53ЭКОНОМИКА и ЭКОЛОГИЯ
УДК 620.91
Экономическая и экологическая целесообразность использования возобновляемых источников энергии
Панибратов Ю.П., Белоусова А.Д., Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, Санкт-Петербург, Россия
Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, альтернативная энергетика, ветроэнергетика, мировой рынок, природные ресурсы, СО2.
В данной статье рассматриваются мировые изменения в сфере ветроэнергетики, эффективность развития альтернативной энергетики, меры, проводимые разными государствами с целью развития использования возобновляемых источников энергии и то, какие перемены эти технологии за собой влекут. Приводится информация о положении России в сфере использования ветряных источников энергии.
Economic and ecological prospects for development of renewable energy sources
Panibratov Yu.P., Belousova A.D., Saint-Petersburg State University of architecture and civil engineering, Saint-Petersburg, Russia
Keywords: urenewable energy, alternative energy, wind energy, global market, natural recourses, CO2.
This article presents the global changes in the wind energy industry. The article considers the efficiency of the development of alternative energy and its advantages; measures taken by different states to develop the use of renewable energy sources and what changes these technologies entail. Information is given on the situation in Russia in the field of wind energy sources use.
Мировое потребление энергии за последние 5 лет существенно выросло, и с каждым годом оно заметно увеличивается. Рост населения планеты и неостанавливающийся процесс появления новых видов сервиса приводит к возрастанию энергопотребления. По данным International Energy Agency (1ЕА)/Международного Энергетического Агентства (МЭА), в 2015 году мировое потребление энергии составило 20,76 трлн кВт*час, к 2030 году прогноз составляет 33,4 трлн кВт*час, к 2050 году - 41,3 трлн кВт*час. Для обеспечения глобально растущих запросов требуется увеличивать количество производимой энергии. При этом важно учитывать ограниченность природных запасов нефти, газа и угля, применяемых при традиционном способе выработки электроэнергии. Актуальность затронутой темы обуславливается тем, что в настоящее время мировое сообщество ставит перед собой задачу поиска новых источников энергии, которые отличаются принципами долговременного использования, возобновляемости сырья и низкого негативного воздействия на окружающую среду. Авторы данной статьи считают тему и рассматриваемые вопросы актуальными еще и потому, что есть объективные предпосылки к тому, что экспорт нефти и ее производных в будущем станет не настолько востребован, а актуальность развития энергосбережения и применения альтернативной энергетики будет возрастать.
Ветроэнергетическая станция (ВЭС) представляет собой несколько ветроэлектрических установок (ВЭУ), собранных на одной определенной территории и объединенных в единую сеть. Ветровые электростанции иногда называют «ветряными фермами».
Существует большое множество концептуальных ветрогенераторов, которые по типу колеса (ротора, турбины, винта) подразделяют на 2 основных вида:
1. Ветрогенераторы с горизонтальной осью вращения;
2. Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения.
Горизонтальные ВЭУ (их называют крыльчатыми) являются наиболее распространенными.
Горизонтальные ветряки имеют меньшее количество разновидностей конструкций, чем вертикальные. Количество лопастей может варьироваться от 1 до 50. Теоретически, ветряки с большим количеством лопастей, как правило, работают на более низких скоростях вращения, в то время как установки с малым количеством должны вращаться с высокой скоростью, чтобы охватить в полной мере ветровые потоки, проходящие через площадь ротора. У ветроустановок горизонтального типа ведущий вал ротора расположен горизонтально относительно земли. При этом ротор должен быть направлен на ветер. Ориентация происходит за счет флюгерных систем или, для более
крупных станций, при помощи датчиков ветра и сервоприводов, которые поворачивают ось вращения на ветер.
Преимущества горизонтальных ветрогенераторов:
1. Горизонтальные устройства имеют более высокую эффективность, так как энергия потока ветра поглощается ими полнее в силу конструктивных особенностей;
2. Все горизонтальные установки созданы примерно по одной конструктивной схеме, что упрощает и удешевляет проектирование.
Недостатки горизонтальных ветрогенераторов:
1. Необходимость настройки генератора по направлению ветра;
2. Необходимость наличия высокой опоры - мачты для обеспечения оптимального режима контакта с потоками ветра;
3. Необходимость наличия защиты от ураганного ветра, которая автоматически при увеличении скорости ветра отводит ротор от него, из-за чего частота вращения лопастей резко падает;
4. Высокое шумовое загрязнение вблизи станций.
У ветроэлектрической установки с осью вращения вертикальной ведущий вал ротора расположен относительно поверхности земли вертикально. Турбины такого типа называют карусельными или Н-образными. При применении установки такого типа пропадает необходимость направления ротора на ветер, так как турбины работают при низких скоростях ветра, поступающего с любого направления. Вертикальные установки обладают большим числом разновидностей устройства ротора, чем горизонтальные.
