Наверное будет неправильно говорить, что в
последнее время наблюдается повышенный интерес к развитию альтернативной
энергетики. Наблюдается он давно. Скажем, в ЕС к середине текущего века хотят
полностью отказаться от автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, а также
довести долю ВИЭ (возобновляемых источников энергии) в структуре энергетики до
30-50% – в зависимости от страны. Дополнительным стимулом к этому стала
стоимость углеводородов в первой половине текущего, а также в прошлом
десятилетии.
На постсоветском пространстве, по крайней мере,
на той его части, что входит в ЕАЭС, ситуация с ценами на энергоносители
немного отличается от европейской. Однако и тут альтернативной энергетикой
интересуются. Скажем, энергетические и экономические форумы (в частности ЭКСПО-2017
в Казахстане) весны-начала лета показали огромный интерес среднеазиатских
республик к гидро- ветро- и солнечной энергетике. И не только интерес –
заявлено и реализуется немало проектов, благо, условия республик позволяют
разрабатывать любое из этих направлений.
Хозяйственная Беларусь также не могла обойти
вниманием альтернативную энергетику. Только вот вопрос. В Европе развитие таких
электростанций стимулируется в т.ч. стремлением к энергонезависимости и
опасением столкнуться с высокими ценами на энергоносители. В республиках
Средней Азии к этому подталкивают условия: рельеф и наличие рек, на которых
можно строить даже гигаваттные ГЭС (строящаяся Рогунская ГЭС в Таджикистане);
большое (200 и более) количество солнечных дней в году. У Беларуси нет ни того,
ни другого, ни третьего. Стоит ли республике сосредотачиваться на развитии
альтернативной энергетики и какую стратегию её развития выбрать? Для начала
посмотрим, что есть в наличии
Гидроэнергетика
Альтернативную энергетику Беларуси можно условно
разделить на “старую” и “новую”. К первой конечно мы отнесём
гидроэлектростанции. Малые ГЭС довольно активно строились в республике ещё во
времена БССР, но в данном случае “активно” означает “много”. Т.е. самих станций
больше 40, из которых к настоящему моменту в работе 23. Однако их суммарная
установленная мощность крайне невелика, меньше одного блока любой из
белорусских ТЭС – чуть более 11 МВт. Если восстановить нерабочие, будет почти
16 МВт.
Однако в 2012-2017 гг. установленная мощность ГЭС выросла и без починки неработающих ГЭС – были построены Гродненская, Полоцкая и Витебская ГЭС, строительство которых велось с 2008, 2011 и 2013 гг. соответственно.
На этом ролике можно видеть финальный этап её
строительства год назад. Сегодня она уже работает и является самой крупной ГЭС
Беларуси (40 МВт).
Итак, после ввода в строй трёх новых ГЭС общая
установленная мощность белорусской гидроэнергетики достигла примерно 90
МВт. Много или мало? Порядка 2% от общей выработки электроэнергии в республике.
Общий гидропотенциал стока белорусских рек
оценивается в 850-900 МВт. Однако реализовывать большую его часть не имеет
экономического смысла. Согласно оценке, проведённой по просьбе правительства
республики перед принятием Госпрограммы строительства ГЭС в 2011-2015 гг.,
экономически целесообразно использовать всего 250 МВт из общего стока. 36%, как
видим, уже используются. Довольно неплохо.
Тут стоит сделать небольшое отступление и
отметить: в оппозиционной белорусской прессе бытует представление о собственном
правительстве как о эдаких техноманьяках, которые строят электростанции абы
где, не считаясь вообще ни с чем. Такое отношение сформировалось к АЭС, меньше
– к ГЭС, и то лишь потому, что русловой тип не предполагает создания
водохранилищ и отселения в процессе строительства были минимальными.
Оценка очень яркая, но неверная. Есть мнение,
что правительство наоборот крайне аккуратно подходит к вопросу строительства новых
ГЭС, поскольку, учитывая небольшие размеры республики, размещать их особо
негде.
Скажем, вот что говорил президент Беларуси Александр Лукашенко в 2014 году во время визита в Гродно и Гродненскую ГЭС (также одна из новых станций, но построена немного раньше Витебской и Полоцкой – в 2012 году).
Сразу скажем, беспокойство не на пустом месте.
