Гибридная энергетика – основа энергетического суверенитета регионов с рекреационно-туристической специализацией хозяйства

Политика в сфере формирования энергетической безопасности является основой экономической безопасности и устойчивого развития любой страны и региона. Основные приоритеты в формировании энергетической стратегии развития энергетического комплекса России до 2035 года сформулированы в Доктрине энергетической безопасности Российской Федерации, являющейся одним из основных документов стратегического планирования в сфере энергетики [1].

ГРНТИ 06.51.02

EDN YOKRCL

Станислав Витальевич Бабич – кандидат экономических наук, доцент кафедры региональной экономики и природопользования Санкт-Петербургского государственного экономического университета. ORCID 0009-00014744-1888

Анастасия Геннадьевна Князева – младший научный сотрудник Научно-исследовательского центра цифровизации проектного управления на основе технологий информационного моделирования Санкт-Петербургского государственного экономического университета. ORCID 0009-0008-3064 -8816

Александр Валерьевич Ларионов – начальник отдела ООО «Газпром межрегионгаз».

Данная статья подготовлена по материалам сессии ПМЭФ-2024 «Низкоуглеродная экономика как локомотив развития России, Китая и государств Евразии». Информационно-аналитическая система Росконгресс. [Электронный ресурс]. Режим доступа: (дата обращения 11.09.2024).

Энергетическая безопасность страны является важнейшей составляющей экономической безопасности. Предлагается различать два понятия: энергетическая безопасность страны или региона, как региональной социально-экономической системы (РСЭС) и энергетический суверенитет той же системы. Энергетический суверенитет РСЭС предлагается определять, как способность региональной системы обеспечивать энергетические потребности хозяйственного комплекса и социума за счет собственных энергетических потенциалов. Понятие «энергетическая безопасность РСЭС» является более широким и подразумевает помимо обеспечения своих собственных потребностей возможность РСЭС (страны или региона) участвовать в формировании внешних для региона или международных для страны энергетических рынков, как в качестве экспортера, так и импортера. Активное участие РСЭС в формировании рынков энергетических ресурсов, технологий в энергетике, оборудования, средств транспортировки и транспортной инфраструктуры открывает возможности межрегиональной и наднациональной интеграции России, Китая и государств Евразии, объединяемых новыми общими транспортно-логистическими коридорами.

В свою очередь, эти процессы обусловливают необходимость определения каждой РСЭС своей «ниши» в международных рынках энергетических ресурсов, технологий и оборудования. Это открывает возможности организации новых транспортно-логистических коридоров, которые способны обеспечить устойчивую транспортную коммуникацию между участниками интеграционных процессов, что обусловливает их энергетическую безопасность. В современных условиях институциональное обеспечение подобных интеграционных процессов может быть реализовано в рамках организаций ШОС+ и БРИКС+. Интеграционные наднациональные РСЭС, которые объединяются общими транспортно-логистическими коридорами, можно определить, как международные макрорегионы. Важную структурообразующую роль в подобных интеграционных процессах играют транспортные хабы, которые обеспечивают взаимодействие различных видов транспорта, функционирование обслуживающей инфраструктуры, а в ряде случаев становятся ядрами формирования хинтерланда.

Основные тенденции формирования новых международных энергетических рынков

В последние годы мировое сообщество столкнулось с принципиальными изменениями на энергетических рынках на всех иерархических уровнях РСЭС: глобальном, макрорегиональном (наднациональном), государственном (национальном) и муниципальном (локальном).

В качестве основных тенденций развития международных энергетических рынков следует выделять следующие: структурные изменения в топливно-энергетических балансах в пользу природного газа, как на глобальном уровне, так и на уровне отдельных международных макрорегионов и стран; возрастание объемов использования газа в энергоемких отраслях (металлургии, целлюлозно-бумажной промышленности, строительстве, транспорте и др.), а также для бытовых потребностей, особенно в городских условиях; дальнейшее развитие технологий и внедрение альтернативной энергетики (солнечная, ветровая и ядерная энергетика, энергетика, базирующаяся на переработке промышленных и бытовых отходов, водородная и т.п.); стремление большинства стран мирового сообщества к снижению уровня потребления угля, нефти и нефтепродуктов, возрастание роли природного газа как базового энергетического ресурса; рост использования новых видов топлива на основе природного газа - сжиженного и компримированного газа, водородного топлива, метанола и др.; стремление большинства стран формировать свою политику в сфере энергетической безопасности и энергетического суверенитета на основе принципов «глокализации»; «экологизация» энергетических комплексов в рекреационно-туристических регионах за счет внедрения технологий солнечной и ветровой генерации с целью повышения конкурентных преимуществ таких регионов.

