Экономические и социальные предпосылки развития в регионах России систем энергообеспечения на основе ВИЭ

В настоящее время мировая энергетика находится на пути перехода к новому технологическому укладу: энергозависимая экономика требует все больше и больше энергии для функционирования и развития, а запасы ископаемого топлива, на котором основана традиционная энергетика, постепенно уменьшаются, что сопровождается увеличением темпов нарастания затрат на его добычу. Прогнозируемый рост стоимости топлива в обозримый промежуток времени приведет к резкому снижению эффективности традиционных способов получения электричества и тепла, возрастанию тарифов на производимую энергию, увеличению затрат у ее потребителей и, как результат, к появлению серьезных экономических проблем на глобальном уровне. Кроме того нельзя не учитывать и экологический фактор, значимость которого увеличивается с каждым годом. Загрязнение воздушного и водного бассейнов, качественное истощение водных ресурсов и рост объемов образования отходов, кислотные дожди и парниковый эффект — далеко не полный перечень последствий негативного влияния на окружающую среду современного топливно-энергетического комплекса. Существенным является также и «тепловое загрязнение» планеты, происходящее при сжигании любого вида топлива. Стремительный рост энергопотребления может в ближайшие десятилетия привести к увеличению температуры на поверхности Земли примерно на один градус. Нарушение энергобаланса планеты в таких масштабах может дать необратимые опасные изменения климата.

Выход из сложившейся ситуации эксперты видят как во всемерном повышении эффективности и совершенствования технологий использования традиционных энергоносителей, так и в расширении применения возобновляемых источников энергии (ВИЭ): солнечной, геотермальной, ветровой энергии, низкопотенциального тепла, энергии биомассы, малых водных потоков, морских волн, течений и приливов.

Именно поэтому, начиная с 90-х годов по инициативе ЮНЕСКО при поддержке государств-членов ООН и заинтересованных организаций, в Западной Европе и США проводятся мероприятия по продвижению идеи широкого использования альтернативных энергетических источников и созданию конкурентного рынка в этой сфере. Ежегодные темпы роста установленной мощности энергоустановок на ВИЭ в мире оцениваются в десятки процентов и на порядок превышают средние темпы развития традиционной энергетики. Во многих странах приняты амбициозные планы добиться к 2020 году доли ВИЭ в энергобалансах на уровне 15 - 20% и выше, в России же, эта цифра составляет всего 4,5 %.

В какой-то степени ситуацию можно понять: нефтегазовый комплекс обеспечивает 17% российского ВВП и свыше 40% поступлений консолидированного бюджета. Отказаться от эксплуатации этих ресурсов и от большей части бюджетных поступлений непросто. Кроме того, следует признать, что очевидные преимущества ВИЭ, такие как неисчерпаемость, отсутствие затрат на топливо и экологическая безопасность, пока не могут склонить в свою сторону чашу весов под грузом технически проработанных и более дешевых традиционных методов получения энергии, несмотря на практически не оцениваемый наносимый ими окружающей среде ущерб. И все же, при закономерном доминировании традиционной энергетики уже сегодня в России имеются обширные районы, где развитие энергоснабжения по экономическим, экологическим и социальным условиям, а также условиям ресурсообеспечения целесообразно рассматривать с учетом масштабного использования возобновляемых источников энергии.

В первую очередьк ним могут быть отнесенызоны автономного электро- и теплоснабжения, площадь которых составляет около 70 % территории страны, где по разным подсчетам проживает от 10 до 20 млн. человек. Здесь расположено 70 городов, более 360 поселков городского типа и около 1400 мелких населенных пунктов.

Рис. 1. Централизованное и автономное энергоснабжение на территории России

Как видно из рисунка 1, без поступления энергии из централизованных источников существуют многие территории Уральского региона, большая часть Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока и особенно Крайний Север как наиболее удаленный и труднодоступный регион. На автономном энергообеспечении находятся и некоторые районы Центральной Европейской части РФ и южных регионов страны. Для удаленных районов со слаборазвитой инфраструктурой себестоимость электрической энергии может достигать величины в 20 - 160 руб./кВт×час при среднем тарифе для централизованных потребителей около 4-5 руб./кВт×час.

Сегодня именно малонаселенные Сибирь и Дальний Восток (рис.2) с их громадными территориями и неосвоенными природными богатствами стали привлекать особое внимание Правительства Российской Федерации.