Преимущества вертикальных ветрогенераторов:
1. Небольшая скорость ветра для старта движения ротора ветрогенерато-
ра;
2. Работа установки не зависит от направления движения воздушного потока. В силу конструктивных характеристик ветряк способен улавливать ветер под любым углом;
3. Низкий звуковой фон ветрогенератора. Кроме того, при работе вертикального ветрогенератора практически отсутствует инфразвук, который негативно сказывается на здоровье человека. Таким образом, имеется возможность установки генератора рядом с жилыми зданиями;
4. Возможна работа генератора при любых скоростях ветра вплоть до ураганных значений;
5. Может быть установлен на достаточно низкой высоте.
Недостатки вертикальных ветрогенераторов:
1. Эффективность преобразования ветра в энергию у вертикальных генераторов ниже, чем у горизонтальных;
2. Вертикальные ветрогенераторы конструктивно сложнее и материало-емки по сравнению с горизонтальными;
3. При сильном ветре и интенсивном вращении напряжение в генераторе может создавать скачок, который может привести к выходу из строя оборудования.
При сравнении двух типов конструкций горизонтальной и вертикальной, следует отметить, что у каждого устройства есть свои достоинства и недостатки, оценить которые полностью возможно только при опыте работы с каждым из данных двух типов. С развитием ветроэнергетики и появлением усовершенствованных и более современных конструкций, соотношение КПД вертикальных и горизонтальных установок почти сравнялось. В среднем, по оценке различных источников, большинство современных ВЭУ работают с коэффициентом полезного использования, равным от 25% до 40%, что пока в несколько раз ниже уровня КПД электростанций, производящих энергию путем переработки невозобновляемых ресурсов. Тенденция применения горизонтальных ВЭУ превалирует для производства энергии в промышленных и в региональных масштабах, в то время как вертикальные установки используются для обеспечения энергией отдельных участков, не имеющих подключения к центральным электросетям. Мощность ветрогенератора зависит от скорости ветра и конструктивных особенностей установки. Мощность промышленных ВЭУ может начинаться от 500КВт и достигать 8МВт. Малые ветроустановки имеют мощность в среднем от 5КВт до 10КВт. Срок эксплуатации генератора любого типа при регулярном проведении технического осмотра составляет 15-30 лет.
Помимо деления ветрогенераторов по типу положения ротора, существует классификация по месторасположению установки:
1. Наземные ВЭС. Данный вид установки, скорее всего, является самым узнаваемым из всех существующих способов сбора ветровой энергии. Наземная станция - это станция, которая устанавливается на твердой поверхности земли;
2. Прибрежные ВЭС. Ветряные фермы строятся на неглубокой зоне морей или океанов. Также прибрежные станции называют офшорными от английского слова ой^оге - находящийся на небольшом расстоянии от берега. КПД водных станций выше, чем у наземных из-за большей скорости ветряного потока над водными пространствами. Электроэнергия передается через подводные кабели;
3. Шельфовые ВЭС. Шельфовые электростанции строят в море. Также, как и в случае строительства прибрежных станций, энергия передается через проходящие по морскому дну кабели. Строительство шельфовых станций
подразумевает большие затраты, чем наземных. Это обуславливается конструктивными и эксплуатационными особенностями: возведение и применение дополнительного оборудования и персонала при строительстве на воде, строительство более массивных фундаментов и дополнительная защита от коррозии металлических конструкций станции из-за соленой воды, в которых они находятся;
4. Плавающие ВЭС. Установка появилась позже офшорных и прибрежных станций. Технология создания плавающих фундаментов может сократить расходы на создание ветряных станций на водном пространстве. Однако, это довольно молодая идея и технология еще находится только на стадии пробного применения в Европейских странах;
5. Парящие ВЭС. Высотные ветровые турбины, расположенные высоко над землей, где они могут использовать более сильные и стойкие ветряные потоки. Парящие ветрогенераторы не требуют фундаментных установок, их закрепляют тросом и отправляют на высоту в несколько сотен метров;
6. Горные ВЭС. Расположены на высотной и в горной местности.
Развитию ветровой энергетики, как и альтернативным видам возобновляемых источников энергии, сопутствует определенная техническая проблема - периодичность действия. Выработка ветряной станции зависит от силы ветра - нестабильным и нерегулируемым источником энергии. Соответственно, поступление энергии в энергосистему с ВЭС неравномерно, что в случае введения значительной доли ветроэнергетики в энергосистему сможет способствовать ее дестабилизации. Поэтому, некоторые ветряные электростанции строятся совместно с дополнительным резервирующими источниками энергии с целью избежания зависимости от интенсивности ветра и обеспечения бесперебойного производства энергии. Такими аккумулирующими источниками являются гидроаккумулирующие электростанции1 и солнечные батареи, твердотельные аккумулирующие станции2, дизельные электростанции и аккумуляторы. Однако, применение аккумулирующих устройств для каждой ветроустановки может оказаться нецелесообразно в случае наличия
1 Гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС) - гидроэлектростанция, используемая для выравнивания неоднородности электрической нагрузки путем накопления энергии во время низкого уровня ее потребления электросетями и отдачи ее во время пиковых нагрузок.