Госпрограмма развития ГЭС опиралась в т.ч. на прогнозы роста энергопотребления БелТЭИ
(Белорусский теплоэнергетический институт), рассчитанные в конце 2000-х. Однако
уже в 2014 году стало очевидно, что экономика, а, следовательно, и
энергопотребление, растут не так активно, как прогнозировали учёные. Между тем
планы развития гидроэнергетики были заложены серьёзные. Витебская и Полоцкая
ГЭС – это только 2 станции каскада на Западной Двине. Запланированы ещё две с
суммарной мощностью каскада 122 МВт. Гродненская ГЭС – это также первая из
станций каскада на Немане (37 МВт). И, наконец, Днепровский каскад из 3 ГЭС (15
МВт). Если представить, что 6 этих запланированных ГЭС построены и работают, то
текущую установленную мощность нужно множить на 2 (180-185 МВт), что
приближается к разумному пределу использования энергии воды.
Что даст их постройка? Порядка 0,5 млрд кВт·ч
энергии в год, порядка 1/60 текущего производства. Во сколько это строительство
обойдётся бюджету республики? Исходя из средней стоимости строительства,
заложенной в программе развития гидроэнергетики (6000 долл. на 1 кВт установленной
мощности) – 564 млн. долл. Такая высокая стоимость на 1 кВт приводит к тому,
что срок окупаемости станций растягивается до 20-30 лет. “Оценка
экономического гидроэнергопотенциала наших рек показала, что в Беларуси выгодно
строить ГЭС, если удельные капитальные вложения на 1 кВт её установленной
мощности не превышают 2750 долларов США”, – такую оценку дал заведующий
сектором гидроэнергетики РУП Центрального научно-исследовательского института
комплексного использования водных ресурсов (“ЦНИИКИВР”) Анатолий Альферович.
Правда оценка немного устарела, ей уже 10 лет. Но даже с учётом 10-летней
инфляции доллара получается не более 3300 долл./кВт.
Впрочем, у правительства есть на это свой ответ.
“На ГЭС более 80% средств затрачивается на плотину, и только 16% составляет
стоимость оборудования. Если взять тепловую станцию, соотношение будет обратным
– 70% стоит оборудование, остальное – здание. Но срок службы плотины – 100-150
лет. И за это время я могу два-три раза поменять оборудование, тогда срок окупаемости
получается 10-12 лет, как и на тепловой станции”, – поясняет мотивы первый
вице-премьер-министр РБ Владимир Семашко.
Вопрос окупаемости важен в том числе потому, что
Полоцкая и Витебская станции строились на китайские деньги китайскими же
специалистами.
Однако завершение трёх каскадов – лишь ближайшая перспектива, в целом же потенциал развития гидроэнергетики выглядит так:
Вопрос лишь в экономическом смысле
строительства.
Ветроэнергетика
Ветроэнергетика и гидроэнергетика Беларуси очень
похожи: несколько крупных объектов и множество небольших установок. Поэтому мы
перечислим лишь некоторые. ВЭС “Дружная” (0,85 МВт, 1,3-1,4 млн кВт·ч в год) –
две первые ветроэнергетические установки, построены в 2000 и 2002 гг. Минская
ВЭС (1,08 МВт, 2 млн кВт·ч в год), Новогрудская ВЭС (9 МВт, 22 млн кВт·ч в
год). Это – государственная ветроэнергетика, но есть и частные ветряки
мощностью даже до 1,5 МВт. Скажем, в Новогрудском районе сегодня установлено 13
ветряков, причём на Новогрудской ВЭС – всего 6.
К настоящему моменту в Беларуси действует
порядка полусотни ветроэнергетических установок суммарной мощностью около 61
МВт, причём большая их часть введена в строй за последние 3-4 года. Для
подсчёта суммарной мощности использовалась интерактивная карта министерства природных
ресурсов и охраны окружающей среды РБ.
К ветроэнергетике, в т.ч. в Беларуси,
присматривались ещё в советское время, доказательством чему является
“Генеральный план развития ветроэнергетики СССР до 2010 года”. О нём мало кому
известно, ведь его разработка была завершена в 1989 году, за два года до
исчезновения Союза. Тем не менее потенциал и проблемы строительства ВЭС в
республике были определены уже тогда.
Как уже было сказано, самые первые ветроэнергетические установки в РБ были построены ещё в начале 2000-х (Nordex-29 и Yakobs в посёлке Занарочь мощностью 250 и 600 кВт). Их пусковая скорость (скорость, при которой генератор начинает работать) – 4,5 м/с и 4 м/с соответственно. Количество регионов с необходимой скоростью ветра в Беларуси невелико.
Более того, согласно информации 3TIER.Inc, даже
в указанных регионах необходимая скорость ветра достигается только на больших
высотах. У поверхности же земли (30 м) скорость ветра почти на всей территории
республики не превышает 3-4 м/с, что относит Беларусь к территории 1-го (самого
низкого) класса энергопотенциала ветра.