Рис. 2. Численность населения Федеральных округов России по переписи 2010 года

Рис. .

По его инициативе Министерство экономического развития разработало проект Федерального закона "О развитии Сибири и Дальнего Востока», направленный на привлечение инвестиций в освоение этих территории, эффективное использование имеющихся там природных ресурсов, создание благоприятных условий для комплексного социально-экономического развития региона[35]. Отношение к этому проекту в стране далеко неоднозначно, но это одна из первых серьезных официальных попыток обратить внимание на проблемы малонаселенных и экономически слабо освоенных регионов. Предстоит развивать девять дальневосточных и шесть сибирских субъектов федерации: республику Алтай, Бурятию, республику Саха (Якутия), Тыву, Хакасию, Забайкальский, Камчатский, Красноярский, Приморский, Хабаровский края, Амурскую, Иркутскую, Магаданскую, Сахалинскую и Еврейскую автономную области и Чукотку, площадь территорий которых составляет более трети от всей территории России. Здесь проживает менее восьми миллионов человек, которых явно недостаточно для освоения столь обширных территорий. Привлечение населения на эти территории является одной из важнейших составляющих проекта развития сибирского и дальневосточного регионов, и без создания комфортных условий для существования и работы людей эта задача вряд ли может быть решена. С этой целью в рамках реализации приоритетных инвестиционных проектов Законом предусматривается «обеспечение создания необходимой энергетической, транспортной и иной инфраструктуры за счет собственных и привлеченных средств». Учитывая размеры территории, даже при многократном увеличении численности населения и реализации большинства планируемых проектов расстояния между существующими и вновь создаваемыми поселениями будут достаточно велики, что потребует дальнейшего развития систем автономного энергоснабжения в этих регионах.

Наиболее отдаленные и хуже всех обеспеченные энергией районы Крайнего Севера и приравненные к ним территории включают 14 краев и областей, 6 республик, 10 автономных округов[36]. В этом регионе сосредоточены основные запасы ряда важнейших полезных ископаемых, которые являются определяющими для развития экономики страны. Здесь находится 80% общероссийских разведанных запасов газа промышленных категорий, производится добыча 91% природного газа, извлекается 90% ресурсов углеводородов всего континентального шельфа Российской Федерации, в том числе 70% — на шельфе Баренцева и Карского морей. В глубоководной части Северного Ледовитого океана изысканы 15–20 млрд. т прогнозируемых запасов углеводородов (в переводе на условное топливо). Кроме углеводородного сырья в арктических районах разведаны месторождения: апатитового концентрата (более 90% запасов), никеля (100%), меди (около 60%), вольфрама (более 50%), редкоземельных элементов (более 95%), платиноидов (свыше 98%), олова (более 75% разведанных и 50% прогнозных запасов). Потребности экономики России и истощение запасов природных ресурсов на освоенных территориях объективно предопределяют увеличение их добычи в районах Крайнего Севера. С учетом перспектив экономического развития региона и специфических особенностей осваиваемых территорий проблема надежного и качественного энергообеспечение хозяйствующих субъектов и населения становится все более и более серьезной.

В настоящее время объем так называемого «северного завоза» для энергетических целей оценивается примерно в 7 - 8 млн. тонн нефтепродуктов и 23 - 25 млн. тонн угля в год, при этом топливо перевозится водным, автомобильным и даже воздушным транспортом, что в разы увеличивает его стоимость. Правительство Российской Федерации для доставки органического топлива и грузов в северные регионы тратит огромные финансовые средства, в среднем более 60 млрд. руб. в год.

Наличие на таких территориях разобщенных и расположенных на достаточно значительном расстоянии друг от друга населенных пунктов с малыми объемами потребления энергии делает крайне экономически невыгодным присоединение удаленных изолированных потребителей к централизованным электрическим сетям. В большинстве поселений производство энергии осуществляется, в основном, с помощью дизельных генераторов различной мощности, работающих на дорогостоящем привозном органическом топливе.