2 Твердотельная аккумулирующая станция (ТАЭС) - такие станции разрабатываются для промышленного накопления энергии. Принцип работы ТАЭС основан на потреблении энергии для поднятия тяжелых грузов на высоту в несколько сотен метров и ее выработке при опускании этих грузов под действием силы тяжести.
у ВЭС достаточного резерва мощности.
Одним из основных факторов, определяющим тенденции развития ветроэнергетики, является потребность в энергии и выбор топлива, способного удовлетворить эту потребность. Существует общепризнанное утверждение, согласно которому прогресс в технологиях и в энергетике является принципиально важным для развития всего человечества. В 1800 году население всей планеты Земля составляло 1 миллиард человек, на сегодняшний день эта цифра равна 7 миллиардам и, вполне вероятно, что через несколько десятков лет общая численность землян достигнет большего. Понятно, что человек будет стремиться создать для себя наилучшие условия жизни, и энергоресурсы будут играть если не решающую, то немаловажную роль в этом.
12 декабря 2015 года в ходе Конференции по климату в Париже было подготовлено Парижское соглашение в рамках Рамочной конвенции ООН об изменении климата. Суть соглашения - регуляция мер по снижению содержания углекислого газа в атмосфере с 2020 года.
Дата подписания соглашения - 22 апреля 2016 года в Нью-Йорке.
Цель соглашения - запуск осуществления Рамочной конвенции ООН по изменению климата. Осуществление ограничения повышения глобальной температуры Земли в текущем столетии до 2х градусов Цельсия и поиск средств для большего ограничения этого повышения до 1,5 градусов Цельсия. Договор обязывает участников пересмотреть достигнутый прогресс в 2018 году и проводить такую оценку в дальнейшем каждые 5 лет.
Участники соглашения: 185 стран и Евросоюз.
Ответственность: соглашение дает право комиссии международных экспертов проверять информацию, предоставляемую странами о количестве производимых выбросов СО2. Важным фактом является то, что соглашение не предусматривает санкций в отношении тех стран, которые не достигнут декларированных ими целей или нарушат их.
Мнения о Парижском соглашении двойственны: сторонники первого считают, что так как фактически никаких правовых обязательств данное соглашение не накладывает на подписавших его, то весомость этого соглашения сводится к нулю. Второе мнение: Парижское соглашение - это начало внедрения энергосберегающих технологий, стартовый этап, который со временем приведет к созданию других, более серьезных правовых актов в рамках перехода на альтернативные источники энергии, а также способствует стимулированию государственной поддержки инициатив бизнеса, направленных на минимизацию климатических рисков.
Мировая энергетическая система вошла в новый этап трансформации: мир вступает в переход к широкому использованию возобновляемых источ-
ников энергии и вытеснению ископаемых видов топлива. Однако, темпы этого перехода и скорость изменений энергетических «предпочтений» на мировом уровне пока еще неопределенны.
Драйверами такого энергоперехода служат 2 фактора, представленные в таблице 1.
Таблица 1
Основные драйверы перехода от углеводородной энергии к низкоуглеродной
Государственная энергетическая политика Развитие технологий
Климатическая повестка и цели по декарбонизации. Обеспечение надежности и безопасности энергоснабжения. Технический прогресс и возникновение совершенно новых решений, способных значительно повысить эффективность энергетического сектора и изменить общепринятый способ его функционирования.
Стремление правительств всех стран обеспечить конкурентоспособность национальных экономик и ускорить их экономический рост через возможность иметь энергию по доступной цене и в достаточных объемах.
Стремление повысить безопасность, понижая зависимость от импорта углеводородов и их производных и наращивая поставки от низкоуглеродных источников.
Согласно данным Международного Агентства по возобновляемым источникам энергии в период с 2010 по 2019 годы затраты на производство ветряной электроэнергии упали. В 2019 году по сравнению с 2010 годом совокупные издержки наземных и морских электростанций сократились на 68%. Такое падение стоимости производства и строительства обуславливается в первую очередь, изменением спроса на рынке, где теперь альтернативная энергетика котируется все больше и больше. Это, в свою очередь, повлияло на совершенствование технологий, экономию на затратах от масштаба цепочек поставки и конкуренции среди производителей и приобретение нового опыта у разработчиков и у строителей.
Снижение себестоимости производства ветроэнергетики способствовало снижению стоимости одного кВт энергии, производимой ветром, и на конец 2019 года варьировалась от 0,053 до 0,11 долларов США в зависимости от места, сезона и прочих условий. Одновременно с этим, стоимость углеводородной энергии составляла в этот же период от 0,05 до 0,29 долларов США.
