Порошенко: «Газ, уголь… а чем ещё топить можно?»
Яценюк: «Дровами… Но это тоже в России».
(анекдот с сайта http://www.inpearls.ru/)
В сентябре 2014 года в Орске было начато строительство крупнейшей в России солнечной фотоэлектростанции мощностью 25 мегаватт. Стоимость проекта составит 3 млрд рублей. А 20 мая этого года в Переволоцком районе состоялось открытие другой солнечной электростанции, которая стала первой во всей европейской части России. Здесь общий объем капитальных затрат превысил 500 млн рублей. Подобные проекты, получающие практическое воплощение, настраивают на мысль, что наш регион семимильными шагами идет по пути перехода на альтернативные источники энергии.
Но когда речь заходит о девятизначных суммах инвестиций, вполне логичен вопрос эффективности вложенных средств. «ФЭБ» попытался определить экономическую состоятельность альтернативной энергетики в условиях нашего региона.
География и климат
При принятии решения о реализации масштабных проектов энергитики, которые напрямую зависят от природы, логично, прежде всего, оценить климатические особенности региона строительства. Ведь бессмысленно строить ветропарк в безветренном месте…
Попробуем оценить климатические условия Оренбургской области, которые должны способствовать максимально эффективному применению того или иного вида альтернативного источника энергии. Для этого служит совокупность показателей, которая носит название «энергоклиматические ресурсы». Энергоклиматические ресурсы – климатические условия, способствующие нормальному функционированию атомных, гидро- и теплостанций, а также наиболее эффективному преобразованию энергии ветра и солнца в электрическую.
В проведении этого анализа помогли специалисты Оренбургского центра гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды, предоставив сборники и энциклопедии по теме. Штудирование специальной литературы дало общую картину Оренбургской области как потенциального производителя солнечной и ветровой энергий. Не было смысла углубляться в показатели скорости ветров, мощности ветрового потока и т. д., ведь цель анализа – не сделать технико-экономическое обоснование проекта, а представить общее положение дел.
Итак, данные таблицы «Климатические ресурсы» (таблица 1) указывают на определенный перевес нашей области в сторону нефтегазовых ресурсов и по баллам, и по доле климатического ресурсного потенциала. Что и говорить, регион у нас богат углеводородным сырьем.
Справочники также указывают, что по показателям энергоклиматических ресурсов России выделяется Приморье (16,2 у. е.), у которого эти ресурсы создаются за счет ветроэнергетических (28 %) и гелиоэнергетических (24,9 %). Оренбургские показатели таковы: 9,7 у. е., 23,1 % и 30,3 % соответственно. Здесь заметно опережение нашим регионом лидера по доле гелиоэнергетических ресурсов, значит потенциал по солнечной энергии у нас выше. Но при этом следует отметить, что конкурировать с ТЭС или АЭС солнечные энергетические станции могут лишь в том случае, если солнечное сияние в регионе установки наблюдается не менее 2000 часов в год, а солнечная радиация держится на уровне 600-800 Вт/м2. В Оренбургской области средняя продолжительность солнечного сияния составляет 1963 часа за год. Вывод напрашивается сам собой – хоть регион и привлекателен для получения солнечной энергии, но она не сможет составить конкуренцию традиционной.
Нельзя не упомянуть о таком показателе, как «критерий стоимости энергоклиматических ресурсов». Данные по этому показателю приведены в таблице 2. Уточним, что для ветро- и гелиоклиматических ресурсов приводится их потенциальная стоимость. Анализ таблицы показывает, что в Оренбуржье стоимость ветроэнергетических ресурсов превышает наименьший (а значит самый недорогой) показатель по России почти в 3 раза, а гелиоэнергетических ресурсов – более чем в 8 раз. То есть о дешевизне этих ресурсов говорить не стоит.
В итоге данного анализа можно сказать, что у Оренбургской области потенциал к применению ветроэнергетических и гелиоэнергетических ресурсов довольно посредственный, а при наличии углеводородного сырья в регионе проекты вообще не играют особо важного экономического значения. Но тем не менее они у нас активно воплощаются в жизнь и требуют детального рассмотрения.
Ветер
Идею получения электричества с помощью ветряной турбины описывал еще в 1913 году сербский физик и изобретатель Никола Тесла. Сегодня, спустя столетие, идея получила не только усовершенствование, но и практическое воплощение. Большинство экспертов утверждает, что этот вид получения энергии наилучшим образом соответствует показателю «экологичность». Ветроустановки слабо отражают солнечный свет и не изменяют тем самым отражательные характеристики планеты, они не содержат тяжелых элементов, так что не представляют угрозу окружающей среде при утилизации. Но экономику никто не отменял.
