Малая энергетика - драйвер развития России

Сегодня мир стоит на распутье: с одной стороны, изменение климата требует от политических институтов внушительных и резких действий по развитию экологически чистых видов энергетики, с другой стороны, экономика требует электроэнергию по приемлемым ценами и, конечно, при условии устойчивости ее выработки, чем возобновляемая энергетика пока не может похвастаться. Одним из возможных направлений дальнейшего развития электроэнергетики является инвестирование в распределенную (малую) энергетику. Она может стать толчком к развитию российских территорий, изолированных от Единой энергетической системы России, так как позволит уменьшить стоимость 1 кВт ч электроэнергии и, самое главное, использовать те ресурсы, которыми обладает конкретный регион.

Материалы и методы

В России, как и во всем мире, идет опережающая электрификация экономики, и потребление электроэнергии будет расти – по различным прогнозам, оно вырастет на 20-36% к 2040 г. Основой электроэнергетики России до 2040 г. будут оставаться тепловые электростанции (доля их составит от 62% до 55%), но стоит отметить, что будет расти доля станций, использующих газ в качестве топлива. Доля же возобновляемых источников энергии (ВИЭ) к 2040 г. оценивается в 2,5-6,0%.

Такая небольшая доля ВИЭ связана с тем, что, несмотря на государственную стимуляцию строительства мощностей ВИЭ, в России существует множество факторов, которые мешают этому. В частности: экономическая неконкурентоспособность ВИЭ по отношению к ТЭС, ГЭС, АЭС; близость ресурсной базы (к дешевым ресурсам углеводородов); длительные отопительные сезоны с колебаниями

ГРНТИ 06.56.21

EDN RCSPTL

Алексей Петрович Рябчик – стажёр департамента аудита компании Kept (г. Москва).

Антонина Васильевна Шаркова – доктор экономических наук, профессор, руководитель Департамента отраслевых рынков Финансового университета при Правительстве Российской Федерации (г. Москва).

Статья поступила в редакцию 29.12.2022.

температуры; большие расстояния, что затрудняет передачу электроэнергии. Поэтому ИНЭИ РАН возлагает большие надежды на распределенную энергетику, которая будет способствовать повышению энергобезопасности и широкому внедрению инноваций.

Агентства прогнозируют увеличение количества критически изношенных или выработавших свой ресурс ТЭС, что приведет к росту тарифов за электроэнергию из-за невозможности наращивания объема генерации в соответствии с темпами роста потребления, что будет тормозить экономическое развитие регионов России, особенно территорий Урала и Дальнего Востока, так как доля генерации за счет ТЭС в этих регионах наиболее высокая: к примеру, на Урале генерации ТЭС составляет 92,8%. По оценкам ИНЭИ РАН, к 2035 г. предельная потребность во вводимых мощностях составит 54-66 ГВт. Именно малая энергетика, по мнению авторов, станет основным драйвером решения этой проблемы.

В России развитие распределенной энергетики может стать «новым планом ГОЭЛРО», так как на сегодняшний день более 60% территории страны не подключено к централизованной энергосистеме и почти 20 млн чел. не могут получать энергоресурсы в достаточном объеме. Это тормозит развитие многих регионов Восточной Сибири и Севера, приводит к росту оттока населения из данных центров, а также мешает реализации потенциала данных территорий.

Преимущества малой энергетики

На территории страны существуют идеальные условия для малой энергетики: доступность ресурсной базы в виде газа, мазута, дизельного топлива, ВИЭ, а также невообразимый потенциал малых ГЭС благодаря обилию рек и потенциал атомной отрасли в сфере мини-АЭС (атомных станций малой мощности – АСММ), плавучих атомных теплоэлектростанций (ПАТЭС). Основными преимуществами малой энергетики можно считать:

• •    экологичность – в основном малая генерация использует в качестве топлива ВИЭ, однако сегодня в мире идет внедрение объектов малой энергетики с использованием в качестве источника энергии воды, газа, энергии атома;

• •    эффективность – за счет непосредственной связи генерирующего объекта с потребителями многократно повышается эффективность загрузки генерирующих мощностей, увеличивается коэффициент использования мощности (КИУМ), и сокращаются потери при передаче электрической энергии;

• •    экономичность – малая энергетика может предложить более низкую цену на электрическую энергию. Также использование ВИЭ и продуктов собственного производственного процесса, например попутного газа, опилок и иных ресурсов, снижает затраты за счет уменьшения топливной составляющей и позволяет сократить платежи за потребление электроэнергии благодаря сглаживанию пиков потребления, так как именно в часы пиковой нагрузки стоимость электроэнергии самая высокая;

• •    автономность – возможность развивать местное электросетевое хозяйство в зонах децентрализованного энергоснабжения благодаря использованию местных энергоресурсов, например, гидроресурсов, использования энергии солнца, ветра и др.

