Сообщение прогноз развития альтернативных источников энергии в россии кратко

Обновлено: 01.07.2024

Определение альтернативной энергетики или возобновляемых источников энергии (ВИЭ)

Энергетические проблемы выходят на первое место в мире среди важнейших проблем и задач, которые предстоит решить обществу в XXI веке. Сложившаяся ресурсная база энергетики, на которой строится вся хозяйственная деятельность человечества, исчерпаема, причем уже в обозримом будущем. В связи с этим вопросы энергосбережения, развития и внедрения систем альтернативной энергетики или возобновляемых источников энергии (ВИЭ) становятся одними из самых актуальных.

энергия солнца;
энергия ветра;
энергия вод (в том числе энергия сточных вод), за исключением случаев использования такой энергии на гидроаккумулирующих электроэнергетических станциях;
энергия приливов;
энергия волн водных объектов, в том числе водоемов, рек, морей, океанов;
геотермальная энергия с использованием природных подземных теплоносителей;
низкопотенциальная тепловая энергия земли, воздуха, воды с использованием специальных теплоносителей;
биомасса, включающая в себя специально выращенные для получения энергии растения, в том числе деревья, а также отходы производства и потребления, за исключением отходов, полученных в процессе использования углеводородного сырья и топлива;
биогаз, газ, выделяемый отходами производства и потребления на свалках таких отходов, газ, образующийся на угольных разработках.

Соответственно, второй немаловажной целью альтернативной энергетики является направленность на исключение факторов, негативно влияющих на окружающую среду.

Таким образом, альтернативная энергетика представляет собой подотрасль энергетики, охватывающую перспективные способы получения энергии из восполняемых или практически неисчерпаемых ресурсов, при которых снижается риск причинения вреда окружающей среде.

Основные виды альтернативной энергетики

Оценочная мощность, ТВт

Степень использования в хозяйственном Комплексе, ТВт

Проблемы в использовании

Степень воздействия на окружающую среду при использовании

Солнечная энергия (поток прямой, рассеянной радиации)

Не равномерность в пространстве и времени

Воздействие на окружающую среду варьируется от минимальных до допустимых

Энергия солнечного и космического ветра

Малая величина у поверхности земли

Энергия приливов и отливов морей и океанов

Приводит к существенному преобразованию ландшафта прибрежных территорий

Потенциальная и кинетическая энергия воды

Высокие капитальные затраты на технологическом этапе

Приводит к существенному преобразованию ландшафта обширных территорий

Потенциальная и кинетическая энергия ветра

Не равномерность в пространстве и времени

Воздействие на окружающую среду варьируется от минимальных до допустимых

Геотермальные источники энергии

Узкая пространственная локализация

Воздействие на окружающую среду варьируется от минимальных до допустимых

Энергия земного магнетизма

Технологическая сложность преобразования в тепловую энергию

Энергия ядерного синтеза и атомного распада

Крайне высокая опасность в случае аварий

Является потенциально высоко опасной в случае катастрофических ситуаций

Возобновляемая энергетика обеспечивает более четверти (26%) мирового производства электроэнергии. С 2000 года, за исключением гидроэнергетики, выработка электроэнергии на основе ВИЭ выросла более чем в 10 раз, и на первом месте стоят ветровая и солнечная энергия.

Рис. 1. Доля ВИЭ в общем производстве электроэнергии в мире в 2019 году

Источник: данные REN21

Страны-лидеры в производстве возобновляемой энергии

Основными странами лидерами по производству, вводу мощностей ВИЭ и инвестированию в новые энерготехнологии на протяжении последних трех лет являются Китай, США, Бразилия, Индия, Германия. К слову, Россия в 2019 году занимала в международном рейтинге по данному показателю 59 место.

Рис. 2. Глобальные инвестиции в ВИЭ в мире за 2006 – 2019 гг., млрд. долл.

Источник: данные REN21

Указанные страны занимают лидирующее положение и по объему выработки электроэнергии в мире за последние три года (рис. 3).

Рис. 3. Выработка электроэнергии в мире на основе ВИЭ в 2019 г., млрд кВт. ч.