Так как и потребители и энергосбытовые компании, прежде всего, заинтересованы в более дешевой энергии, то стоимость, естественно, играет первостепенную роль. Введение платы и ее повышение за выбросы в атмосферу углекислого газа влияет на стоимость выработки электроэнергии традиционными способами. Удешевление производства энергии из ветра и повышение стоимостных издержек получения углеводородной энергии обуславливают практически одинаковую стоимость электроэнергии обоих типов на рынке.
Ежегодно Международное Энергетическое Агентство публикует прогноз мирового энергетического развития или сценарий устойчивого развития, который показывает, каким может быть развитие мирового энергетического сектора при условии выполнения климатических целей, определенных в Парижском соглашении. При этом авторы сценария оценивают возможные варианты как при положительной динамике внедрения ветроэнергетики, так и при стагнации в ее развитии.
Согласно отчету МЭА от июня 2019 года в 2019 году ускорилось развертывание береговых ветроэнергетических установок примерно на 12%: в 2018 году выработка составила 1202 ТВтч, в 2019 году - 1323 ТВтч. Рост генерации был быстрее, чем в 2018 году, но при этом был ниже уровня 2017 года. Так, в 2016 году производство составляло 917 ТВтч., а в 2017 году -1071 ТВтч. На графике (рис. 1) приведены данные по выработке электроэнергии ветряными фермами в период с 2000 по 2019 год. На нем отражены и ожидаемые показатели по Сценарию Устойчивого Развития от 2019 года к 2025 году и к 2030 году.
Рис.1. Показатели выработки электроэнергии наземными ВЭС
По итогам 2019 года общий объем потребляемой энергии в мире составил:
Рис.2. Общий объем потребляемой энергии в мире, 2019 г.
По количеству потребления ветроэнергетика опережает солнечную энергию и прочие возобновляемые источники энергии.
Как известно, Китай и США являются самыми крупными эмитентами СО2 и по оценкам различных международных организаций их совокупная доля выбросов углекислого газа составляет около 40% в объеме общемирового загрязнения СО2.
Примечательно, что, занимая лидирующие позиции в количестве выбросов углекислого газа, Китай при этом является крупнейшим мировым производителем «зеленой» энергии, в частности энергии солнца и ветра. Далее за ним следуют и также являются крупными производителями Евросоюз, США, Индия и Бразилия.
Клтаи Евросоюз США Индия Бразилия Россия
■ 2017 «201К ■ 2019
Рис.3. Ежегодное изменение глобальной мощности наземных ветряных станций
по странам, 2017-2019гг.
В последние годы Китай обнародовал и применил ряд стратегий, направленных на борьбу с изменениями климата, на сокращение количества выбросов и перехода страны к низкоуглеродной экономике. Последний 13-й пятилетний план в рамках национальной стратегии по энергетической «революции» определил обязательные цели по:
1. Увеличению доли не ископаемой энергии в общем потреблении первичной энергии до 15% к 2020 году и до 20% к 2030 году;
2. Увеличению установленной мощности возобновляемой энергии до 680 ГВт к 2020 году;
3. Закрытию части мощностей по добыче угля, не удовлетворяющих экологическим и техническим требованиям и ввод усовершенствованных мощностей.
Такой уверенный темп прироста в Китае также обуславливается применяемыми государством мерами. С 2016 года правительство Китая смягчило уровни ограничения вырабатываемой мощности объектами генерации электроэнергии и сняло запреты на развитие в определенных регионах.
В ЕС наибольший рост производимой альтернативной электромощности был отмечен в Испании, которая в 2019 году ввела в эксплуатацию 2,1 ГВт. Вслед за Испанией по количеству введенных мощностей стоят Швеция, Франция и Германия.
Значительное возрастание показателей США в большей степени связано с налоговой политикой в отношении «зеленой» энергетики. Так, полные налоговые льготы были получены проектами, которые были обязаны быть запущенными к крайнему сроку в 2020 году. Поэтому застройщики начали постепенно вводить в эксплуатацию свои ветряные фермы.
Количество морских ветроустановок продолжает расти, но для достижения Сценария Устойчивого Развития требуется гораздо более высокий темп их роста. В 2019 году прирост подключенных к сети шельфовых ветроэнергетических мощностей достиг 5,9 ГВт. По данным МЭА это на 40% выше, чем в 2018 году. Так же, как и в случае с наземными ветрогенераторами, расширение морских мощностей ускоряется в Китае, который установил 2,3 ГВт новых мощностей, за ним следуют Великобритания, установив 1,6 ГВт и Германия с показателем 1,1 ГВт установленных мощностей. Этот вид деятельности также адаптирует различные технологии плавучих фундаментов. Так, Норвегия и Шотландия в 2018 году запустили в тестовом режиме первую в мире плавающую станцию.