Источник: указан на
рисунке
Эффективные же рабочие высоты для белорусских ВЭУ – 100-150 м.
Тем не менее наиболее выгодные с точки зрения
эффективности площадки для размещения ВЭУ уже определены в программе развития
ВИЭ Беларуси на 2011-2015 года. Всего их насчитывается 1840, а годовое
производство электроэнергии, при условии размещения на этих площадках установок
суммарной мощностью 1600 МВт, может составить 2,8-3,3 млрд. кВт·ч. Так,
Новогрудская ВЭС до 2020 года получит ещё 5 установок, а “Белоруснефть” вот-вот
должна определиться с компанией, которая
реализует проекты строительства двух ветропарков: под Минском (15-20 установок
мощностью до 50 МВт) и в Гродненской области (29 установок мощностью до
80 МВт).
Инвестиции также подсчитываются просто: 1 МВт
установленной мощности стоит примерно 1 млн евро, т.е. только в ветряки, если
реализовывать госпрограмму полностью необходимо будет вложить порядка 1,5 млрд.
евро. При этом это средняя величина, применима скорее к крупным ветропаркам,
вроде того, что заказывает “Белоруснефть”. Так 5 1,5-мегаваттных установок для
Новогрудской ВЭС обошлись в 13 млн. долл. (т.е. 1,5 млн. евро за 1 МВт). И это
без стоимости подстанции, необходимой для их работы. Кроме этого необходимо
тратиться на линии электропередач и, в случае установки крупных ВЕУ мощностью
1,5-6 МВт, – на подъездные дороги для спецтехники.
Меньшая стоимость 1 МВт установленной мощности в
сравнении с ГЭС не должна обманывать: срок службы ВЭУ составляет 20-25 лет
(тогда как большая часть стоимости ГЭС “сосредоточена” в плотине, чей срок
службы минимум впятеро больше).
Ещё одна проблема белорусских ВЭС – невысокая эффективность.
“Сегодня ветроустановка считается эффективной, когда коэффициент использования мощности составляет более 25%. Если бы наша станция работала постоянно и на полную мощность, то ее годовая выработка составляла бы 78840 МВт⋅ч в год. У нас выработка равна 22000. МВт⋅ч в год. Простая математика говорит о том, что этот коэффициент в Новогрудке сегодня равен почти 28%”, – говорит директор “Лидских электрических сетей” Виктор Жук.
Т.е. лучше всё же ставить крупные ВЭУ и на
больших высотах. Собственно, чиновники при составлении госпрограммы изначально
ориентировались на установки мощностью 2,5 МВт как на своего рода стандарт. Но
по факту стандарта пока нет, в Беларуси работают разнокалиберные ветряки, а
наиболее часто встречающиеся установки имеют мощность 1-1,5 МВт. Всё это также
не лучшим образом влияет на эффективность ветроэнергетики. Переломит этот
ситуацию только ввод в работу двух анонсированных ветропарков “Беларуснефти”,
однако об их эффективности можно будет говорить только после начала работы
ветропарков.
Солнечная энергетика
Этот вид альтернативной энергетики начали
развивать в Беларуси ещё позже, чем ВЭС – пуски солнечных электростанций (СЭС),
рассчитанных на работу с энергосистемой, а не на автономное энергоснабжение
отдельных энтузиастов, приходятся на последние 2 года. Зато по установленной мощности
они уверенно догоняют ветряки. Впрочем, ситуация опять-таки похожа. Сегодня
работают лишь несколько крупных станций:
- СЭС в Мядельском районе (5,7 МВт);
- СЭС в Брагинском районе (22 МВт);
- Сморгонская СЭС (17 МВт).
Зато мелких станций мощностью от 100 кВт – 2-3
десятка.
Суммарная установленная мощность фотоэлектрических панелей (около 52 МВт) лишь немного уступает ветрякам, учитывая, что самые мощные на сегодня станции сдавались в 2016-2017 гг. К тому же в этом году должна быть пущена Речицкая СЭС, строительство которой финансируется компанией “Беларуснефть”.
После чего к текущей суммарной мощности
белорусской солнечной энергетики прибавится сразу 58 МВт. Что, в свою очередь,
на некоторое время выведет солнечную энергетику на первое место среди ВИЭ
республики по установленной мощности.