Источник: данные REN21

Развитие альтернативных источников энергии в России

Впервые в российском законодательстве основополагающие принципы развития возобновляемой энергетики и соответствующие целевые показатели были закреплены в 2009 году (Распоряжение Правительства РФ от 08.01.2009 1-р). Однако в полной мере механизм стимулирования инвестиций в генерацию ВИЭ заработал только в 2013 году в отношении проектов оптового рынка электрической энергии и мощности (Постановление Правительства РФ № 449 от 28.05.2013 г.). Тогда же впервые были приняты целевые показатели величин объемов ввода установленной мощности генерирующих объектов по видам возобновляемых источников энергии (рис. 4). Механизм стимулирования инвестиций в генерацию ВИЭ на розничных рынках электроэнергии был введен на два года позже – в 2015 году.

Рис. 4. Целевые показатели величин объемов ввода установленной мощности генерирующих объектов по видам возобновляемых источников энергии

Источник: распоряжение Правительства РФ 1-р (в редакции распоряжения Правительства РФ № 1081-р от 18 апреля 2020 г.)

Целевые объемы установленной мощности ВИЭ были пересмотрены шесть раз за 2013–2020 годы в связи с переносом неисполненных объемов на 2021–2024 годы, перераспределением 450 МВт ВЭС (ветряные электростанции) и МГЭС (малые гидроэлектростанции) в пользу ТБО (твердые бытовые отходы), перераспределением МГЭС в пользу ВЭС и СЭС, переносом части объемов из новой программы поддержки ВИЭ.

Стимулирование инвестиций в ВИЭ: договоры на продажу мощности (ДПМ)

На оптовом рынке электрической энергии и мощности функционирует механизм стимулирования инвестиций в генерацию альтернативной энергии посредством оплаты мощности таких объектов по ДПМ ВИЭ. Инвесторам предоставляется право на заключение ДПМ ВИЭ, гарантирующее в течение 15 лет оплату установленной мощности, что обеспечивает возврат инвестированного капитала и норму доходности 12 %.

Отобранные в результате конкурса проекты получают право на заключение ДПМ ВИЭ, устанавливающего обязательство инвестора по строительству электростанции, согласно указанной в заявке мощности и сроку ввода.

В 2019 году продолжилась активная стадия реализации проектов строительства генерирующих объектов в рамках программы ДПМ ВИЭ: на оптовом рынке было введено в эксплуатацию 594 МВт зеленой генерации. Весь объем введенных в эксплуатацию объектов пришелся на солнечную генерацию, которая показала почти двукратный рост темпов строительства: с 290 МВт в 2018 до 594 МВт в 2019 году (рис. 5).

Рис. 5. Динамика вводов электростанций на основе ВИЭ

В первом квартале 2020 года высокие темпы ввода новой генерации в эксплуатацию сохранились, реализованы проекты совокупной мощностью 362 МВт (278 МВт- ВЭС, 84 МВт - СЭС).

Всего за семь лет функционирования механизма стимулирования развития ВИЭ на оптовом рынке России по состоянию на конец первого квартала 2020 года введено в эксплуатацию около 1,5 ГВт новых энергомощностей зеленой энергетики, в том числе 1 188 МВт солнечных и 364 МВт ветровых оптовых электростанций. С 2017 года мощности солнечных (300 МВт) и ветровых (90 МВт) электростанций, расположенных на территории Республики Крым, также поставляют электрическую энергию в энергосистему России. Таким образом, по состоянию на конец первого квартала 2020 года общая установленная мощность зеленой генерации составляет 2 092 МВт или 0,7 % от общей установленной мощности в РФ (рис. 6).

Рис.6. Совокупная установленная мощность электростанций на основе ВИЭ

С 2015 по первый квартал 2020 года совокупный объем выработки ветровых и солнечных электростанций, реализованных в рамках ДПМ ВИЭ на оптовом рынке электрической энергии, превысил 2 млрд кВт*ч. Выработка электростанций ВИЭ в 2019 году составила 1,6 млрд кВт*ч, или 0,15 % от совокупного потребления электрической энергии в России. В 2020 году прогнозируется двукратный рост выработки электростанциями на основе ВИЭ: уже фактические показатели первого квартала текущего года свидетельствуют об увеличении выработки ВИЭ в два раза по сравнению с аналогичным периодом прошлого года. Согласно плановым показателям проектируемых генерирующих объектов ВИЭ, общая выработка электрической энергии сектором ВИЭ превысит к 2025 году уровень 12 млрд кВт*ч, что, несмотря на серьезный прогресс, будет составлять лишь 1% в балансе производства и потребления электрической энергии. Таким образом, целевой показатель, установленный Правительством РФ еще в 2009 году в объеме 4,5 % к 2024 году, достигнут не будет (рис. 7).