Данные по количеству инвестиций в этот вид деятельности представлены на рисунке 4.
Из приведенных данных следует, что в первой половине 2020 году объем
Рис.4. Объем инвестиций в мире в ветроэнергетику, 2015-2020гг. по полугодиям
инвестиций был суммарно на 10% меньше, чем за тот же период 2019 года и достигли уровеня 2015-2017 годов. При этом в период со второго полугодия 2017 года по конец 2019 динамика финансирования в эту сферу была возрастающей. Такое резкое падение обуславливается, в первую очередь, эпидемиологической ситуацией, связанной с Covid-19. Первоначальные карантинные меры по всему миру привели к самому низкому показателю с 2017 года.
В Сценарии Устойчивого Развития 2020 от МЭА преобладающее внимание уделяется влиянию коронавирусной пандемии на энергетический сектор. Коронавирус спровоцировал 5% сокращение мирового спроса на электроэнергию, что стало причиной сокращения доли традиционных энергоисточников в структуре энергобаланса. По мере сокращения пассажирских перевозок и воздушного движения, упал спрос на нефть. Интересно отметить, что единственным источником энергии, спрос на который не сократился, а увеличился, стала альтернативная энергетика. Ее доля увеличилась по сравнению с предыдущим годом.
2020 год стал рекордным для мировой ветроэнергетики: установила 93 ГВт новых мощностей, что на 53% больше по сравнению с аналогичным периодом прошлого года. По итогу 2020 года общая мировая мощность ветровой энергии в мире составила до 743 ГВт. Такие темпы роста, несмотря на кризис во всем мире, показывают ее устойчивость к кризисным ситуациям и конкурентоспособность.
В период с 1914 года по 1918 год российские ученые, во главе с Н.Е. Жуковским, создали теорию ветродвигателей и поведения лопасти в воздушном потоке. В результате возник критерий Жуковского-Беца, который определяет максимальную энергию, получаемую при вращении ветроколеса. Данная теория стала основой для современной аэродинамики.
В 1930-х годах Россия, на тот момент СССР, имела первый в мире научно-
исследовательский центр энергии ветра.
В 1931 году в городе Балаклава была построена опытная ветроэлектрическая установка, технические параметры которой ранее не имели аналогов в мире.
В 1980-х годах при полном государственном финансировании проходила Государственная программа развития ветроэнергетики, целью которой было создание ВЭУ мегаваттного класса и массовое производство ветроустано-вок, мощностью 100 - 300 кВт. В конце 1980-х годов в СССР была построена первая отечественная ВЭУ с мощностью 1 МВт - «Радуга-1». Однако изменение социально-политико-экономических отношений в ходе событий 1990-х годов отодвинули ветроэнергетику на дальний план, тем самым прервав развитие ее в России.
В период с 2000-2007 годов Россия радикально нарастила объем экспорта энергоресурсов - он увеличился на 62%, превысив суммарный энергетический экспорт СССР. Однако после «великой рецессии» последующие 11 лет в период с 2008 по 2019 год, несмотря на рост натуральных показателей, стоимостные показатели продаваемой энергии оказались в стагнации или сократились. Так, с января по октябрь 2019 года физический объем экспорта нефти увеличился на 3,5%, в тот же период стоимостной объем экспорта упал на 4% по сравнению с аналогичным периодом предыдущего года.
Сегодня Россия имеет 2% численности мирового населения и производит всего лишь 3% мирового ВВП, но при этом является третьим в мире по объему производителем и потребителем энергоресурсов после Китая и США, обеспечивая 10% мирового производства ресурсов энергии и 5% мирового потребления. Россия стабильно занимает 1-е место в мире по экспорту газа, 2-е место по экспорту нефти, 3-е место по экспорту угля. По данным Федерального агентства по энергетике Россия экспортирует более половины произведенной первичной энергии, обеспечивая порядка 16% мировой торговли энергией, что делает ее мировым лидером по экспорту энергоресурсов. Мир вступил в фазу энергоперехода, в которой доминирующую роль в энергетическом секторе экономики играют альтернативные источники энергии, а не углеводородные3.
Доля альтернативных источников в общем энергобалансе России состав-
3 Ветер новой генерации [Электронный ресурс]. - Электрон. Дан. -М.: Топливно-энергетический комплекс. РБК+. 2019. - Режим доступа: https://plus.rbc.ru/ news/5dfc32337a8aa9fb58ec3be8, свободный. - Загл. с экрана. [Дата обращения: 12.03.2021].
ляет менее 1%. По данным Российской Академии Ветроиндустрии (РАВИ), в 2019 году установленная мощность ветрогенераторов на территории России составляла 1,17 ГВт. Этот показатель несопоставим со среднемировым, так как во многих странах уже происходит глобальный переход на «зеленые» источники энергии, и возобновляемая энергетика становится полноценной сферой экономики. Без принятия мер по адаптации энергетики к новым тенденциям, Россия неминуемо замедлит темпы роста экономики.
