Анализ экономической эффективности использования солнечных батарей на полуострове Крым

Крымский полуостров, расположенный на юго-западе России, вследствие особенностей географического положения, обеспечен большим количеством солнечной энергии в течение всего года. Суммарная солнечная радиация составляет за год от 112 до 128 ккал/см2, т. е. достигает здесь наибольших величин по сравнению с местностями европейской территории РФ, находящимися к северу от параллели 45° с. ш. [1] Данные условия прекрасно подходят для солнечной энергетики - экологически чистого способа получения энергии из неисчерпаемого источника. Тем не менее, экономические аспекты эксплуатации СЭС, особенно в отношении альтернативного использования земельных и агроклиматических ресурсов, требуют детального анализа.

В этой связи, целесообразно оценить прибыль от эксплуатации СЭС в сравнении с альтернативными вариантами хозяйственной деятельности на территории Крымского полуострова. В частности, мы подсчитали стоимость возможной произведенной продукции на той же площади, а именно: урожай зерновых культур, технических культур, плодово-ягодной продукции (винограда).

В настоящее время на полуострове действуют 4 солнечные электростанции (СЭС) суммарной мощностью 227 МВт: Перово, Охотниково, Митяево и Родниковое [2]. Они производят разное количество электроэнергии: Перово - 132,5 млн кВт-ч в год, Охотниково -100 млн [Введите текст]

кВт⋅ч в год, Митяево – также 100 млн кВт⋅ч в год, Родниковое – 9,68 млн кВт⋅ч в год [3]. В сумме это составляет 342 млн КВт⋅ч в год, но в среднем 15% энергии будет потеряно при её преобразовании и передаче [4]. Необходимо учесть и срок службы панелей: на данный момент Крымские СЭС работают уже около 10 лет, из чего следует, что их эффективность уменьшилась на 5-10% [5]. Оставшаяся часть от выработки – 270 млн КВт⋅ч – в денежном эквиваленте (по среднему тарифу региона 2,04 руб/ КВт⋅ч [6]) равна 550 млн руб. в год. Один МВт мощности приносит, в среднем, 2,4 млн руб. ежегодно.

Однако необходимо учесть расходы. Для удобства дальнейшие расчёты будут производиться на один МВт мощности. Для создания СЭС требуются значительные финансовые затраты (около 130 млн руб. на 1 МВт мощности батареи [7]) и изъятие больших площадей земельных ресурсов, т.е. значительная плата за аренду и земельный налог, а именно 64 тыс. руб. в год за 2 гектара земли [7], которые и требуются для размещения 1 МВт мощности [3]. Данные выплаты в несколько сотен раз больше, чем при с/х использовании земель [7]. При условии кредита на 20 лет под 15% на первоначально требуемую сумму, ежегодные кредитные выплаты составят 1,38 млн руб. (подсчитано с помощью банковского калькулятора [8]), то есть 313,3 млн руб. для полных 227 МВт мощности. Со следующего года затраты увеличатся из-за обслуживания, не включенного в кредит, и это составляет около 1 млн руб на 1 МВт мощности [алт]. Для имеющихся СЭС Крыма обслуживание в сумме равно 227 млн руб., а с кредитными выплатами – 554,83 млн руб., что превышает ежегодный доход в 550 млн руб., т.е. является нерентабельным. Расчеты представлены ниже в таблице:

[Введите текст]

Таблица 1. Прибыль от СЭС на 1 МВт мощности и в расчёте на мощность исследуемых СЭС, 2016, млн. рублей

	1 МВт	227 МВт
Земельный налог	0,064	14,528
Обслуживание	1,0	227
Кредитные выплаты (на срок 20 лет под 15%)	1,38	313,3
Продажа энергии	2,42	550
Прибыль	-0,24	-4,828

В противном случае, если брать только чистую стоимость установки СЭС без переплат, получим 29,51 млрд. руб. Благодаря ежегодной прибыли от продажи электроэнергии (за вычетом обслуживания – 227 млн руб.), они окупятся только через 91 год непрерывной работы с нынешней эффективностью. Возможно, для увеличения прибыли имеет смысл поднять тариф на КВт⋅ч в регионе, так как в данный момент он один из самых низких по стране [6].

Кроме того, СЭС имеют большой потенциал и могут производить гораздо больше электроэнергии, исходя из среднего количества часов солнечного сияния в Крыму – 2300 [3]. Однако в этом случае возможно нарушение энергосистемы региона.

Это одна из проблем, на которые указывают критики солнечной энергетики. На примере Калифорнии С. Брезгин [9] отмечает проблемы использования СЭС, а именно: их нестабильность (колебание выработки по времени суток и сезонам), и, в итоге, необходимость избавляться от «лишней» энергии. Полностью исключить постоянно действующие, стабильные ЭС на минеральном топливе нельзя, т.к. они восполняют провалы в выработке. При этом дешевая солнечная энергия вызывает быстрый рост тарифов на прочие виды энергии и возможность банкротства [Введите текст]

других ЭС. В Республике Крым таким традиционным, нивелирующим падение выработки на СЭС предприятием, очевидно, станет Симферопольская ТЭС [3].