В регионах с рекреационно-туристической специализацией требуются более жесткие ограничения функционирования энергетических комплексов. «Экологичность» энергетики рекреационных регионов становится важным «брендом» этих регионов. В то же время, чрезмерное увлечение переходом только на альтернативные системы энергетики может приводить к негативным последствиям. Это связано в первую очередь с зависимостью альтернативных систем энергогенерации от местных погодных условий. Нестабильность выработки электроэнергии на основе ВИЭ и сложность их интеграции в общую энергосистему ограничивают возможности более широкого внедрения «зеленой» энергетики.

Кроме этого, для рекреационно-туристических регионов характерна заметная сезонная изменчивость энергопотребления. Характерны пики энергопотребления и в выходные дни. Это обусловливает необходимость использования «традиционных» энергоресурсов, выполняющих «страхующие» функции.

Особенности развития комплексных гибридных энергетических систем регионов

В качестве наиболее перспективных энергетических систем, способных стабильно обеспечивать потребности в энергопотреблении локальных (муниципальных) региональных территорий, преимущественно с рекреационно-туристической специализацией, в настоящее время получили развитие «гибридные» системы энергетики. Региональные гибридные энергетические системы представляют собой комплексные системы энергогенерации, использующие различные виды энергоресурсов, а также гидроаккумулирующие системы. В основе таких энергетических комплексов – ветровая, солнечная и гидроэнергетика (в том числе гидроаккумулирующие станции), а также энергетика, базирующаяся на переработке промышленных и бытовых отходов. В то же время, используются и традиционные энергетические ресурсы (преимущественно природный газ и нефтепродукты), том числе и для выполнения «страхующих» функций (см.: .

Гибридная энергетика стала значимым направлением в мировой и, особенно, европейской энергетической индустрии, так как предлагает устойчивые и экологически чистые решения для обеспечения энергетического спроса. В свете вызовов, связанных с климатическими изменениями и необходимостью сокращения выбросов парниковых газов, гибридные энергетические установки, объединяющие ВИЭ с накопителями энергии и резервными генераторами, способны решить эту проблему и обеспечить стабильность электроснабжения.

Организация региональных энергетических систем в рекреационных регионах получает все более широкое значение в европейских странах. Особое значение это имеет для островных рекреационнотуристических комплексов Испании, Италии, Мальты и т.д. А для такой страны, как Греция, развитие гибридных энергетических систем имеет важное практическое значение для повышения энергетической и на ее основе экономической безопасности страны в целом. Главным источником энергии в Греции в настоящее время остается нефть и нефтепродукты, которые используются в основном для производства электроэнергии, транспорта и отопления. Однако, в последние годы заметно сокращение объемов потребления ископаемых видов топлива в энергетике вследствие общей для Европейского Союза политики по снижению углеродного следа. Для Греции гибридная энергетическая система является выгодным способом перехода от экономики, зависимой от ископаемого топлива (см.: . В краткосрочной перспективе, пока новые технологии для лучшей интеграции ВИЭ все еще разрабатываются, поддержка возобновляемой генерации традиционным производством тепловой электроэнергии может помочь расширить использование возобновляемых источников.

Гибридная станция – это электростанция, которая использует хотя бы один вид ВИЭ, при этом максимальная мощность блоков станции ВИЭ не должна превышать установленную мощность этой станции, увеличенную максимум на 20%. В Греции получили развитие насосные гидроаккумулирующие установки (PHS), которые представляют собой наиболее развитую технологию крупномасштабного хранения энергии. Такая система обычно состоит из верхнего и нижнего резервуара, насоса(ов), гидро-генератора(ов) и водоводов. В часы не пиковой потребности в электроэнергии вода перекачивается в верхний резервуар, а в пиковые часы вода может сбрасываться обратно в нижний резервуар.