В зоне Российского Севера эксплуатируются более 12 тысяч дизельных электростанций (ДЭС) мощностью от 100 кВт до 3,5 МВт. Средний расход завозимого дорогостоящего топлива составляет на каждой из них от 360 (на современных ДЭС) и до 480 (на старых ДЭС) т у.т. К этим электростанциям следует добавить и почти такое же количество мелких котельных (только в районах Дальнего Востока их число достигает 5 тысяч). Так в Мурманской области[37] при сложившихся в 2011 году оптовых ценах на дизельное топливо 26 – 27 тыс. руб./т стоимость его после доставки удаленному потребителю может возрасти до 30 – 50 тысяч за тонну. Затраты на местные перевозки при транспортировке автомобилями приводят к подорожанию топлива – в 1,2 -1,5 раза, морскими судами – в 1,3 – 1,8 раза, бездорожным транспортом – в 1,5 – 2,5 раза, а при использовании авиации – в 3 раза и более по отношению к цене на опорных базах теплоснабжения. При мощности дизельных энергоустановок 100 – 300 кВт себестоимость получения 1 кВт×ч электроэнергии достигает 14 – 18 руб./ кВт×ч, что почти на порядок выше, чем в населенных пунктах, снабжаемых централизованными источниками.

В Ненецком национальном округе электроснабжение удаленных поселков также осуществляется с помощью дизель-генераторов. 15 тысяч тонн дизельного топлива и ГСМ в год завозятся в период навигации из других регионов России. 26 тысяч тонн угля, 1,2 тыс. тонн бензина, 350 тонн нефти сжигается ежегодно для производства электроэнергии. Около 380 миллионов рублей составляют ежегодные дотации госбюджета на этот «северный завоз». В 29 рублей обходится 1 кВт·ч электроэнергии с учетом доставки дизельного топлива.

В Архангельской области у компании "Архэнерго" самая низкая себестоимость производства электрической энергии на дизельной электростанции - около 9 руб./ кВт·ч. А вот себестоимость одного киловатт часа многих других компаний области доходит до 27 руб.

Аналогичные проблемы имеют место и во многих районах Сибири и Дальнего Востока. К примеру, в Ольхонском районе Иркутской области сельские жители платят за 1 кВт·ч электроэнергии 25, 9 руб, в Северной Якутии - по состоянию на 2009 год 18,75 руб./ кВт·ч (в пересчете на 2011 год с использованием инфляционных коэффициентов – около 22 руб./ кВт·ч). Северная Якутия использует для обеспечения населенных пунктов 49,5 тыс. дизель-генераторных установок с двигателями внутреннего сгорания суммарной мощностью 17 млн. кВт и выработкой электроэнергии около 50 млрд. кВт·ч в год. Годовой расход топлива такими дизельными электростанциями (ДЭС) в пересчете на условное составляет около 6 млн. т.

Малая плотность населения на огромных территориях Дальнего Востока, составляющих треть территории страны, требует на порядок больше затрат на создание новых сетей и электростанций, нежели в европейской части России и даже в Сибири. Может быть, именно поэтому средняя стоимость электроэнергии в этом макрорегионе чуть ли не вдвое превышает общероссийскую, а в изолированных энергосистемах, где электричество вырабатывается на дизель-генераторах, она может стоить дороже и в 10-20 и более раз.

С учетом финансовых возможностей населения и необходимости создания разумных условий хозяйствования в регионах с высокими затратами на производство энергии тарифы для конечных потребителей устанавливаются на уровне ниже фактической себестоимости. Затраты и недополученные доходы организаций, производящих электрическую энергию и поставляющих ее конечным потребителям, возмещаются за счет бюджетных средств. Несмотря на дотацию, тарифы на электроэнергию для конечных потребителей чрезвычайно велики и местами существенно превышают 7,5 руб./кВт×ч (Рис.3).

Рис. 3. Тарифы на электроэнергию для конечных потребителей, коп./кВт×час

Потенциальными пользователями энергии, вырабатываемой с помощью возобновляемых источников энергии, могут также выступать:

- зоны централизованного энергоснабжения с большим дефицитом электроэнергии и значительными материальными потерями и социальными проблемами из-за частых отключений потребителей энергии;

- населенные пункты со сложной экологической обстановкой, обусловленной вредными выбросами в атмосферу от различных промышленных и инфраструктурных объектов, работающих на ископаемом топливе;

- объекты с морально и физически изношенным традиционным энергетическим оборудованием;

- рекреационно оздоровительные зоны;

- территории, имеющие проблемы с обеспечением энергией жилых микрорайонов, населенных пунктов, индивидуального жилья, фермерских хозяйств, мест сезонной работы, садово-огородных участков.

