Россия решила экономить топливо и ресурсы

В  2013 г. в России была  запущена программа поддержки "зеленой" энергетики на оптовом рынке. Ожидается, что к 2020 г. страна может получить около 1,5 ГВт  электроэнергии от солнечных станций, 3,6 ГВт от ветряков и 900 МВт от малых ГЭС.

Солнечная электростанция Перово в Крыму. Фото: Валерий Шарифулин/ ТАСС

Также планируется развитие возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в неценовых зонах и изолированных энергосистемах. Только программа Группы "РусГидро" и холдинга ПАО "РАО ЭС Востока" предполагает строительство в отдаленных населенных пунктах Дальнего Востока 178 солнечных электростанций и ветроэнергетических комплексов суммарной мощностью более 146 мегаватт. 

Реализация этой программы позволит экономить более 46 тыс. т дизельного топлива ежегодно - общее замещение использования дизельного топлива в населенных пунктах, где появятся объекты ВИЭ, составит около 40%. В целом же программа позволит ежегодно экономить на закупках топлива для дизельных электростанций более 2 млрд рублей. За счет экономии топлива удается обеспечить возврат инвестиций за 8 - 10 лет для солнечной электростанции и 10 - 15 лет для ветроэнергетического комплекса.

К возобновляемым источникам энергии относят солнце, ветер, воду, геотермальные источники, биотопливо, то есть все источники, энергия которых считается неисчерпаемой. В России традиционно развивается такое направление ВИЭ, как гидроэлектростанции. Но в последнее время получают развитие и другие направления.

По данным Международного энергетического агентства, в 2012 г. доля возобновляемых источников составляла 5% в мировом производстве электроэнергии (без учета ГЭС). Большинство европейских стран давно взяли курс на активное развитие ВИЭ. Например,  Дания планирует к 2020 г. 50% потребности страны в электроэнергии обеспечивать за счет ветроэнергетики.

Bloomberg же в 2015 г. опубликовал стратегический прогноз развития мировой энергетики до 2040 года. Из него следует, что через два десятилетия солнечная энергетика станет настолько эффективной и дешевой, что строить новые электростанции на ископаемом топливе будет невыгодно.

А немецкий журнал Spiegel обнародовал изображение, созданное на основе исследования Германского аэрокосмического центра, где наглядно демонстрируется, на какой площади в Сахаре необходимо разместить солнечные электростанции, чтобы удовлетворить потребность всего мира в электроэнергии. Речь идет всего об 1% этой пустыни.

Причин развивать возобновляемую энергетику как минимум две - экологическая безопасность и энергонезависимость. Очевидный плюс ВИЭ в том, что при достижении срока окупаемости вырабатываемая электроэнергия становится почти бесплатной. При этом работа ветрогенератора мощностью 1 МВт за 20 лет позволяет сэкономить примерно 29 тыс. т угля или 92 тыс. баррелей нефти. Но для России не только это является решающим фактором для развития объектов возобновляемых источников энергии.

В отдаленных регионах России, таких как Дальний Восток, "зеленая" энергия  не дань моде, а необходимость, ведь большинство поселков там изолированы от центральных энергосистем. Единственным источником электроэнергии в таких населенных пунктах являются дизельные электростанции. Себестоимость производимой на них энергии высока (в некоторых районах Якутии достигает 100 руб за кВт/час). Причем топливо в структуре этой себестоимости составляет до 70%, ведь доставить его до места назначения - значит потратить огромное количество времени и денег на логистику. В отдельные районы доставка топлива может занимать до 2 лет. Внедрение объектов ВИЭ в таких областях помогает замещать часть дизельной выработки и оптимизировать тарифы на электроэнергию.

Однако суровый климат Дальнего Востока требует от энергетиков постоянного поиска и внедрения новейших технологий. Объекты  ВИЭ на Дальнем Востоке приходится адаптировать к климатическим условиям Севера, где перепады температуры могут составлять от +45°C до -45°C. Так, в июне 2015 г. в якутском поселке Батагай была построена самая мощная в мире солнечная электростанция (СЭС), расположенная севернее полярного круга. Мощность станции - 1 МВт, среднегодовая выработка составит 1,2 млн кВт/ч, что позволит ежегодно экономить порядка 300 тонн дизельного топлива в год или 16 млн рублей. Батагайская СЭС стала крупнейшей станцией в Якутии, но, помимо нее, в республике успешно функционируют еще двенадцать небольших СЭС мощностью от 20 до 60 киловатт.

На Дальнем Востоке, в поселке Усть-Камчатск, также находится самый современный в России ветроэнергетический комплекс, построенный совместно с японцами. Ветропарк состоит из четырех ветроустановок совокупной мощностью более 1 МВт и на сегодняшний день является крупнейшим в регионе. Впоследствии он пополнится еще семью ветряками, которые увеличат мощность станции до 3 МВт. Это позволит объекту альтернативной энергетики заместить до 40% электроэнергии, которую вырабатывает дизельная электростанция поселка. Японские специалисты отметили, что при создании ветроэнергетического комплекса в Усть-Камчатске были применены уникальные технологии, позволившие адаптировать оборудование к работе в суровом климате Камчатского края.

Поиски оптимальных новейших технологий для эффективного развития ВИЭ активно ведутся во всех странах мира. Например, на Аляске в 2014 г. для испытаний в течение 18 месяцев был запущен ветрогенератор нового поколения Buoyant Airborne Turbine (BAT). Он представляет собой надувную конструкцию, похожую на  дирижабль, в который установлена трехлопастная турбина. Новая модель предназначена для работы на высотах до 600 м, куда обычные ветрогенераторы просто не могут достать. Именно на таких больших высотах постоянно дуют самые сильные ветра, которые в пять - восемь раз сильнее ветров вблизи поверхности земли.

Летающий BAT способен выдавать 30 КВт мощности. Этого достаточно для постоянного обеспечения энергией 12 среднестатистических домов. Также конструкция этого ветрогенератора может нести на себе метеорологическое и коммуникационное оборудование, например для мобильной связи или Wi-Fi, которое будет питаться вырабатываемой энергией. При этом наличие или отсутствие дополнительного оснащения никак не влияет основную функцию ветрогенератора.

А китайские ученые разработали план создания гигантской солнечной электростанции, которая будет располагаться на высоте 36 тыс. км от поверхности земли и иметь площадь в 6 кв. километров. По замыслу ученых, она станет крупнейшей искусственной конструкцией в космосе.