В нашей области полноценный ветропарк представлен в Соль-Илецком районе. К сожалению, получить комментарии руководства компании «Дельфин и К», которые могли бы дать информацию о результатах практического применения ветропарка, не удалось. Поэтому было решено попытаться определить срок окупаемости ветроустановки.
Чтобы не усложнять расчеты, пришлось абстрагироваться от внешних факторов и не принимать во внимание постоянство и силу ветра, транспортные, эксплуатационные и прочие затраты. Расчет производился для ситуации, когда ветроустановка станет источником энергии для малого предприятия.
Интернет выдал несколько страниц предложений, наугад был выбран сайт компании «ЭнерджиВинд». Вот предложение компании: «Ветрогенератор EnergyWind 6,5 кВт. Это однолопастной ветрогенератор мощностью 8 кВт с диаметром ветроколеса 7 метров. Ежемесячная производительность составляет 300-1000 кВт*час в месяц. Этого более чем достаточно практически для любого предприятия сферы услуг малого бизнеса. То есть такая установка с легкостью обеспечит электроэнергией небольшое фермерское хозяйство, придорожное кафе или автомастерскую. Цена ветрогенератора 299 000 руб.». Когда же окупятся эти вложения?
Цена на электроэнергию для малого бизнеса на сегодняшний день составляет в среднем 4,3 рубля за 1 кВт*ч. В месяц при таком тарифе и объеме потребления в 1000 кВт*ч затраты на энергию составляют 4300 рублей, в год это 51 600 рублей. Таким образом, вложения окупятся почти через 6 лет. Может ли малый бизнес позволить себе такие долгосрочные инвестиции? Вопрос. Да и вряд ли какой банк возьмется финансировать подобный проект предпринимателя-новатора.
Вариантом при непреодолимом желании перейти на «альтернативу» может служить подключение к большому ветропарку. Но это вновь проблема предоставления площадей под парк, непостоянство ветра и необходимость аккумулирования полученной энергии, огромные инвестиции и вопрос утилизации аккумуляторных емкостей.
Кроме этого, особо стоит отметить, что лопастные ветрогенераторы уже не могут в полной мере считаться передовыми технологиями. Так, специалисты из голландской архитектурной фирмы Mecanoo создали EWICON – безлопастную ветряную турбину, отличающуюся от других отсутствием подвижных частей. Особенностью новой разработки является то, что производство электричества она осуществляет за счет заряженных капель воды. Испанская компания Vortex Bladeless представила свою новую разработку – столбы-турбины. Ветер здесь используется не для раскручивания лопастей (их нет вовсе), а для создания колебаний ветряка. Коэффициент полезного действия такой турбины в среднем в три раза меньше, чем ветряной, но компенсировать разницу можно за счёт большего количества компактных конструкций на идентичной по размеру площади. В Vortex заявляют, что стоимость производимой их турбинами энергии в конечном итоге будет примерно на 40 % ниже по сравнению со стоимостью энергии, добываемой обычными ветровыми генераторами. Так как турбины Vortex не имеют двигающихся частей и приводов, то, во-первых, они гораздо дольше смогут прослужить; во-вторых, не потребуют периодичного обслуживания. Кроме того, простой дизайн конструкции подразумевает и более низкую цену при строительстве и установке. Бонус — безлопастные турбины работают совершенно бесшумно. В настоящий момент компания работает над несколькими размерами турбин. «Мини-версия» представляет собой турбину высотой около 12 метров. Для коммерческого использования она будет готова в следующем году. Более крупные, индустриальные версии турбин планируется начать производить в 2018 году.
Так может если и внедрять «альтернативку», то сразу передовые технологии и конструкции, чтобы затраты, которые будут понесены, стали максимально эффективными?
Солнце
Известным мировым лидером по производству солнечной энергии является Германия. Эта страна с завидной регулярностью устанавливает и побивает собственные рекорды по выработке энергии от Солнца. Около 90 % всех солнечных панелей в Германии расположены на крышах домов.Солнечные батареи устанавливают даже в маленьких деревнях, на фермах, заводах, административных зданиях, но особенно — в частном секторе. Современные архитекторы даже дома проектируют так, чтобы крыша смотрела на юг.