Потенциальное преимущество применения ВИЭ в рассмотренных выше районах по сравнению с традиционными источниками энергии обуславливается следующим рядом причин:

- отказом от использования ископаемых углеводородов – ценнейшего сырья, из которого намного выгоднее производить широкий спектр полезных продуктов высших переделов, чем сжигать для производства технологического тепла;

- сокращением объемов и соответственно затрат на транспортировку дорогостоящего топлива в удаленные и труднодоступные районы при одновременном повышении надежности энергоснабжения;

- снижением себестоимости производства электрической и тепловой энергии;

- снижением тарифов на энергию для конечных потребителей, улучшением условий жизни населения;

- уменьшением локального загрязнения окружающей среды;

- снижением уровня загрязнения атмосферного воздуха парниковыми газами по стране в целом, позволяющим в соответствии с Киотским протоколом организовать продажу «неиспользованных» квот на их выброс другим странам;

- резким сокращением стоимости инженерных коммуникаций за счет радикального уменьшения протяженности линий электропередачи и теплотрасс с соответствующим снижением потерь при передаче энергии, эксплуатационных и ремонтных издержек;

- уменьшением количества электрических подстанций, а в ряде случаев и отказом от преобразования уровней напряжения электрической энергии и т.д.

Целесообразность перехода от традиционной «углеродной» невозобновляемой энергетики к альтернативной «безуглеродной» возобновляемой обусловлено не только быстрыми темпами истощения невозобновляемых запасов органического топлива и значительным локальным и глобальным негативным воздействием продуктов его сгорания на окружающую природную среду, но и стремлением сохранить на более длительный срок сырьевую базу для производства самых разнообразных видов продукции для будущих поколений.

Ресурсосбережение в энергетической отрасли позволит обеспечить развитие секторов нефте- и газопереработки, нефтегазохимии и производства на этой основе широкого ассортимента химической продукции самого разного назначения. Следует отметить, что переориентация ископаемых топлив на использование в качестве химического сырья приводит к значительному, в ряде случаев к кратному повышению ценности производимых продуктов.

В качестве основных потребителей химической и нефтехимической продукции выступают население, сама химическая отрасль, машиностроение, строительство, сельское хозяйство, транспорт, связь и другие отрасли народного хозяйства. Следует отметить, что более 50% товарооборота нефтехимической и химической продукции происходит внутри самого химического комплекса. По отдельным 15 товарным группам «внутреннее» потребление превышает 90% (полиэтилен, полипропилен, полистирол, полиэтилентерефталат, синтетические каучуки). В строительной индустрии и жилищно-коммунальном секторе применяется большое количество изделий из полимерных материалов, стеклопластиков, пенопласты, клеи, лакокрасочная продукция и другие химические продукты. В машиностроении (станкостроение, авто-, авиа-, судостроение и др.) существует большой спрос на детали из конструкционных полимерных материалов, специальные лакокрасочные покрытия, изолирующие, шумопоглощающие материалы и многие другие продукты. Развитие легкой промышленности, производства автомобильных и специальных шин обуславливает необходимость дальнейшего развития производства химических волокон и нитей.

Производство нефтепродуктов и продуктов газопереработки – одна из важнейших составляющих нефтегазовой промышленности. По итогам 2014 года на переработку в Российской Федерации было направлено 288,7 млн. тонн нефти и более 70 млрд. м³ природного газа. При этом с каждым годом увеличивается количество нефти отправляемой на нефтепереработку по сравнению с нефтью отправляемой на экспорт. В 2012 году разница между нефтепереработкой и экспортом нефти составила 26 млн. тонн., в 2013 этот показатель увеличился до 37 млн. тонн, а в 2014 году достиг 67 млн. тонн.

Согласно международному исследованию "Пути к глубокой декарбонизации" [2], Россия к 2050 году может увеличить ВВП на душу населения с 13 до 41 тысячи долларов.Для этого России необходимо увеличить инвестиции в альтернативную энергетику, нарастить процент электрификации промышленности, транспорта и систем отопления. Авторы российской части исследования просчитали пять моделей по декарбонизации экономики, в том числе с разными вариантами структуры энергобаланса. Ключевой вывод: РФ может снизить энергоемкость ВВП на 73% и углеродоемкость электроэнергетики на 98%, одновременно повысив долю электричества в секторах транспорта, ЖКХ и промышленности с 14% до 30%. Эти меры приведут к снижению общего объема выбросов парниковых газов в РФ на 87% от уровня 2010 года.

Все это, так или иначе, свидетельствует об экономической, экологической и социальной целесообразности широкого распространения возобновляемой энергетики в самых различных регионах страны при условии, что такая возможность там имеется. Решение проблем, связанных с развитием энергетики на основе возобновляемых источников энергии, принимается Правительством Российской Федерации и региональной администрацией исходя из имеющихся в регионах социально-экономических предпосылок и наличия на этих территориях необходимого ресурсного потенциала. Для экономики страны и состояния окружающей нас природной среды значение имеют размеры энергетический потенциал ВИЭ и его экономические и экологические преимущества по сравнению с традиционной топливной энергетикой. Возможности по широкому внедрению возобновляемой энергетики в нашей стране имеются. Оцененный в 2015 году технический потенциал возобновляемых источников энергии (ВИЭ) на территории Российской Федерации [3] составил в тоннах условного топлива 37150,8 млн. тут/г.

1. BP Statistical Review of World Energy 2015

2. Pathways to deep decarbonization. The interim 2014 DDPP report (IDDRI, July 2014)

3. Атлас ресурсов возобновляемой энергии на территории России: науч. издание. – М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2015. – 160 с.

Источники

1. https://yearbook.enerdata.ru/coal-and-lignite-world-consumption.html#energy-primary-production.html

2. https://yearbook.enerdata.ru/energy-consumption-data.html

3. https://yearbook.enerdata.ru/energy-intensity-GDP-by-region.html

4. https://yearbook.enerdata.ru/coal-and-lignite-world-consumption.html#world-electricity-production-map-graph-and-data.html

5. https://yearbook.enerdata.ru/coal-and-lignite-world-consumption.html#renewable-in-electricity-production-share-by-region.html

6. https://yearbook.enerdata.ru/coal-and-lignite-world-consumption.html#wind-solar-share-electricity-production.html.html

7. https://yearbook.enerdata.ru/coal-and-lignite-world-consumption.html#electricity-domestic-consumption-data-by-region.html

8. https://yearbook.enerdata.ru/coal-and-lignite-world-consumption.html#world-natural-gas-production.html

9. https://yearbook.enerdata.ru/coal-and-lignite-world-consumption.html#natural-gas-consumption-in-the-world.html

10. https://yearbook.enerdata.ru/coal-and-lignite-world-consumption.html#coal-and-lignite-production.html

11. https://yearbook.enerdata.ru/coal-and-lignite-world-consumption.html#coal-and-lignite-world-consumption.html

12. https://yearbook.enerdata.ru/coal-and-lignite-world-consumption.html#crude-oil-production.html

13. https://yearbook.enerdata.ru/coal-and-lignite-world-consumption.html#crude-oil-input-refineries.html

14. https://yearbook.enerdata.ru/coal-and-lignite-world-consumption.html#refined-oil-products-production-graph-stats.html

15. https://yearbook.enerdata.ru/coal-and-lignite-world-consumption.html#oil-consumption.html

16. http://sophist.hse.ru/rstat_data/ecbase/natura2013/электроэнергия.htm

17. http://sophist.hse.ru/rstat_data/ecbase/prvid122014/H-П_40.htm

18. http://sophist.hse.ru/rstat_data/ecbase/natura2013/электроэнергия.htm

19. http://sophist.hse.ru/rstat_data/ecbase/prvid122014/H-П_40.htm

20. http://sophist.hse.ru/rstat_data/ecbase/tepel13/t2_ras.htm

21. Цены на электроэнергию в Европе – итоги 2014 г. РИА Рейтинг.http://www.riarating.ru/countries_rankings/20141120/610637944.html

22. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2013 году»., 23 Декабря 2014, http://www.mnr.gov.ru/upload/iblock/6c7/gosdokladeco.pdf

23. Проект государственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2013 году», версия 20.07.2015, 24 Июля 2015. http://www.mnr.gov.ru/upload/iblock/3f1/doklad_2014.pdf

24. https://yearbook.enerdata.ru/CO2-emissions-data-from-fuel-combustion.html#CO2-emissions-data-from-fuel-combustion.html

25. Проект государственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2013 году», версия 20.07.2015, 24 Июля 2015. http://www.mnr.gov.ru/upload/iblock/3f1/doklad_2014.pdf

26. Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды. М., ЭКОНОМИКА, 1986.

27. http://government.ru/orders/18500/ , http://www.consultant.ru/law/hotdocs/43358.html

28. http://www.kommersant.ru/Doc/2747627