Рис.1 Карта-схема размещения линий электропередачи, подстанций напряжением 220 кВ и выше и электростанций Республики Крым и города Севастополь на 2015 - 2021 годы [10]

По мнению, опять же, С. Брезгина [9], предотвратить банкротство предприятий можно лишь перейдя на 100% электроэнергии одного типа. В таком случае, необходимо либо отказаться от СЭС, либо получать всю энергию только от них, что возможно только в наиболее отдаленных и слабозаселенных районах, до которых не доходят имеющиеся линии электропередач от ТЭЦ. На карте-схеме [10] можно заметить, что Симферопольская электростанция расположена в непосредственной близости с Перово и Родниковое, а Сакская - с Охотниково и Митяево, что ведет к неизбежной конкуренции. На западе полуострова широкое [Введите текст]

распространение получили также

ветровые электростанции

другой

источник дешевой электроэнергии.

Рис. 2 Плотность населения Крыма [11]

Рис. 3 Продолжительность солнечного сияния в Крыму [1]

На основании данного картографического материала и данных о распределении численности населения [11] и часов солнечного сияния [1] становится возможным провести разделение полуострова на зоны, где эффективным будет преобладание конкретного вида электростанций (с учетом уже построенных). Различия будут определяться плотностью населения, количеством часов солнечного сияния и структурой выработки электроэнергии - в том числе плотностью ЛЭП на участке. Наиболее подходящими  для развития альтернативных  источников энергии представляются относительно слабозаселённые территории на северо-западе и на северо-востоке. Там уже есть несколько ветровых ЭС, а ЛЭП практически нет. Кроме того, плотность населения к западу от Керченского пролива очень мала, и количество потребляемой энергии не так велико. Рентабельность и прибыльность ветровых электростанций, в свою очередь, требует более глубокой оценки и дополнительных изысканий в этой области.

[Введите текст]

Рис. 4 Территории возможных изолированных альтернативных источников энергии (составлено автором на основе [1, 10, 11])

Оценим экономические перспективы возделывая на территории, занятой СЭС, некоторых сельскохозяйственный культур. Суммарная площадь, занятая СЭС, составляет 434 га [3], т.е. 0,017% земельного фонда полуострова или 0,024% от сельхозугодий [12]. В зависимости от отрасли растениеводства с данной территории может быть получено:

• 1.    1388,8 тонн зерновых (урожайность 32 ц/га [13]);

• 2.    564,2 тонн подсолнечника (урожайность 13 ц/га);

• 3.    724,78 тонн рапса (урожайность 16,7 ц/га);

• 4.    290,78 тонн горчицы (урожайность 6,7 ц/га);

• 5.    2000,74 тонн винограда (урожайность 46,1 ц/га) [3].

В денежном эквиваленте в случае снятия одного урожая в год это составляет: 14 млн руб. (была взята средняя цена в 8 585 руб. за тонну пшеницы 4-го класса [14]), 8,46 млн руб. (при цене за тонну подсолнечника 15 000 руб. [15]), 16,67 млн руб. (при цена 23 000 р. за тонну рапса [15]), 10,18 млн руб. (цена 35 000 руб. за тонну горчицы [15]) или 120,04 млн руб. (при условии цены за тонну винограда 60 000 руб. [15]). [Введите текст]

Урожай, т

Зерновые

Рис.4 Возможный урожай на рассматриваемой территории

Рис. 5 Удельные цены на продукцию растениеводства

При расчетах не были учтены потенциальные расходы, но в сумме они составят не более 1 млн руб. на посадочный материал и сбор урожая. Для виноградарства затраты могут составлять до 5 млн руб. вследствие повышенной требовательности растения к уходу и большей цены саженцев по сравнению с семенами.

Таким образом, оценка прибыльности производства электроэнергии солнечными батареями на данной территории является достаточно спорным вопросом. Доход от СЭС еще долго не сможет возместить затрат на их постройку, а увеличение производства электроэнергии может привести к нарушению энергетического баланса региона. В этой связи, по истечении их срока эксплуатации рекомендуется перейти на другой тип хозяйствования.

Прибыль, млн. руб. в год

□ Зерновые

□ Подсолнечник

□ Рапс

■ Горчица

□ Виноград

Прибыль, млн.руб. в год

Рис. 6 Рентабельность рассмотренных отраслей растениеводства

Рис.7 Прибыль отдельных вариантов использования территории [Введите текст]

Среди рассмотренных альтернативных вариантов особенно интересно виноградарство: для полуострова оно является одним из традиционных видов хозяйства, и в Крыму имеется огромный потенциал для дальнейшего его развития.