Рис.7. Текущая и целевая доля ВИЭ в общем потреблении э/э РФ

Региональные рынки альтернативной энергии в России

Альтернативная энергетика развивается в регионах России с наибольшим природным потенциалом возобновляемых источников энергии. Регионами-лидерами по объему установленной мощности генерирующих объектов ВИЭ являются Оренбургская область, Астраханская область, Республика Алтай, Ульяновская область, Самарская область и Республика Крым (вне механизмов стимулирования ВИЭ) (рис. 8).

Рис. 8. Действующие генерирующие объекты ВИЭ (региональное распределение)

В рамках действующего механизма поддержки по объему вводов лидируют Оренбургская, Астраханская, Ростовская, Ульяновская области, Ставропольский край, Республики Адыгея и Алтай. По мере реализации инвестиционных проектов ВИЭ, запланированных в соответствии с результатами конкурсных отборов до 2024 года, к этому списку добавятся Волгоградская, Саратовская, Мурманская, Самарская области, Республика Калмыкия.

Ключевые участники рынка возобновляемой энергетики в РФ

Всего по состоянию на 2020 год на конкурсных отборах инвестиционных проектов ВИЭ в рамках механизма поддержки (ДПМ ВИЭ) отобрано 5,2 ГВт, или 90 % запланированных к отбору объемов ВИЭ, из которых 1,8 ГВт солнечной генерации, 3,2 ГВт ветряной генерации и 170 МВт малой гидрогенерации.

Солнечная энергия

Основными инвесторами в проекты солнечных электростанций выступают пять компаний:

Ветрогенерация

Основными участниками сектора ветрогенерации выступают четыре компании:

Развитие возобновляемых источников энергии в мире и РФ: сравнительный анализ

Рассматривая перспективы альтернативной энергетики, стоит также отметить, что ряд стран уже обозначил планы по внедрению ВИЭ в хозяйственную жизнь:

К 2035 г. Германия (население более 82 млн человек) планирует перевести 55–60% своей электроэнергетики на возобновляемые источники энергии (ВИЭ), к 2050 г. – не менее 80%

Португалия (население более 10 млн человек) планирует обеспечивать свои потребности в электроэнергии за счет ВИЭ на 80% к 2030 г. и на 100% – к 2050 г.

Испания (население более 46 млн человек) также полностью переведет свою электроэнергетику на ВИЭ к 2050 г.

Дания (население более 5 млн человек) намерена полностью перейти на ВИЭ во всех энергетических секторах, включая транспортный, к 2050 г.

В США 153 города поставили перед собой цель 100% ВИЭ в электроэнергетике. Аналогичные планы приняли 9 штатов, округов и территорий, включая штат Калифорния (население почти 40 млн человек).

Эти события имеют место по двум причинам. Во-первых, ввиду стремительного удешевления ВИЭ, которое произошло за последние 10 лет (по данным Lazard, в период с 2009 по 2019 гг. 1 кВт*ч электроэнергии, произведенной за счет ветра, подешевел на 70%, за счет солнца – на 89%). Во-вторых, ввиду роста экологической грамотности населения и формирования запроса гражданского общества на благоприятную окружающую среду с минимально возможным негативным антропогенным эффектом.

На фоне амбициозных международных планов российские намерения выглядят скромно. В России к 2035 г., согласно действующей Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики на период до 2035 года, будет построено в общей сложности 11,6 ГВт электростанций на ВИЭ, что эквивалентно менее 5% всей установленной мощности электростанций в стране и 1,5–2% генерации, исходя из реальных текущих российских значений коэффициентов использования установленной мощности (КИУМ – отношение количества фактически выработанной электроэнергии к количеству электроэнергии, которое было бы выработано, если бы электростанция постоянно работала с нагрузкой, соответствующей ее установленной мощности) .