Как можно заметить, крупные СЭС активно строятся
в южных районах Беларуси. Это связано не только с соображениями технологии
(длиннее солнечный день => большая эффективность работы панелей):
радиационный фон на этих территориях даже спустя 31 год после аварии на
Чернобыльской АЭС всё ещё выше нормы, пустующие земли отводятся под солнечную
энергетику. Буквально несколько месяцев назад очередную такую “чернобыльскую”
станцию мощностью 14 МВт решили строить в Ельском
районе. Всего же, согласно госпрограмме “Энергосбережение”, к 2020 году
суммарная мощность СЭС в Беларуси должна достигнуть 250 МВт. Учитывая взятые
темпы – задача вполне выполнимая.
К слову, даже на Украине вдохновились
белорусским опытом и собираются построить в зоне отчуждения станцию мощностью 1
ГВт.
Солнечный потенциал Беларуси также известен. Годовые суммы суммарной солнечной радиации (МДж/м2) можно видеть на следующей таблице.
Источник: Министерство
природных ресурсов и охраны окружающей среды РБ
Если в двух словах, это означает, что панель,
установленная где-нибудь вблизи Минска, будет давать примерно вдвое меньше
энергии, чем такая же, но в районе Марселя (0,85 и 1,65 кВт·ч соответственно).
Со смещением на юг эффективность растёт, но не глобально.
Кроме ветро-, гидро- и солнечной энергетики в республике есть станции и с другими методами генерации: геотермальные, электростанции, работающие на энергии биогаза или отходов с/х и деревообрабатывающих производств. В последнее время Украина заявляет о намерении поделиться с Беларусью собственным богатым опытом выживания без российского газа: в приграничных с Беларусью районах сегодня выращиваются энергетические культуры, используемые в качестве топлива для мини-котельных (эдакая квази-солнечная энергетика). Однако в целом альтернативная энергетике в республике развивается не слишком быстро. Сегодня суммарный вклад всех видов ВИЭ в энергосистему – около 1 млрд. кВч·ч. Предполагается, что к 2035 году он вырастет до 2,6 млрд. кВт·ч. Учитывая, что энергопотребление за 18 лет также вырастет, – не слишком впечатляющий показатель.
Тут вам не Европа
Насколько это плохо, если учесть, что даже в
самых отсталых в плане развития альтернативной энергетики странах Европы доля
ВИЭ через 3 года составит уже 11-13%, а в Швеции – фантастические 49%?
Есть мнение, что не очень. Но для правильного
понимания места альтернативной энергетики в энергосистеме Европы стоит
напомнить несколько моментов, без осознания которых прямые сопоставления
некорректны и ведут к неверным выводам.
1. С 2009 года энергосистемы европейских стран объединены в рамках ENTSO-E – Европейского сообщества операторов магистральных сетей в области электроэнергетики.
Оно вобрало в себя уже существовавшие на тот момент региональные объединения, позволив организовать общую балансировку производства и потребления. “Общую” в данном случае означает, что деление энергетики по странам и вычисление доли ВИЭ в каждой из них – во многом условность. Именно ENTSO-E первична, поскольку позволяет распределить по энергосистеме электроэнергию, производимую европейскими АЭС (а их в странах Европы более 50-ти).
И даже отказ ФРГ от атомной энергетики эту
ситуацию не слишком изменит – достаточно взглянуть на количество и мощность АЭС
во Франции. И даже самая продвинутая в плане “зелёной энергетики” Скандинавия,
как видим, не гнушается атомной энергией.
2. Высокий процент альтернативных источников
энергии в некоторых странах ЕС объясняется вовсе не какой-то особенной
сознательностью их руководства. А стоимостью электроэнергии, тарифом. В него
заложена высокая инвестиционная составляющая, т.е. оплачивая ежемесячно счета
домохозяйство словно бы платит в 2 разные кассы: отдельно за потреблённые
киловатты, отдельно – на строительство новых электростанций, в т.ч. ветровых и
солнечных. В 2014 году средняя стоимость электроэнергии по ЕС составляла
0,13-0,14 евро/кВт·ч. В прошлом году она поднялась до 0,155 евро/кВт·ч, причём
в Германии тариф был едва ли не вдвое выше: отказ от атомной энергетики и
инвестиции в ветряки и панели требуют расходов. Кроме собственно тарифа
европейцы платят налог на электроэнергию и оплачивают её доставку – эти
средства идут на развитие и работу общегосударственных и местных энергосетей.
Скажем, в Норвегии собственно плата за электроэнергию составляет лишь половину
тарифа, остальное – налоги и транспортировка.
3. Наконец в ЕС бум развития альтернативной
энергетики стал ответом на годы крайне высокой стоимости углеводородов. 400 долл.