Самым крупным проектом гибридной энергетики не только в Греции, но и в Европе является энергетический комплекс компании Terna Energy в поселении Амари (Ретимно) на острове Крит (см.: . Уникальные географические условия позволили реализовать здесь инновационный проект гибридной энергетики. Высокий уровень солнечной инсоляции в сочетании с местными ветрами с горных вершин и морского побережья обусловливают высокий потенциал альтернативной энергетики. К этому следует добавить гидроэнергию малых ГЭС. А перепады высот местного горного хребта позволили построить гидроаккумулирующую станцию. Таким образом, весь комплекс гибридной энергетики этого региона включает две ветровые электростанции префектуры Ласити, гидроэлектростанцию и насосную систему. В качестве дополнительной и страхующей энергогенерации используется ТЭС на нефтепродуктах. Использование альтернативной энергетики в этом проекте заметно снижает общие затраты на энергопотребление региона.

Правительство Греции активно поддерживает развитие гибридной энергетики. В соответствии с Национальным планом реализуется ряд мер, включая разработку правовых актов, регулирующих создание и эксплуатацию гибридных энергетических систем. Создание региональных гибридных энергетических комплексов планируется на острове Родос. Правительство оказывает финансовую поддержку в виде субсидий, грантов на НИОКР и льготных кредитов для реализации проектов в этой области. Кроме того, предоставляются налоговые льготы, такие как снижение подоходного налога, освобождение от НДС на импортируемое оборудование и налоговые вычеты для домохозяйств и предприятий, устанавливающих гибридные системы. Финансирование из структурных фондов ЕС и других международных организаций повышает инвестиционную привлекательность сектора.

Так же, производители гибридной электроэнергии обязаны получить определенное количество «зеленых» сертификатов, которые могут быть проданы на специализированном рынке. В области исследований греческое правительство поддерживает научные учреждения и университеты, финансируя программы, направленные на совершенствование гибридных технологий. Наконец, в целях стимулирования интереса потребителей к гибридной энергетике вводятся обязательные квоты на долю ВИЭ в гибридных системах и проводятся информационные кампании для популяризации преимуществ новых технологий. Правительство Греции рассматривает развитие гибридной энергетики как один из приоритетов своей энергетической политики, направленной на повышение энергетической безопасности, снижение зависимости от импортируемого ископаемого топлива и достижение целей в области ВИЭ.

Балеарские острова (Испания) – еще один показательный пример внедрения систем гибридной энергетики в регионах с рекреационно-туристической специализацией. Майорка – один из самых популярных туристических регионов Европы: в 2023 году сюда приехало более 16 миллионов туристов, что почти в 14 раз превышает местное население, это создает огромную нагрузку на энергосистему региона. Основной объем электроэнергии производится на Майорке на крупнейшей на Балеарских островах тепловой электростанции Es Murterar, работающей на угле, дизельном топливе и природном газе. Начиная с 2020 года в рамках плана перехода к ВИЭ, в регионе запущено более 60 новых солнечных установок. Эти объекты в первую очередь обеспечивают отели и кемпинги, системы кондиционирования и водоснабжения, сильно нагружаемые в летний сезон. Управление распределением энергии осуществляется через «умную сеть» с автоматической балансировкой между ВИЭ и резервными накопителями, что особенно важно при скачках потребления туристических объектов. Экологически чистая энергетика используется как маркетинговый инструмент.

Перспективы внедрения гибридных энергетических систем в рекреационно-туристических регионах России

Зарубежный опыт развития гибридной энергетики применим в российских реалиях. Например, Курортный район является основным рекреационным регионом городской агломерации, привлекательным, как для жителей Санкт-Петербурга (в том числе в выходные дни), так и для приезжих из других регионов России и иностранцев. Город Сестрорецк, расположенный на берегу Финского залива в составе Курортного района Санкт-Петербурга, обладает развитой энергетической инфраструктурой, ориентированной на обеспечение потребностей жителей, санаторно-курортных комплексов и промышленных объектов.