Так как Россия является одной из стран, подписавших Парижское соглашение, то в рамках достижения поставленных глобальных целей правительство России законодательно закрепила 2 пункта:
1. Достижение к 2024 году 3,35 ГВт установленных мощностей ВЭС;
2. Установка к 2030 году 4,5 ГВт дополнительно к мощности, установленной до 2024 года.
1 июня 2021 года Михаил Мишустин подписал Распоряжение о продлении и корректировки основных направлений государственной политики в сфере повышения эффективности альтернативной электроэнергетики до 2035 года.
В Распоряжении актуализированы значения целевых показателей объема потребления и производства электроэнергии, а также уточнены целевые показатели экспорта оборудования для возобновляемых источников энергии.
Общий объем господдержки, направленной на реализацию источников альтернативных источников энергии, до 2035 года составит 360 миллиардов рублей4.
На территории России существует много регионов с высоким ветропотен-циалом, но для их развития существует барьер изолированности этих зон. Некоторые регионы страны, такие как Крайний Север, имеют большую территориальную разбросанность населенных пунктов и низкое качество транспортных связей и логистических путей. Транспортный период для северных регионов составляет 2-3 месяца в год и осуществляется по временным и плохо оборудованным дорогам и трассам. В таких условиях доставка крупногабаритных материалов является сложной и очень дорогостоящей задачей.
Решить финансовые и инфраструктурно-сетевые преграды, по мнению авторов, сможет применение ряда следующих мер:
1.Государственно-частное партнерство и увеличение доли государственного финансирования в проекты ветроэнергетики. Это способствует закреплению ветроэнергетики как сферы экономической деятельности и повысит
4 Официальный сайт Международного Энергетического Агентства [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.iea.org/, свободный. - Загл. с экрана. [Дата обращения: 05.02.2020].
ее популярность в глазах потребителей и инвесторов;
2. Обновление существующих национальных стандартов в соответствии с актуальными стандартами 1ЕС5;
3. Земельное законодательство сложно изменить под нужды ветроэнергетики, однако большая территория и ландшафтное разнообразие страны создают возможности выбора инвестором региона, в котором больше подходящей свободной территории и существует дефицит электроэнергии.
Такая стратегия может создать некую конкуренцию между областями и регионами, что повысит инвестиционную привлекательность для ветроэнергетических проектов. Помимо этого, использование европейского опыта освоения труднодоступных земель сможет понизить издержки возведения ферм в таких местах и увеличить число потенциально возможных мест для строительства.
4. Гибкость Правительства по отношению к новым проектам строительства новых ветряных электростанций. Речь идет о предоставлении налоговых льгот и субсидий, отсрочки по выполнению обязательств в случае непредвиденных экстренных ситуаций. Это важные стимулирующие меры для развивающихся проектов, которые еще не обрели стабильность и прочность.
5. Развитие научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ с ведущими университетами, привлечение знаний в страну. Это способствует росту инноваций и конкурентоспособности в производстве комплектующих российскими компаниями и в создании разработок отечественными специалистами;
6. Консультации между соответствующими государственными органами и группами заинтересованных лиц, в том числе с потенциальными и фактическими инвесторами. Такой процесс может быть основан на существующих национальных и международных ассоциациях. Такая программа должна включать региональные программы развития, обеспечивать лоббирование проектов применение ВИЭ в общей энергетической стратегии России и определять точный и долгосрочный план развития ветроэнергетики.
В России, в отличие от прочих развивающихся и развитых стран, не существует платы за выбросы СО2 и не существует системы торговли квотами на выбросы. Углеродный налог введен в 25 странах, а система торговли квотами на выбросы в 38. В некоторых странах, например в Великобритании и в Канаде, применяются оба механизма одновременно. Страны Евросоюза,
5 International Electrotechnical Commission (IEC) - Международная электротехническая комиссия (МЭК). Некоммерческая организация по стандартизации в области электронных и электротехнических технологий и смежных технологий.
имеющие высокую ставку углеродного налога, обсуждают введение дополнительных ограничительных сборов для стран-экспортеров, не имеющих подобные на территории своей страны. Такая мера, в случае принятия, способствует повышению лояльности к «зеленым» ресурсам в России, потому что удорожает себестоимость углеводородной сферы.
Согласно ежегодному отчету РАВИ на 2020 год структура производства электроэнергии России выглядела следующим образом:
В 2017 году был создан на паритетной основе ПАО «Фортум» и Группой «РОСНАНО» Фонд развития ветроэнергетики. Целью Фонда заключается
■ Тепловые электростанции (угольные и газовые) - ТЭС
Атомные электростанции (АЭС)
■ Гидроэлектростанция (ГЭС)
■ Электростанции промышленных пр едприятиж (ЭС 1Л
Солнечные электростанции (СЭС)
■Ветровые электростанции (ВЭС)
Рис.5. Структура производства электроэнергии в России по видам энергоисточников на 2020г.