Важным недостатком малой энергетики является необходимость отвлечения денежных средств предприятий от основной деятельности, а также необходимость точного технического проектирования станции. По прогнозу Navigant Research (см. рис.), к 2026 г. в мире будет трехкратный разрыв при вводе новых мощностей распределенной энергетики над централизованной. Такой прогноз кажется слишком оптимистичным, однако если учитывать тренд в Европе и во многих других странах на строительство станций, работающих с использованием экологически чистых источников энергии, то он становится реалистичным.

В России не стоит ожидать такого масштабного разрыва из-за низкого интереса к ВИЭ, что доказывается недостижением планового показателя по таким типам электростанций и большими капиталовложениями для строительства объектов малой генерации. Поэтому в ближайшей перспективе ее внедрение будет происходить благодаря предприятиям и государству.

Сравнение видов малой энергетики

В результате анализа существующих объектов малой энергетики и реализованных проектов (табл. 1) было выявлено, что более привлекательной для промышленных баз и регионов Крайнего Севера будет гибридная энергосистема, так как, во-первых, она требует значительно меньше капиталовложений для строительства, во-вторых, использует в качестве топлива природный газ, мазут и дизельное топливо, в-третьих, в отличие от малых ГЭС (МГЭС), может вырабатывать не только электроэнергию, но и теплоэнергию. Поэтому проекты по строительству гибридных систем, особенно с ВИЭ, позволят не только улучшить экологический имидж компании, но также повысить надежность энергосистемы, так как в случае неспособности ВИЭ вырабатывать электроэнергию автоматически будет включаться выработка за счет традиционного энергооборудования.

Новые мощности централизованной генерации

■ Новые мощности рапределенной генерации

Рис. Прогноз Navigant Research по развитию малой энергетики, МВт [1]

Таблица 1

Сравнение видов малой энергетики

Критерии сравнения	МГЭС	АСММ	Гибридная система
Размер капиталовложений, млн руб.	Свыше 1	Свыше 10 000	От 30
Автономность работы	Возможна (сокращение необходимого персонала до 2 чел.)	Невозможна	Возможна
Срок строительства	От 1 до 3 лет [2]	4 года	От 1 месяца
Срок службы, лет	30-50	60	25 [3]
Стоимость электроэнергии, руб. / кВт	от 0,7 до 1,5	10-20	3,8

Риски малой энергетики и меры по их нивелированию

Несмотря на перспективность и высокую необходимость развития малой энергетики, ее внедрение и использование сопряжено с рисками. Главной угрозой внедрения малой энергетики на территории России является необходимость больших капиталовложений для строительства станции и коммерческий риск (табл. 2). Но стоит отметить, что эти угрозы могут быть нивелированы благодаря:

• •    организации механизма льгот, субсидий (государственное софинансирование на основе экологических и социальных метрик);

• •    включения малой энергетики в действующие и разрабатывающиеся государственные программы (программа социальной газификации, «Развитие энергетики до 2024 года», программа развития ВИЭ до 2024 года, программа социально-экономического развития Арктики, разрабатываемая программа модернизации объектов генерации Дальневосточного федерального округа).

Другие же риски имеют меньшую величину влияния на принятие решения о реализации проекта, однако их важно учитывать и уменьшать вероятность и величину их возникновения (табл. 2).

Риск капиталовложений незначителен для компаний нефтегазового сектора, к примеру ПАО «Газпром» уже давно осуществляет строительство ГТУ-ТЭЦ на своих месторождениях и иных объектах. Примером служит строительство электростанции в Ямбурге в 2016 году. Этот риск малозначим для данной компании, так как суммарный эффект от строительства гибридной электростанции значительно выше, чем для компании иного направления. Такая электростанция, во-первых, обеспечивает объект дешевой электроэнергией, во-вторых, компания для выработки электроэнергии использует попутный газ, который при отсутствии ГТУ-ТЭЦ попросту сжигался, а компания за превышение нормы в 5% платила бы многомиллионные штрафы и несла потери в метриках устойчивого развития. Также сегодня компания BITRIVER предлагает строить «майнинг-фермы», что еще дополнительно увеличивает суммарный эффект от строительства ГТУ-ТЭЦ.

Таблица 2

Риски малой энергетики

Наименование риска	Описание
Большие капиталовложения на этапе строительства	Отвлечение инвестиционного капитала от основной деятельности на создание и поддержание собственной генерации
Перенасыщение рынка электроэнергии	Избыток на рынке электроэнергии в силу того, что наряду с генерирующими компаниями производством электроэнергии будут заниматься промышленные предприятия
Проблема сбыта электроэнергии	Привязка к одному потребителю, в основном пока такие проекты реализуются добывающими предприятиями
Ценовые риски	Снижение тарифов на электроэнергию для крупных генерирующих компаний, что приведет к нивелированию преимуществ малой энергетики
Усложнение энергосистемы	С точки зрения диспетчеризации, управления, регулирования и контроля, процессы усложняются
Рост затрат на электроэнергию для других потребителей	Из-за перекладывания доли затрат на них, рост доли сетевых затрат
Рост социальной ответственности бизнеса	На бизнес перекладывается ответственность за благополучие населения в случае аварии на объекте
Снижение надежности энергосистемы	Из-за ошибок в планировании и эксплуатация объекта без сохранения подключения к централизованным сетям промышленный объект не сможет обеспечить электроэнергией свои нужды

Апробация авторских идей

В ходе исследования было предложено строительство гибридной энергосистемы в трех регионах России (Читинская область, Республика Саха и Красноярский край). В CAPEX проекта включены следующие параметры: стоимость проекта строительства солнечной электростанции (СЭС) от компании «Хевел» мощностью в 38,5 МВт (в Читинской области), стоимость ГТУ КМПО ГТЭУ-18 мощностью на 18 МВт и стоимость накопительной станции от компании «Хевел». В расчетах (табл. 3) учтены следующие предпосылки: ГТУ работает только на половину мощности, учитывалось количество солнечных дней в регионах, стоимость природного газа в регионах.

Таблица 3

Результаты расчетов

Показатель	Ед. изм.	Чита	Республика Саха	Красноярский край
CAPEX проекта	млн руб.	7 579,00	7 453,65	7 725,25
Стоимость электроэнергии	руб. / кВт	4,85	4,02	7,00
Потребляемая мощность	млн кВт	120,00	113,89	104,20
NPV за 20 лет	млн руб.	101 229,00	27 556,81	31 402,58
IRR	%	91	33	34
Срок окупаемости	лет	2	5	4

В результате расчетов можно точно сказать о высокой эффективности строительства такой станции на территории указанных регионов для промышленных баз и предприятий, особенно в Чите, где цена за 1 кВт ч электроэнергии составляет 59,93 руб. (с учетом платы за мощность), а проект даст возможность получать электроэнергию за 4,85 руб. за 1 кВт ч. Срок окупаемости проекта с инвестициями от 7 млрд руб. составит от 2 до 5 лет в зависимости от региона.

Заключение

Исходя из вышесказанного, внедрение на территории России малых станций, особенно гибридных, является перспективным направлением развития энергетики, учитывая утвержденные проекты по строительству АСММ и МГЭС. Однако дальнейшее наращивание темпов строительства будет возможно с государственной поддержкой, которая будет направлена на компенсацию части затрат для компаний, заинтересованных в строительстве электростанций такого типа. Меры государственной поддержки могут быть многообразными, но важно, чтобы они были направлены на упрощение процедуры получения разрешения на строительство и уменьшали финансовую нагрузку.

Для компании Росатом направление по строительству АСММ (плавучих и наземных) станет наиболее важным, учитывая рост конкуренции на этом рынке и спроса на электростанции такого типа, особенно со стороны стран АТР; к примеру, Индонезия активно ищет компанию, которая сможет построить плавучую АЭС. Несмотря на имеющиеся риски, распределенная энергетика в скором будущем станет важной составляющей в развитии Дальнего Востока, Сибири и Арктической зоны РФ, а также расширит экспортный потенциал страны в этой сфере.

https://www.hevelsolar.com/loaded/catalog/goods/a6c97630-9348-11e9-80f3-005056826d7b_Решения_для_про-мышленности.pdf (дата обращения 22.12.2022).