Можно было бы говорить, что пример Германии доказывает: возобновляемые источники энергии могут закрывать существенную часть потребностей даже такой крупной страны. Но Германия – не самая солнечная в мире страна. Транспортировка солнечной энергии требует сооружения новых электросетей, и, по мнению министра экономики Баварии, до 2022 года стране надо будет только на обеспечение транспортировки альтернативной энергии потратить не менее 50 миллиардов евро. А это, в свою очередь, приведёт к росту цен на электроэнергию на 70 %.
Что касается России, то мы относимся к крупнейшим энергетическим потребителям в мире. Наличие дешевых ископаемых энергетических ресурсов, а также северное расположение нашей страны в области с солнечным излучением ниже 800 Вт/м2 снижает коммерческую эффективность развития инфраструктуры солнечной энергетики. Кроме этого, надо учитывать тот факт, что рост солнечной энергетики создает значительную нагрузку на электросети, особенно в рамках светового дня, когда снижается общее энергопотребление, а выработка «солнечной» электроэнергии растет. Для компенсации этого эффекта возле солнечных электростанций необходимо строить аккумуляторные подстанции для хранения излишков электроэнергии, которые сократят неоправданную нагрузку на централизованную сеть. Поэтому, по мнению экспертов, солнечная энергетика в России в ближайшее время сможет развиваться лишь за счет малоформатных солнечных электростанций индивидуального частного или промышленного использования. Тем не менее энергетическая инфраструктура России должна развиваться в рамках общемировых тенденций, поэтому в южных областях страны необходимо строительство солнечных электростанций хотя бы в качестве полигонов для научных исследований. Таким полигоном, видимо, и стала наша область.
Биотопливо
Еще несколько лет назад еврокомиссары по энергетике и защите климата объявили о сокращении использования сельхозкультур для производства биотоплива. ЕС оказался перед реальной угрозой голода, поскольку площадей в Европе для сельского хозяйства всегда не хватало, а после бума биотоплива ещё и огромные объёмы зерна и масличных культур стали уходить в буквальном смысле в топку. Благодаря субсидиям фермеры повально переходили с производства пищи на производство топлива. Кроме того, рапс известен как убийца почвы: он истощает плодородный слой на порядок интенсивнее, чем кукуруза и подсолнечник, после которых земля должна около трёх-пяти лет «отдыхать». С этой проблемой столкнулись и постсоветские страны, которые переориентировали сельхозугодья под выращивание рапса и даже стали вырубать леса.
Тем не менее у нас трудно, но идет внедрение биогазовых технологий в сельском хозяйстве. Одной из целей этого внедрения является производство дешевой энергии. В нашей области практическое применение подобных установок ведется в ООО «Комплексные системы утилизации». Объем выработки электроэнергии установкой компании в среднем за год составляет 31 638 кВт*ч.
Вот что ответил директор ООО «Комплексные системы утилизации» Николай Кокарев на вопрос «Во сколько обошелся этот объем выработки в денежном выражении?»:
- Очень сложный вопрос. Основной коммерческой составляющей в моем проекте является услуга по утилизации отходов и торговля удобрениями. Биогаз в этом случае рассматривается как побочный полезный продукт, который тоже перерабатывается в полезный ресурс: тепловую и электрическую энергию. Все-таки цифру можно сформировать. У поставщика мы покупаем электроэнергию по 7 руб. за кВт*час. Умножаем 7 на 31 638, получаем 221 466 рублей. Это конкретная моя экономия. Но специально внедрять установку для получения электроэнергии – очень дорого и оправдано только в случае отсутствия других способов ее получения. К примеру, в Белгороде такая станция стоила около 500 млн рублей в ценах 2010 года. Она как раз и предназначена производить электроэнергию. Вообще по «альтернативке» правильнее считать экономию, но не экономику вложений. Поскольку окупаемость любого альтернативного проекта по срокам очень уж большая.
Послесловие
Эксперты уверенно утверждают, что говорить о революции в энергетике нет оснований. «Революция» - это резкий переход, скачок. Ни для чего подобного на данный момент оснований нет. К примеру, в Италии солнечные батареи в 2013 году обеспечивали только 7 % потребляемой электроэнергии, в Греции – 4 %, а в Болгарии, Чехии, Бельгии и Испании - по 3 %. Ещё не скоро мир откажется от нефти, газа, воды и атома в качестве источников энергии. Но это не означает, что не нужно стремиться развивать и альтернативные варианты, просто пока они не смогут стать полноценной заменой традициям, а займут место на скамейке запасных.