Стоимость энергии от альтернативных источников

Поскольку Россия традиционно богата углеводородами, и ввиду этого производство электроэнергии за счет газа и угля на ее территории является развитым и дешевым, важнейшую роль в определении перспектив развития ВИЭ в стране будет играть фактор стоимости электроэнергии от возобновляемых источников.

В настоящее время стоимость электроэнергии в расчете на 1 кВт*ч принято рассчитывать по формуле приведенной стоимости электроэнергии (levelized cost of energy, LCOE – средняя расчетная себестоимость производства единицы электроэнергии на протяжении всего жизненного цикла электростанции, включая все возможные инвестиции и эксплуатационные затраты, а также учитывая объем генерации электроэнергии и стоимость капитала).

Данных о стоимости электроэнергии от разных источников в России достаточно мало. В табл. 2 собраны все имеющиеся российские оценки LCOE, как для традиционной генерации, так и для генерации за счет ВИЭ, и осуществлено сравнение их с глобальными оценками.

Таблица 2. Сравнительный анализ приведенной стоимости электроэнергии от традиционных и возобновляемых источников в Россия и зарубежных странах

Альтернативная энергетика в наше время является одним из самых популярных направлений для активной деятельности инновационных компаний и их разработок. В этой сфере ведётся огромное количество исследований, здесь заняты тысячи учёных, работающих в разных странах мира. А как же обстоят дела с альтернативной энергетикой в России? Если вы хотите знать ответ на данный вопрос, тогда эта статья может быть вам интересна.

Что такое альтернативная энергетика?

Прежде чем понять, что представляет собой альтернативная энергетика в России, необходимо разобраться с тем, что называется альтернативной энергетикой. Если говорить кратко, то альтернативная энергетика – это комплекс мер и способов, позволяющих получать энергию, используя для этого возобновляемые ресурсы.

К возобновляемым источникам энергии относится:

Солнечная;
Энергия вод;
Ветровая;
Приливная;
Геотермальная энергия и многие другие источники энергии.

Ускоренные темпы развития являются характерной чертой для современной альтернативной энергетики во многих странах мира. Причина заключается в попытке снизить зависимость человечества от невозобновляемых источников энергии. Хорошей демонстрацией текущей зависимости человечества от нефти, газа и других подобных ресурсов стало такое известное событие, как нефтяной кризис 1973 года, который во многом способствовал поиску новых решений в сфере альтернативной энергетики.

Что касается положения России, то долгое время она не торопилась вести активные исследования в этой сфере, так как обладает большим количеством невозобновляемых источников энергии. На данный момент Россия обладает опытом в создании электростанций, которые используют в своей работе альтернативные источники энергии. Главной проблемой в этом направлении является отсутствие необходимой поддержки со стороны государства.

Виды альтернативной энергетики

На данный момент существует большое количество видов альтернативной энергетики.

Использование котлов высокого давления (КПД такого процесса составляет 40–50%);
Использование газовых турбин (КПД такого процесса составляет 93%);

Чтобы сжигание биомассы было экономически выгодным, необходимо выполнять её переработку вблизи источников сырья. По той причине, что источником сырья чаще всего выступают фермы и сельскохозяйственные предприятия, большая часть объектов, занимающихся переработкой биомассы, располагается вблизи них. Такой подход позволяет получить довольно большое количество энергии по небольшой цене.

Что касается России, то наиболее подходящими регионами для переработки биомассы являются Черноземье, Краснодарский край, Центральная часть России, Юг Сибири.

Ветровая

Ветер успешно используется для получения энергии. По целому ряду причин, наиболее выгодным местом для размещения ветряков является береговая линия (не меньше чем в 10 км от моря). В случае с Россией, наиболее подходящими местами для размещения ветряных электростанций является прибрежная линия Крайнего Севера, а также Дальний Восток.

Водородная

Альтернативная энергия из водорода может быть получена несколькими методами:

Из природного газа;
Из лёгкой нефти;
Методом разложения воды на составляющие элементы (водород и кислород);
Из микроорганизмов;
Из ферментов;

Следует отметить, что водородный двигатель по эффективности превосходит стандартный двигатель внутреннего сгорания примерно в 2–3 раза, что делает альтернативную энергию, полученную из водорода, очень перспективным направлением как во всём мире, так и в РФ.