за тысячу кубометров делали инвестиции в ВИЭ оправданными. Ведь задача ветряков
и панелей совсем не в том, чтобы заменить атомную энергию. А в том, чтобы во
время суточных пиков частично подменить собой ТЭС, снижая тем самым
себестоимость производства
Экономика важнее
В Беларуси нет таких высоких тарифов на
электроэнергию, да и принцип функционирования энергосистемы, строительства новых
мощностей совсем иной. За энергетику отвечает государство, не частные компании.
Оно же прогнозирует энергобаланс и принимает решения о строительстве новых
мощностей.
В Беларуси никогда не стояла проблема газа по
европейским ценам. Даже сегодня, когда закупочная стоимость тысячи кубометров в
Европе снизилась до 180-200 долл, Беларусь покупает дешевле. Единый (вначале
общесоюзный, а затем и в рамках ЕАЭС) рынок природного газа и вовсе снимет эту
проблему.
Экономия – вопрос ключевой, такой же, как
итоговая стоимость киловатта на населения и промышленности. В особенности
промышленности, ведь стоимость электроэнергии закладывается в расходы всех
производителей и влияет затем на конкурентоспособность белорусской продукции на
внешних рынках. Между тем экономия некоторых видов “зелёной” энергетики весьма
условна.
“Так как закупка энергии, полученной от ВИЭ,
идет по тарифу, превышающему тот, который существует для потребителей,
энергетики вынуждены нести дополнительные затраты. В прошлом году они составили
30,5 млн. долларов. А к 2020-му грозят вырасти до 250 млн. Законодательством
предусмотрено их включение в тарифы для потребителя. Известно, что для
населения есть планка повышения – 5 долларов в год, выше которой не прыгнешь, а
потому основное бремя ложится на предприятия. Поэтому одна из главных задач –
поиск баланса зеленой энергетики и энергосистемы”, – справедливо указывает корреспондент издания
“Советская Белоруссия” Юлия Василишина. К этому можно лишь добавить, что
госпрограммы по каждому виду энергии принимались совсем не из-за тяги
забюрократизировать всё и вся. В РБ существуют квоты на производство и закупку
“зелёной” электроэнергии. Государство гарантирует, что купит определённое
количество кВт·ч в год. Только поэтому работают действующие установки и
строятся новые. Повысить квоту или отменить её вообще, одновременно
гарантировав выкуп любого количества энергии по действующему льготному тарифу
означает одно из двух: либо повесить эти расходы на бюджет, либо...
Те, кто ратует за ветряки и панели и против
атомной энергетики должны понимать, что на первом круге за это заплатят
предприятия, что вернётся неконкурентоспособностью на внешних рынках и высокими
ценами на внутреннем. На втором круге платить уже придётся из своего кармана,
ведь промышленность не вынесет груза постоянного замещения миллиардов кВт·ч
дешёвой энергии энергией солнца и ветра. “Зелёные киловатты” выкупаются по цене
в 3-5 раз превышающей обычный тариф и даже с такими тепличными условиями
окупаемость растягивается на 10-15 лет: е те объёмы производства и не та
эффективность солнца и ветра.
Иными словами, альтернативная энергетика, как и любая другая – не самоценность. Не она стоит во главе угла, а конечный тариф. Всё, что помогает его уменьшить, желательно в средне-и долгосрочной перспективе, должно развиваться. Ко всему, что его удорожает, следует относиться с осторожностью.
Из этого, впрочем, совсем не следует, что от
развития альтернативной энергетики следует отказаться. Во-первых, сегодня в
республике оно ведётся т.н. поисковым методом: правительство пытается нащупать
верное место ВИЭ в энергосистеме. Во-вторых, в скором времени развивать
альтернативную энергетику придётся с оглядкой на запуск БелАЭС. В этом плане
полезными могли бы стать ГАЭС (гидроаккумулирующие электростанции), позволяющие
запасти энергию в момент ночного падения потребления и использовать во время
ежесуточных пиков. Тем более, что сегодня в той же Европе разрабатываются технологии
инновационных ГАЭС: вместо водохранилища – заброшенные угольные шахты,
сланцевые карьеры и даже резервуары на дне моря.
Наступает момент, когда развитие альтернативной
энергетики в Беларуси следует вести с оглядкой не только на её стоимость, но и
на новый становой хребет энергосистемы Беларуси.
С другой стороны, это вовсе не призыв отказываться и закрывать существующие проекты. Технологии использования солнца и ветра развиваются, и именно атомная энергетика может стать тем “костылём”, с помощью которого ветряки и панели в Беларуси со временем начнут давать не только экологичную, но и сравнительно недорогую энергию. Тепловая генерация таким “костылём” стать не может по чисто экономическим причинами.
