Экономические аспекты внедрения ветроэнергетических установок

Установленная мощность генерирующих предприятий Холдинга РАО ЕЭС на конец 2007 г. составила 161,2 млн кВт или 72,5 % от установленной мощности электростанций России [1] и оставалась на этом уровне в течение всего 2008 г. Выработка электроэнергии предприятиями показана в таблице.

С 1 сентября 2006 г. постановлением Правительства Российской Федерации были введены новые правила функционирования оптового рынка электроэнергии (мощности) [1, 2]. Новые правила работы оптового рынка (далее - Правила) изменили государственно-искусственную систему взаимоотношений покупателей и поставщиков электрической энергии и мощности.

На оптовом рынке поставщиками электроэнергии являются генерирующие компании и импортеры электроэнергии. В роли покупателей выступают:

• -    потребители, покупающие электроэнергию для удовлетворения собственных производственных нужд;

• -    сбытовые компании (включая гарантирующих поставщиков), приобретающие электроэнергию с целью дальнейшей перепродажи конечным потребителям и действующие от своего имени;

• -    экспортеры (операторы экспорта) электроэнергии - организации, осуществляющие деятельность по покупке электрической энергии с отечественного оптового рынка в целях экспорта в зарубежные энергосистемы.

Согласно Правилам вместо регулируемого сектора и сектора свободной торговли на оптовом рынке внедрена система регулируемых договоров между продавцами и покупателями электроэнергии [3, 4]. Договоры называются регулируемыми, поскольку цены на электроэнергию в рамках этих договоров регулируются Федеральной службой по тарифам (ФСТ). Это единственная мера, которая может сдержать неуклонный рост стоимости электроэнергии.

В 2006 году регулируемые договоры заключались до окончания года. Начиная с 2007 года продавцам и покупателям оптового рынка предоставлено право заключать долгосрочные регулируемые договоры (от 1 года).

Переход участников на долгосрочные двусторонние отношения в условиях либерализации рынка обеспечил, с одной стороны, прогнозируемость стоимости электрической энергии (мощности) в среднесрочной и долгосрочной перспективе, что явилось залогом инвестиционной привлекательности электроэнергетики. Пока данная система работает, цены на электроэнергию растут относительно медленно. С другой же стороны, такие отношения на практике являются совсем не рыночными, а фактически распределительными, с сохранением старых принципов распределения. Более того, после распада ОАО РАО «ЕЭС России» местные энергетические компании продолжают свое монополистическое господство [5-8]. Это подталкивает потребителей электроэнергии различного уровня на строительство своих электростанций [9]. Подавляющее большинство нефтяных и газовых промыслов возводят независимые энергокомплексы [10]. Например, завод по разжижению газа, который находится всего в 30 км от Сахалина, строит собственную электростанцию мощностью 150 МВт, и это притом, что вся установленная мощность на Сахалине всего 400 МВт. Вновь созданные сети не соединяются в систему РАО ЕЭС, и такая тенденция нарастает. В данной ситуации частный потребитель также стремится обособиться за счет возведения своих энергетических мощностей. Примером тому являются возводимые одиночные ветроустановки, микроГЭС и т. д.

По словам В.В. Путина в 2007 году [11] во

Данные по выработке энергии ОАО РАО «ЕЭС России»