Геотермальная

Геотермальный способ получения альтернативной энергии позволяет использовать тепло земной коры. Использование геотермальной энергетики актуально лишь в определённых местах планеты, где это будет экономически целесообразно. На данный момент больше всего геотермальных электростанций находится на территории Италии, США, Ирландии и Новой Зеландии.

Мировое производство энергии с использованием геотермальных источников составляет 19,3 тыс. МВт. Россия производит порядка 10% все геотермальной энергии мира. Однако геотермальная энергетика в России должна развиваться и дальше, так как её потенциал очень велик. По оценке некоторых экспертов, только Камчатка способна производить порядка 5 тыс. МВт энергии, используя геотермальные источники.

Солнечная

На данный момент солнечная энергия производится во многих страна с использованием специальных фотоэлементов. Они устанавливаются на крышах зданий, солнечные батареи установлены на космических объектах. Специальные гелиостанции устанавливаются в местах с большим количеством солнечных дней.

Одной из основных проблем солнечной энергетики является низкий КПД используемых фотоэлементов, который в лучшем случае достигает 23%. Это не касается солнечных батарей, развернутых в космосе: от них КПД очень высок. Среди других недостатков также следует отметить непостоянный объём производства энергии, а также необходимость большого количества свободной территории для установки фотоэлементов.

В Российской Федерации лучшими местами для строительства гелиостанций являются Краснодарский край, Кубань, Приморье и Восточная Сибирь.

Термоядерная

Одним из самых многообещающих направлений в альтернативной энергетике является контролируемый термоядерный синтез, при помощи которого может быть полностью решена энергетическая проблема не только конкретных стран, но и всего человечества.

Среди главных преимуществ термоядерной энергетики нельзя не отметить:

Неиссякаемые источники;
Экологическую безопасность;
Экономическую эффективность.

На данный момент ещё не удалось создать станций термоядерного синтеза, которые были бы экономически выгодными. Однако в этом направлении ведутся активные работы.

У истоков контролируемого термоядерного синтеза стоят известные учёные Илья Тамм, Игорь Курчатов и Андрей Сахаров. Первые исследования в этом направлении начали вестись ещё в 1950-е годы в СССР.

Одним из самых перспективных проектов в этом направлении является международный проект ITER, который должен дать первые серьёзные результаты, по прогнозам, в 2040–2050-е годы. Россия, как и многие другие страны, является участником этой программы.

Состояние альтернативной энергетики в России

В 90-е годы, в связи с определёнными событиями (распад СССР), многие программы по исследованиям в сфере альтернативной энергетики были частично или полностью прекращены. Затем были попытки вновь начать исследования в этом направлении, и даже определились регионы Российской Федерации, в которых развитие данной сферы особенно перспективно. Но несмотря на это в 2000-е годы исследования в этой сфере были практически прекращены.

Одной из причин прекращения работы в данной сфере стала высокая цена на нефть, что, в свою очередь, отбило желание у государства вкладывать средства в поиски новых способов получения энергии.

Достижения России в альтернативной энергетике

Среди таких достижений можно отметить наличие целого ряда ветряных электростанций, а также наличие геотермальных станций.

Развитие солнечной энергетики в России также даёт свои определённые плоды, на территории страны работает несколько солнечных станций. Определённое развитие получила и приливная энергетика.

Проблемы

Одной из главных проблем для всех занимающихся альтернативной энергетикой в России является отсутствие господдержки, а также отсутствие нормативно-правовой базы для этого рода деятельности.

Среди других проблем следует отметить отсутствие выгоды от вложений в эту сферу, а также неконкурентоспособность электростанций, использующих альтернативные источники энергии, по сравнению с использующими традиционные.

Следует отметить, что в период с 2000 до 2010 год процент использования возобновляемых источников в российском энергетическом балансе увеличился. Однако причиной этого стало большее использование традиционно возобновляемых источников – таких, как отходы деревообрабатывающей промышленности.