инвестирование в ветроэнергетику на территории России. В период с 2017 по 2018 годы Фонд получил право на строительство почти 2 ГВт мощностей. Портфель Фонда на 2019 год составлял 55% от суммарного объема вводов ветроэлектростанций в России, что в натуральном выражении составило 1 823 МВт [1-7].
У России очень большой ветропотенциал, который достигает наибольшей концентрации в северных регионах и на Дальнем Востоке - в самых изолированных от единой энергетической системы районах. Около 40% и более домохозяйств и поселений на территории России не имеют подключения к центральным источникам энергопитания. С учетом климатических особенностей России и европейского опыта применения ВЭС разной масштабности в разных условиях, авторы приходят к выводу о том, что ветрогенераторы могут быть решением данной проблемы путем применения мер, описанных в данной статье. Также, авторы статьи считают, что одним из способов решения проблемы и одновременно внедрения ветроустановок, может стать
применение вертикальных ветрогенераторов в местах, где затруднительна установка горизонтальных станций6.
В 2018 году в Ульяновской области был реализован проект ветропарка «Ульяновская ВЭС-1», который стал первым оптовым ветропарком в России. В таблице 3.2 описаны некоторые мероприятия, осуществлению которых способствовало появление этой ветряной станции.
Таблица 2
Мероприятия, проводимые в области ветроэнергетики на территории России
Год Участники События Город/ регион Последствие
2018 Минпромторг РФ, Правительство Ульяновской области, ООО «Вестас Мэньюфэкчуринг Рус» Подписание соглашение о реализации на территории региона ИП "Создание и освоение производства лопастей роторной системы ветроэнерегетиче-ских установок, не имеющих аналогов в России" в обмен на налоговые преференции. Начало производства, согласно подписанному соглашению. Ульяновская обл. Объемы производства составляют около 300400 лопастей в год. Инвестиции и расширение производства создают новые рабочие места для жителей региона.
2018 ООО «Вестас Мэньюфэкчуринг Рус», испанская компания «Windar Renovables» Открытие завода по производству гондол V-126-3.45 MW, мощностью 3,6 МВт на предприятии компании Liebherr. г. Дзержинск Создание более 50 рабочих мест и повышение локализации производства в России.
2018 ООО «Башни ВРС» Появление первого в России цеха по производству башен для ВЭУ г. Таганрог Проектная мощность цеха: 100 трех и четы-рехсекционных башен в год, повышение локализации производства в России.
2018 Siemens Gamesa Renewable Energy (SGRE), «Сименс Технологии Газовых Турбин». Подписание соглашения о сборке в России гондол для ветроустановок. Ленинградская обл. Производство осуществляется на производственном комплексе Сименс в Ленинградской области, а комплектующие поставляются на реализуемые проекты ветростанций на территории России.
6 Официальный сайт Фонда развития ветроэнергетики [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://mcwindenergy.com/, свободный. - Загл. с экрана. [Дата обращения: 10.03.2021].
Мероприятия, описанные в таблице 3.2, представлены с целью анализа общественной эффективности, приносимой реализованным проектом строительства Ульяновского ветропарка. На основе этих данных авторы делают следующие выводы о роли строительства станции для общества и для региона в целом:
1. В связи с запуском развития ветроэнергетической сферы не только в городе Ульяновск, но и во многих других городах и регионах Российской Федерации появилось большое количество новых рабочих мест как напрямую связанных с ветряными фермами, так и косвенно. Создание новых рабочих мест способствует снижению уровня безработицы, а это влечет за собой увеличение поступающих налоговых отчислений в бюджет, которые могут быть использованы в целях развития инфраструктуры и создания общественно-полезных мест;
2. Инвестиционная популярность города Ульяновск и Ульяновской области может повыситься. Строительство привлекло внимание общественности к этим местам, открыв и обозначив потенциал для развития;
3. В рамках реформ в сфере образования открывается потенциал для научной привлекательности региона: речь идет о притоке «умов» из более крупных городов с целью создания учебных программ по новым образовательным направлениям совместно с другими университетами.
4. Улучшение инфраструктуры, в особенности транспортной и дорожной. Прокладка новых подъездных дорог к ветропарку и магистралей;
5. Так как проект реализуется в рамках договора ДПМ, по которому в течение 15 лет правительство будет компенсировать все убытки, связанные с простоем станции, то высокая себестоимость строительства станции не будет способствовать росту цен на электроэнергию для населения.
6. Для бюджета Ульяновской области проект строительства ветроэлектро-станции имеет большое значение, так как ежегодные налоговые отчисления в региональный бюджет по оценкам Правительства Ульяновской области будут в среднем составлять 100 и более миллионов рублей. Эти поступления смогут быть реализованы как для улучшения энергетической ситуации в регионе или, так и для развития инфраструктуры в целом.
Таким образом, сфера ветроэнергетики перспективна и стоит внимания, а Россия, на сегодняшний день, находится только на начальном пути ее развития.
Библиография
1. Баркин О. Г., Брызгунов И. М., Васин С. Н. Обзор российского ветроэнергетического рынка зв 2018 год / О.
Г. Баркин, И. М. Брызгунов, С. Н. Васин // Российская ассоциация ветроиндустрии. - 2019. - С. 52.
2. Власова, Т. И. Особенности развития малого и среднего предпринимательства в инвестиционно-строительном комплексе / Т. И. Власова // European Science. — 2018. — No 5 (37). — С. 63—71.
3. Карлик, А. Е., Кобельков, Г. В., Колокольцева Е. В. Оценка бизнеса и инвестиционная привлекательность предпрития / А. Е. Карлик, Г. В. Кобельков, Е. В. Колокольцева // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. - 2017. - N0 2. - С. 71-74.
4. Ковалевская, Н. Ю. Экономическая эффективность инвестиционных проектов / Н. Ю. Ковалевская // Издательство БГУЭП. Иркутск, - 2015. - С. 116.
5. Митрова Т. А., Макаров А. А., Кулагин В. А. Прогноз развития энергетики мира и Россиии 2019 / Т. А. Митрова, А. А. Макаров, В. А. Кулагин // Институт энергетических исследований Российской Академии Наук Центр Энергетики Московской школы управления СКОЛОВО. - 2019. - С. 211.
6. Панибратов Ю. П., Щербина Г.Ф Системное представление рисков инвестиционно-строительного холдинга / Ю. П. Панибратов, Г.Ф. Щербина // Вестник гражданских инженеров. - 2015. - С. 267-271.
7. Чеховская, И. А. Анализ строительной отрасли России: тенденции и перспективы развития / И. А. Чеховская, О. Буши // Структурные преобразования экономики территорий: в поиске социального и экономического равновесия: сб. науч. ст. междунар. науч.-практ. конф.: в 2 т. Т. 1. — Курск, 2018. — С. 282—288.
References
1. Barkin O. G., Bryzgunov I. M., Vasin S. N. Review of the Russian wind energy market zv 2018 / O. G. Barkin, I. M. Bryzgunov, S. N. Vasin //Rossijskaya associaciya vetroindustrii [Russian association of wind industry], 2019, p. 52 (in Russ.).
2. Vlasova, T. I. Features of the development of small and medium-sized businesses in the investment and construction
complex / T. I. Vlasova / European Science, 2018, no 5 (37), pp. 63-71.
3. Karlik, A. E., Kobelkov, G. V., Kolokoltseva E. V. Valuation of business and investment attractiveness of enterprise
/ A. E. Karlik, G. V. Kobelkov, E. V. Kolokoltseva //Vestnik Magnitogorskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. G. I. Nosova [Bulletin of Magnitogorsk State Technical University named after G. I. Nosov], 2017, no 2, pp. 71-74 (in Russ.).
4. Kovalevskaya, N. Y. Economic efficiency of investment projects / N. Y. Kovalevskaya // Izdatel'stvo BGUEP [Publishing house BSUEP], Irkutsk, - 2015. p. 116 (in Russ.).
5. Mitrova T. A., Makarov A. A., Kulagin V. A. Forecast of the development of the energy of the world and Russia and
2019 / T. A. Mitrova, A. A. Makarov, V. A. Kulagin // Institut energeticheskih issledovanij Rossijskoj Akademii Nauk Centr Energetiki Moskovskoj shkoly upravleniya SKOLOVO [Institute of Energy Research of the Russian Academy of Sciences Center of Energy of the Moscow School of Management SKOLOVO], 2019, p. 211 (in Russ.).
6. Panibratov Y. P., Shcherbina G. F. System representation of the risks of the investment and construction holding / Y. P. Panibratov, G. F. Shcherbina // Vestnik grazhdanskih inzhenerov [Civil Engineers Bulletin], 2015, pp. 267271 (in Russ.).
7. Chekhovskaya, I. A. Analysis of the construction industry of Russia: trends and prospects of development / I. A. Chekhovskaya, O. Bushes // Structural transformations of the economy of territories: in the search of social and economic balance: sb. nauch. Art. international. scientific-practical conf.: in 2 t. T. 1. - Kursk, 2018, pp. 282-288 In Russ.).
Авторы
Панибратов Юрий Павлович, доктор экономических наук, профессор, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, Санкт-Петербург, Россия; e-mail: panibratov@spbgasu.ru;
Белоусова Анна Дмитриевна, бакалавр, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, Санкт-Петербург, Россия; e-mail: belousovaann@gmail.com