Показатели	Единицы измерения	2005	2006	2007
Установленная мощность электростанций Холдинга	млн кВт	157,9	159,6	161,2
Производство электроэнергии энергокомпаниями Холдинга	млрд кВт-ч	665,4	695,0	706,0
Отпуск тепловой энергии предприятиями Холдинга	млн Гкал	465,2	477,8	459,1
Среднесписочная численность работающих в организациях Холдинга	тыс. чел.	461,2	469,3	469,6
Протяженность линий электропередачи Холдинга	тыс. км	2 479,0	2 475,0	2 466,4*
Протяженность системообразующих линий электропередачи Холдинга напряжением 220 кВ и выше	тыс. км	144,7	143,1	143,7
Протяженность линий электропередачи Холдинга напряжением 35-110 кВ	тыс. км	478,7	479,0	479,1
Протяженность линий электропередачи Холдинга напряжением 0,38-20 кВ	тыс. км	1 855,6	1 852,9	1 843,6
Выручка (нетто) Общества от продажи товаров, продукции, работ, услуг	млн руб.	32 579	40 297	29 131
Прибыль Общества до налогообложения	млн руб.	24 964	754 942	521 284
Чистая (нераспределенная) прибыль Общества	млн руб.	20 898	745 088	452 827
Чистая прибыль Общества без учета переоценки финансовых вложений в дочерние компании, акции которых обращаются на торговых площадках РТС ММВБ	млн руб.	20 898	27 431	28 782
Дивиденды на одну обыкновенную акцию Общества	руб.	0,0574	0	о**
Дивиденды на одну привилегированную акцию Общества	руб.	0,1939	0	о**
Выручка (нетто) Холдинга от продажи товаров, продукции, работ, услуг***	млн руб.	776 953	846 951	939 671
Прибыль Холдинга до налогообложения***	млн руб.	67 595	82 594	182 616
Чистая (нераспределенная) прибыль Холдинга***	млн руб.	51 812	53 823	82 171

* Комментарии см. в разделе «Итоги производственной деятельности» [1].

** Вынесены на утверждение годового Общего собрания акционеров РАО "ЕЭС России" 28 мая 2008 года.

*** Консолидированные финансовые показатели по РСБУ.

многих регионах возник дефицит электроэнергии, достигший в совокупности 50 млрд кВт-ч или примерно 5 % от её годовой выработки.

Данная нарастающая тенденция усугубляется еще и тем, что за послеперестроечные годы Холдинг ОАО РАО «ЕЭС России» серьезно сократил (а фактически прекратил) темпы строительство энергодобывающих предприятий, проведение линий электропередач и распределительных подстанций. В связи с этим нехватка электроэнергии ощущается по всей стране. Кроме того, за счет устаревания оборудования происходят аварийные отключения.

Сегодня РАО ЕЭС практически не строит новые мощности, их строят потребители. Следовательно, в ближайшем будущем основой для внедрения новых энергосистем будут, по прогнозам, альтернативные источники энергии.

• 8    января 2009 г. Председатель Правительства РФ Владимир Путин утвердил основные направления государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнер

  гетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 года. Согласно распоряжению на период до 2020 года устанавливаются следующие значения целевых показателей объема производства и потребления электрической энергии с использованием возобновляемых источников энергии (кроме гидроэлектростанций установленной мощностью более 25 МВт): в 2010 году - 1,5 %; в 2015 году - 2,5 %; в 2020 году - 4,5 %. Минэнерго России осуществляет дифференцирование указанных значений по каждому из видов возобновляемых источников энергии, а также введение дополнительных индикативных целевых показателей (установленная мощность, производство электрической энергии и иные), характеризующих достижение установленных целей.

В документе отмечается, что хотя объем технически доступных ресурсов возобновляемых источников энергии в Российской Федерации эквивалентен не менее 4,6 млрд тонн условного топлива, при сложившихся в настоящее время на миро- вых энергетических рынках конъюнктуре и уровне технологического развития без государственной поддержки экономически целесообразно использование лишь незначительной части доступных ресурсов возобновляемых источников энергии, за исключением гидроэнергетики. Общая установленная мощность электрогенерирующих установок и электростанций, использующих возобновляемые источники энергии (без учета гидроэлектростанций установленной мощностью более 25 МВт), в Российской Федерации в настоящее время не превышает 2200 МВт. С использованием возобновляемых источников энергии ежегодно вырабатывается не более 8,5 млрд кВт-ч электрической энергии (без учета гидроэлектростанций установленной мощностью более 25 МВт), что составляет менее 1 % от общего объема производства электроэнергии в Российской Федерации.

Для достижения установленных целевых показателей объема производства и потребления электрической энергии, вырабатываемой на основе использования возобновляемых источников энергии, предусматривается реализовывать политику стимулирования использования возобновляемых источников энергии. Для осуществления государственной политики в сфере повышения энергоэффективности электроэнергетики с использованием возобновляемых источников энергии планируется совершенствование системы государственного управления, выравнивание конкурентных условий для производителей электроэнергии, совершенствование инфраструктурного обеспечения развития производства электрической энергии.

Потенциальный рынок ветроэнергетики в России

По разным оценкам [12] от 60 до 70 % территории России, на которой расположено 14 краев и областей, 6 республик, 10 автономных округов, до 70 городов, 360 поселков городского типа и 1400 малых населенных пунктов, не охвачено централизованным электро- и теплоснабжением. На этой территории проживает до 20 млн человек, жизнедеятельность которых обеспечивают, в основном, средства малой энергетики (микроГЭС, дизель-электростанции, ветростанции, солнечные батареи и т. д.). Из них 180 тыс. человек составляют малочисленные народы Севера. На этой территории сосредоточено до 15 % основных фондов РФ: здесь добывается 75 % нефти, 92 % газа, 15 % угля, 40 % деловой древесины, 50 % рыбы, производится 40 % продукции рыбоконсервной промышленности. Очевидно, данная территория является перспективной для внедрения ветроэнергетических мощностей.

Стоимость 1 кВт-ч составляет для разных регионов от 0,5 руб./кВт-ч (дотационные предприятия) до 40 руб./кВт-ч (северные регионы) [13].

Потенциальные мощности для внедрения ветроэнергетики в России можно оценить следующим образом.

На 2008 г. доля выработки электроэнергии ветроэнергетическими установками в РФ ничтожно мала (менее 0,5 %). За рубежом расчетную долю ветровой энергии в национальных энергобалансах ряда стран к 2020 г. предусматривается довести до следующих цифр: 50 % - Дания, 30 % -Германия, 24 % - США, 15 % - Китай.

При условии внедрения ветроэнергетических установок (ВЭУ) в России в размере по крайней мере 10 % от национального энергобаланса ТЭС расчетные цифры будут следующими, исходя из установленных мощностей ОАО РАО «ЕЭС России»:

Мветр = М х 10 % = 161 200 000 кВт х 10 % = = 16 120 000 кВт, где М - установленная мощность Холдинга ОАО РАО «ЕЭС России»; Мветр - предполагаемая мощность ветроэнергетических ресурсов. Мветр в данном случае отражает потенциальный рынок ветроэнергетики в России и показывает потенциальный объем внедрения ВЭУ с существенной поправкой.

Номинальную (или заявляемую) мощность ВЭУ в общепринятой международной практике принято показывать на скорости ветра 11-15 м/с согласно стандартам разных стран. В России, где средняя скорость ветра составляет 4-6 м/с, нельзя переносить прямой расчет внедряемой мощности на расчет количества требуемых ВЭУ по номиналу, поскольку практика показывает, что на скорости 6 м/с ветроэнергетические установки выдают всего 10 % от номинала, а на скорости ветра 4 м/с - менее 1-3 %.

Следовательно, взяв среднюю скорость ветра в России 6 м/с, необходимо количество внедряемых установок увеличить в 10 раз.

Для простого примера возьмем внедрение только ВЭУ-10 (10 кВт).

Тогда прямой расчет количества установок по номиналу (10 кВт) даст следующий результат: мвэу.1о = Мве1р /10 кВт = 16 120 000 кВт /10 кВт =

= 1 612 000 установок.

Как было оговорено, эта цифра неверна, так как в России установка выдает примерно 10 % от номинала мощности, или 1/10 часть.

Тогда реальное количество ВЭУ-10, подлежащих внедрению, составляет:

М_юу.10реал ⁼ М_вэу._1О х 10 = 1 612 000 кВт х 10 = = 16 120 000 установок ВЭУ-10.

Аналогичный пересчет можно провести для любых других мощностей ВЭУ.