Ещё одним серьёзным недостатком является отсутствие необходимой инфраструктуры для развития альтернативной энергетики, а также недостаток кадров, способных работать в этом направлении, особенно высококвалифицированных. Причины этого заключаются в том, что инвестиции в эту сферу пока что невыгодны, поэтому их практически нет. Даже несмотря на то, что альтернативные источники энергии в России имеются в большом достатке. Данную проблему способна решить господдержка, хотя бы на ранних стадиях проектов, пока они не достигнут окупаемости.

Действующие лица

Попытки в тренде

Российские власти начали уделять внимание альтернативной энергетике в конце прошлого десятилетия, когда в 2009 году было принято профильное правительственное распоряжение, определяющее основные направления госполитики в сфере использования ВИЭ до 2024 года. Согласно этому документу уже через четыре года доля альтернативных источников в общей энергосистеме РФ должна составлять 4,5%. В 2013 году были утверждены правила определения цены на мощность для генерирующих объектов на базе ВИЭ на оптовом рынке, что позволило им полноценно включиться в механизм договоров о предоставлении мощности (ДПМ). По этой программе до 2024 года должны быть построены 5,5 ГВт мощностей.

На пути к паритету

В 2010 году Мировое энергетическое агентство давало прогнозы, согласно которым к 2020 году стоимость выработки электроэнергии на традиционных установках и генерации с использованием ВИЭ для потребителей должна сравняться, и таким образом будет достигнут так называемый световой паритет.

За последнее десятилетие в мире в целом из-за эффекта масштаба и развития технологий произошло сильное снижение себестоимости производства электроэнергии с применением ВИЭ, говорит Алексей Хохлов. По оценкам международной финансовой и консалтинговой группы Lazard, стоимость электроэнергии от солнечных и ветряных электростанций в 2009–2019 годах сократилась на 62–89%. В апреле 2020 года BloombergNEF опубликовал оценку, согласно которой солнечные и ветровые электростанции являются самым дешевым видом новой генерации для стран, в которых проживает две трети мирового населения. Эти страны производят 71% мирового ВВП и вырабатывают 85% электроэнергии.

Сегмент ВИЭ также развивается в России на уровне розницы, когда генерирующие мощности устанавливаются на стороне потребителя — населения или предприятий. Тут, как говорит Алексей Хохлов, российскими властями декларируется ряд стимулирующих мер — например, возможность для технологического подключения частных домов с микрогенерацией к центральной электрической сети и продажи излишков выработанной ими электроэнергии сбытовым компаниям, — но пока они полноценно не работают.

Перспективы в мировом масштабе

Современные разработки позволяют использовать силу практически всех природных явлений:

электромагнитное излучение солнца;
перемещение воздушных масс;
тепло недр планеты;
перемещение воды в реках и морях (течение, приливы, отливы).

Дополнительно возможно получение энергии при переработке биотоплива. Обширный выбор позволяет подобрать оптимальное решение для стран с любым климатом. Перспектива возобновляемых источников энергии в мировом масштабе выглядит обнадеживающе: развитые государства (Дания, Нидерланды, Великобритания, Германия) получают 10-20% всего электричества из ветра и солнечного излучения. Уже к 2022 году в Европе планируют поднять этот показатель до 25%. Подобное достижение стало возможным благодаря крупным финансовым инвестициям в сферу альтернативной энергетики со стороны государства.

В разных станах предпочтительные пути получения электричества и тепла отличаются. В Исландии, Центральной Америке, на Филиппинах широко используют термальные источники. Во Франции, Канаде, Индии, Великобритании, Китае продолжается разработка приливных электростанций. В Западной Европе и США активно используют энергию ветра, а в Бразилии – сжигаемого биогаза. Активное государственное субсидирование позволяет дать оптимистичный прогноз мирового развития отрасли.

По оценкам экспертов, перспективы применения альтернативных источников энергии в России достаточно большие. Так, страна может получать до 10% электричества благодаря силе ветра. Активное использование богатства недр в значительной степени тормозит развитие альтернативных способов получения энергии, на которые в 2016 году приходилось около 1%.

В планах правительства довести этот показатель до 2,5% к 2020 году. Для этого с 2013 года реализуется государственная программа поддержки, направленная на освоение возобновляемых источников энергии. В отдельных регионах уже активно применяются малые солнечные и приливные электростанции. Особенно высоким потенциалом в России обладает использование биогаза, получаемого из органических отходов производства и сельского хозяйства.

Читайте также: