При каких условиях выгодно строить ВИЭ-электростанцию?

Юрий Коларж – директор по развитию бизнеса подразделения «Распределение электроэнергии» компании «Электрощит Самара»
Когда говорят про возобновляемую энергетику, как правило, речь идет о способах генерации энергии с использованием топлива или компонентов, которые могут возобновляться в течение срока человеческой жизни. Следует подчеркнуть, что возобновляемые источники энергии не ограничиваются только солнцем и ветром. К альтернативным видам топлива также относят геотермальную энергию, гидравлическую, биоэнергию, низкопотенциальную тепловую энергию. В нашей стране более или менее массовое строительство ВИЭ-электростанций, в частности солнечных и ветряных, началось в 2013 году, когда было принято Постановление Правительства Российской Федерации от 28 мая 2013 г. № 449 «О механизме стимулирования использования возобновляемых источников энергии на оптовом рынке электрической энергии и мощности». Именно принятие Постановления определило экономическую целесообразность строительства крупных объектов сетевой генерации, привлекло внимание инвесторов и подтолкнуло развитие этой отрасли в России.
Очевидную выгоду от строительства ВИЭ-электростанций можно рассмотреть на примере нескольких ситуаций. Первая из них – когда стоимость строительства такой электростанции оказывается ниже, чем плата за электроэнергию из традиционных источников. В России очень много потребителей, у которых нет доступных, надежных источников электроснабжения. Если посмотреть на карту и ее покрытие центральными электрическими сетями, то окажется, что примерно треть нашей страны охвачена сетевым центральным электроснабжением, а остальная территория обеспечивается за счет автономных систем электроснабжения или не имеет электроснабжения вовсе. Многие удаленные населенные пункты не имеют подключения к электрическим сетям и снабжаются от автономных дизельных генераторов. Например, Якутия. Это огромная территория, где располагается примерно 300 поселений, электроснабжение которых осуществляется за счет местных дизельных генераторов. Естественно, там люди не могут и мечтать о той цене за киловатт-час, которую платят потребители в крупных городах России. Электроэнергия в поселениях обходится гораздо дороже, и при этом ее там может не быть целыми сутками, потому что гонять дизель при низком потреблении нерационально.
Так что в первую очередь строительство ВИЭ-электростанций выгодно там, где нет центрального электроснабжения, а альтернативные варианты либо ненадежны, либо очень дороги. В рамках любого электроснабжения необходимо думать не только о том, сколько мы заплатим за строительство электростанции, но и о том, во сколько обойдется ее эксплуатация. То есть важно рассматривать полную стоимость владения. После покупки и доставки дизельного генератора нужно все время везти к нему топливо, потому что он не может без него работать, в то время как для солнечной или ветряной электростанции топливо доставлять не нужно. Капитальные затраты на строительство могут быть существенно выше, чем на покупку дизельного генератора, но зато значительно ниже – операционные расходы на обеспечение функционирования. Соответственно, строительство ВИЭ-электростанций в удаленных поселениях экономически целесообразно – стоит только посчитать, какую экономию это дает и как быстро окупается.
Вторая актуальная для нашей страны ситуация связана с тем, что у нас есть энергодефицитные регионы. Например, Южный федеральный округ, в котором, по отчетам сетевых организаций, есть области, где на сетевых подстанциях даже оборудование в ремонт вывести нельзя без отключения части потребителей. Просто потому что это энергодефицитный регион: все мощности, которые имеются там, уже востребованы и используются. Как правило, энергодефицитными оказываются наиболее активно экономически развивающиеся регионы. В Южном федеральном округе строятся гостиницы, дома отдыха и так далее, зачастую мощности не хватает. Потребители готовы платить за подключение, хотят покупать электроэнергию, но свободных мощностей на сетевых подстанциях нет. Это второй случай, когда для потребителя целесообразно вложиться в собственную малую возобновляемую электростанцию: использовать свою крышу, например, установив там солнечные панели. Или если это регион с большим ветровым потенциалом, выбрать ветрогенераторы. Конечно, нужно считать экономию от таких вариантов генерации и анализировать график потребления с этих объектов. Очевидно, что солнце даст мощность в электросистему именно днем. Поэтому солнце имеет хорошую синергию с системами охлаждения и кондиционирования, потому что они мощности потребляют в то же время, когда светит солнце и когда жарче всего. Нужно вдумчиво подходить к выбору способа генерации для объекта, которому не хватает мощности – при грамотном подходе его применение поможет решить часть проблем.
Еще один аспект, в свете которого целесообразна установка ВИЭ-электростанций, – энергетическая безопасность. Загородное жилье, как правило, подключается к электрическим системам воздушными линиями, работа которых зависит от погоды: ураган, сильная гроза – и люди остаются без электроэнергии. Сейчас многие внедряют современные отопительные газовые системы с циркуляционными насосами и электронными системами управления и безопасности. Они энергоэффективны, но не работают без электроэнергии. Поэтому в случае с загородными домами на первый план выходит не столько выгодность с точки зрения возврата инвестиций, сколько энергетическая безопасность, ведь при отсутствии подключения к электрической сети жильцы могут замерзнуть, у них может заморозиться система водоснабжения, они могут остаться без электроэнергии в критический момент. Поэтому жильцов мотивирует не то, сколько они сэкономят, потребив меньше от электрической сети, но и стремление обезопасить дом и семью. В данном случае важным фактором, который окупает использование такой системы, является электрическая независимость от аварий в сетях.
Практика большинства стран показала: неэффективно полностью замещать одни виды генерации другими. Как и в любой сложной системе, хорошо работает только синергия. Необходимо дополнять одни типы электростанций другими, укрепляя их сильные стороны и нейтрализуя слабые. Рассмотрим синергию на примере атомной или угольной станции. Это низкоманевренные электростанции, на них нет возможности, как на газовой, «закрыть кран», ограничивая вырабатываемую мощность, и снизить расходы потребляемого топлива. Если атомная станция работает, она одну и ту же мощность выдает 24 часа в сутки. И если мы днем и вечером потребляем много энергии, а ночью – очень мало, то днем возникает дефицит, а ночью – профицит. Если же дополнить такую электростанцию солнечной, которая дает мощность только днем, проблема дефицита решится. Это простейший пример преимущества использования разных видов генерации.
В ближайшие 10-20 лет нас ждет дальнейшая экспансия возобновляемой энергетики. Инновационные технологии позволят делать ВИЭ-электростанции все более дешевыми и эффективными. При этом электростанции, работающие на традиционных видах топлива, постепенно будут сдавать свои позиции. Сейчас у нас в стране и во всем мире доминируют ветровая и солнечная энергетика – эта тенденция сохранится. При этом, как уже отмечалось, в любой сложной системе хорошо работает только синергия. Совмещение низкоманевренных и высокоманевренных электростанций с разными стоимостями строительства и владения с экономической точки зрения дает возможность наиболее эффективно отвечать вызовам, которые стоят перед электросистемой. Но решать возникающие проблемы можно, только думая об электросистеме как о едином целом для всей страны. Причем не забывая, что есть генерация, есть потребитель, есть сети, которые находятся между производством электроэнергии и ее потреблением. И эти сети должны донести электроэнергию от генерации до покупателя, как можно меньше растеряв по дороге. Использование возобновляемых источников энергии эффективно, когда оно умело интегрируется в существующие энергосистемы, чтобы побороть их слабые стороны и укрепить сильные.
Источник
Автор: rina