оценивает директор Ассоциации развития возобновляемой энергетики Алексей Жихарев.
Главная ставка делается на солнечную и ветровую генерацию. Биоэнергетика, геотермальная и малая гидроэнергетика не списываются со счетов. Так, на Камчатке успешно функционируют сразу три ГеоЭС, в общем электропотреблении краевого энергоузла на их долю приходится около 30%. А в Москве не первый год работают электростанции на биогазе из осадка сточных вод. Однако стимулируют отечественный рынок ВИЭ в последнее десятилетие именно СЭС и ВЭС. По сравнению с январем 2022 года мощности солнечных станций в стране выросли на 8,3%, «ветряков» — и вовсе на 25% (данные АО «Системный оператор ЕЭС», ноябрь 2023 г.). А совокупная установленная мощность солнечных и ветровых электростанций в единой энергосистеме России достигла 4,2 ГВт.
«В России начало ветроэнергетики было положено в тридцатые годы прошлого столетия, тогда пошли первые разработки ветроэнергетических установок. И именно тогда Россия была одним из лидеров в этой отрасли. В Крыму была построена 100-киловаттная ветроэнергетическая установка, самая большая в 30-х годах. В 90-е, а также в нулевые, десятые мы немного отставали, в мире же тем временем реализовывались мегаваттные проекты в ветро- и солнечной энергетике. В последние 10 лет мы начали догонять», — поясняет Дмитрий Степанов, заведующий базовой кафедрой «Технологии ветроэнергетики» Ульяновского государственного технического университета, генеральный директор ООО «Альтрэн».
Солнце — игра вдолгую
На глобальном рынке в лидерах остается производство именно солнечной энергии, в 2022 году оно увеличилось на 24%. Ветровая генерация выросла на 17%. В России соотношение мощностей пока в пользу ветра, в объеме солнечно-ветровой генерации доля «ветряков» составляет 57,5%. Более активно идет и увеличение ВЭС-мощностей: на 1 июля 2023 года прирост за счет ввода новых станций составил 2360 МВт, в случае с СЭС показатель был меньше на четверть.
Однако, по мнению экспертов отрасли, в перспективе фаворитом рынка будет именно солнечная энергетика. При пересчете полной стоимости киловатт-часа с учетом всех капитальных и операционных затрат за продолжительный интервал времени СЭС-генерация выигрывает не только у других ВИЭ, но и традиционных источников энергии, включая газ. Оценку подтверждает и расчет LCOE, то есть полной стоимости киловатт-часа с учетом стоимости всех затрат, потраченных на выработку электроэнергии.
«В интервале планирования 15 лет на атомных станциях стоимость 1 кВт·ч составляет порядка 6–7 рублей, на станции ветровой генерации — от 4 до 6 рублей за кВт·ч, солнечной — 6–7 рублей за кВт·ч», — отмечает Дмитрий Степанов. Если аналогичный параметр пересчитать за период 30 лет (для оборудования СЭС срок адекватный), то стоимость 1 кВт·ч в солнечной генерации окажется еще ниже — в среднем 3–4 рубля.
ВИЭ-суверенитет
Мощной поддержкой развития именно солнечной генерации становится наличие уникальных российских разработок, которые можно задействовать в рамках СЭС-проектов. Так, еще несколько лет назад компания «Хевел» совместно с Физико-техническим институтом им. А. Ф. Иоффе создала высокоэффективные кремниевые фотоэлектрические модули (за разработку, промышленное освоение и коммерциализацию технологий удостоены премии Правительства РФ в области науки и техники). Коэффициент полезного действия фотоэлектрических элементов составил более 23%, и разработки продолжаются.
Что особенно важно, решения могут быть применимы для строительства СЭС небольших мощностей, ориентированных на сугубо локальное потребление, ведь именно этот сегмент рынка является крайне востребованным.
Локализация производства активно идет в ветроэнергетике. Например, в текущем году запланирован запуск нового производства лопастей на заводе в Ульяновске. Однако не хватает компаний, которые занимаются производством установок для микрогенерации, особенно комбинированных: солнце — ветер — дизель.
Мощной поддержкой российскому производству для нужд возобновляемой энергетики остается программа ДПМ, или договоров о предоставлении мощности. Последние стимулируют развитие сетевой ВИЭ-генерации за счет гарантированной оплаты мощностей по повышенному тарифу и позволяют компаниям компенсировать инвестиционные вложения. Среди ключевых условий участия в программе остается локализация — ветровые и солнечные станции должны быть построены на оборудовании, произведенном в России.
«На данный момент солнечные станции, работающие по программам ДПМ-1 и ДПМ-2 (договоров о предоставлении мощности), вырабатывают порядка 1788 МВт, ветростанции — 2420 МВт, а малые гидростанции — порядка 87 МВт», — приводит цифры Дмитрий Степанов.
Солнце: где уже «работает» в России
Сетевые российские СЭС расположены в самых разных регионах, включая Астраханскую, Саратовскую и Оренбургскую области, Красноярский и Ставропольский края, республики Алтай и Башкортостан. Крупнейшая из них — Аршанская — находится в Калмыкии, ее установленная мощность составляет 115,6 МВт. Перспективны для развития солнечной генерации Забайкальский край, Республика Бурятия и Республика Дагестан.
Особого внимания заслуживает задача обеспечения энергией удаленных и сложно доступных территорий, а также в принципе энергодефицитных регионов. В случае с последними задача нередко решается за счет малой энергетики, и данный формат как раз и перспективен для СЭС.
«70% территории страны не подключено к единой энергосистеме. Ежегодно десятки миллиардов рублей тратятся на северный завоз, на субсидирование выработки электроэнергии на Дальнем Востоке, Камчатке, Чукотке, Сахалине. Если направить часть средств на развитие ВИЭ-генерации на этих территориях, в последующем на протяжении 30 лет они окупятся в разы», — говорит Дмитрий Степанов.
Технологии позволяют разместить на стороне потребителя солнечные станции самых разных мощностей, вплоть до весьма скромных — в зависимости от реальной потребности. «Нетрудно поставить на своей крыше или фасаде здания солнечные панели. При использовании такой генерации у потребителя сразу появится возможность сэкономить на электроэнергии», — убежден Дмитрий Степанов.