Оценить экономическую эффективность внедрения ветроэнергетических мощностей в пределах России чрезвычайно трудно в условиях растущей нехватки электроэнергетических ресурсов, поэтому речь может идти в основном о социальноэкономических и экологических аспектах.

Потенциальный рынок ветроэнергетических установок, предназначенных для размещения на зданиях и сооружениях

Согласно данным Росстата [11], мощность электростанций в России в 2004 г. возросла до 216,6 млн кВт против 213 млн в 1991 г., т. е. прирост составил 1,6 %. Однако производство электроэнергии уменьшилось за эти годы почти на 13 % - с 1068,2 млрд до 931,9 млрд кВт’ч в 2004 г., из которых почти 40 млрд были потеряны в сетях или использованы для нужд самой электроэнергетики [14]. Возведение отдельных ВЭУ и ветроэлектрических станций на зданиях и сооружениях позволит:

• -    сэкономить дорогостоящие территории вблизи мегаполисов. Эти данные с трудом поддаются каким-либо оценкам;

• -    сократить расходы на передачу электроэнергию потребителем за счет минимальных потерь в линиях электропередач благодаря сокращению их протяженности. При условии перевода 10 % мощностей ОАО РАО «ЕЭС России» в ветроэнергетические ресурсы, находящиеся в непосредственной близости к жилью, экономия составит свыше 4 млрд кВт-ч в год. Это очевидный экономический эффект;

• -    сократить расходы на содержание ВЭУ за счет местных потребителей, что также является экономическим эффектом, измеряемым миллионами рублей в связи с отсутствием специальной охраны ВЭУ, строительства подъездных магистралей, найма монтажников-высотников, расхода ГСМ на транспортировку, обслуживание и ремонт ит. д.

• -    сократить выбросы вредных веществ в атмосферу за счет сокращения деятельности топливно-энергетических предприятий. Это серьезный экологический аспект в условиях изменяющегося климата планеты.

Согласно запросам, поступающим от потенциальных потребителей российским предприятиям-производителям ВЭУ [15], количественный процент желающих разместить ветроэнергетическую установку составляет 10 % от числа потенциальных заказчиков ВЭУ. В соответствии с этим легко подсчитать, что Мс (мощность ВЭУ, размещенных на зданиях и сооружениях) будет равна:

Мс00р = Мве1р х 10 % = 16 120 000 кВт х 10 % = = 1 612 000 кВт.

На основании расчетов, проведенных выше, можно легко пересчитать полученную мощность на внедряемые установки согласно их номинальной (заявляемой) мощности. При подсчетах необходимо иметь в виду следующие особенности размещения ВЭУ в городских условиях:

• -    часть ВЭУ будет находиться в аэродинамической тени зданий (сооружений) и поэтому выдаст меньшую мощность,

• -    часть ВЭУ будет находиться на высоте нескольких десятков метров, что внесет положи

тельные коррективы, т. е. выдаваемая мощность будет больше, так как скорость ветра увеличивается на 10 % с подъемом на 10 м.

Экономия ресурсов и выводы

При размещении ВЭУ на зданиях и сооружениях установочные расходы снижаются за счет отсутствия высокой мачты и уменьшения длины линий электропередач на 20-25 % [15-17]. Эксплуатационные расходы снижаются на 50 % за счет отсутствия необходимости проведения высотных работ [18]. Таким образом, можно сделать следующие выводы.

• 1.    При замене (внедрении) в России традиционных источников энергоснабжения ветроэнергетикой потенциальный рынок ВЭУ может составить 16 млн кВт установленной мощности.

• 2.    При размещении ВЭУ на зданиях и сооружениях потенциальный рынок ВЭУ может составить 1,6 млн кВт установленной мощности. В этом случае сокращаются установочные и эксплуатационные расходы в среднем на 30-40 %.

• 3.    Внедрение ветроэнергетики в виде дополнения или замены традиционных источников электроэнергии окажет неоценимое положительное влияние на экологические параметры окружающей среды и климат планеты в целом.