В настоящее время энергетический комплекс Сестрорецка и Курортного района Санкт-Петербурга в целом базируется на теплоэнергетике, которая преимущественно использует природный газ, реже – дизельное топливо. Сестрорецкая ТЭЦ, являясь по сути «ключевой», имея мощности – тепловую – 350 Гкал/ч и электрическую 36 МВт, обеспечивает горячей водой и теплом как потребности горожан, так и социальные объекты, и санаторные комплексы. Газификация города Сестрорецка находится на очень высоком уровне. Газифицировано около 90% жилого фонда, причем основные социальные объекты (учебные и лечебные объекты практически на 100%) (см.: .

Полная газификация сельских населенных пунктов Курортного района на основе трубопроводного газа осложняется болотистым характером почв, особенно в прибрежной зоне Финского залива и озера Разлив. Значительной проблемой является и изношенность газотранспортной инфраструктуры, т.к. значительная часть сетей прокладывалась еще во времена СССР. Учитывая рекреационно-курортный статус Сестрорецка и Курортного района, выходящего за рамки административных границ, дополнитель- ные сложности при реорганизации газовой инфраструктуры возникают при согласовании работ с природоохранными органами и с учетом мнения жителей, причем не только местных, но и Санкт-Петербурга.

Это открывает перспективы развития альтернативной энергетики в Курортном районе и непосредственно в городе Сестрорецке. В настоящее время этот тип энергетики в регионе развит недостаточно. Есть только некоторые примеры использования солнечных панелей. Зарубежный опыт создания общих коммуникаций солнечной энергетики, которые внедрены во многих рекреационно-курортных регионах различных стран, позволяет объединить в единую инфраструктуру солнечные панели различных типов и мощностей. Это позволит не только в значительной степени дополнить мощности «газовой» генерации, причем с учетом временной дискретности потребления (сезонной, миграций выходного дня и т.п.), но и будет содействовать формированию имиджа «экологичного» региона, и создании на этой основе бренда «Сестрорецк». Не случайно уже в настоящее время образ Курортного района, и особенно – Сестрорецка, связан у жителей Санкт-Петербурга с хорошей, солнечной погодой даже во время пасмурных дней, а одно из поселений носит название «Солнечное».

Повысить уровень имиджа «экологичности» Курортного района может и развитие ветровой энергетики, которое не только позволит использовать ветровой энергетический потенциал региона, но также позволит открыть возможности реализации пилотного проекта формирования регионального комплекса гибридной энергетики на основе «зеленой» и газовой генерации. Умело «вписанные в ландшафт» ветровые станции (ВЭС) также могут быть объектами познавательного и образовательного туризма.

Интересным дополнением бренда «Сестрорецк» может являться и памятник индустриальной истории – малая ГЭС Сестрорецкого инструментального завода, конечно, вместе с самим заводом, построенным в начале XVIII века при Петре I. Экологический имидж Сестрорецка может повысить и более масштабный перевод транспорта на инновационные виды топлива (газомоторное топливо, электричество). А может быть и внедрение водородного топлива, по крайней мере на уровне эксперимента.

Заключение

В ближайшее время регионы, специализирующиеся на рекреационно-туристической деятельности, способны стать примерами внедрения гибридной энергетики на основе успешного сочетания газовой генерации и «зелёной» энергетики, обеспечивающей энергетический суверенитет региональных систем. Применение гибридных систем дает определенные преимущества, такие как внедрение инновационных технологий возобновляемых источников энергии, снижение стоимости энергии, сокращение выбросов парниковых газов и т.п. Кроме того, преимуществом гибридной энергетической системы является создание изолированных сетей, что может помочь обеспечить современный доступ к энергии в отдаленных районах и избежать затрат на дорогие линии электропередачи и распределения от центральной сети.

Внедрение проектов альтернативной энергетики (ветровой, солнечной, биоэнергетики и др.) и различных технологий использования природного газа (традиционная газификация, создание локальных газовых терминалов, СПГ технологии в транспорте и др.) на основе региональных систем гибридной энергетики позволит внедрить и развивать бренд «экологичных муниципальных территорий», что в значительной степени повлияет на рекреационно-туристическую привлекательность регионов России. Это, в свою очередь, открывает перспективы сотрудничества России и стран БРИКС+ и ШОС+ по созданию международного бренда «экологичных муниципальных территорий».