Оценка состояния и перспектив зеленой энергетики в Самарской области

По объему возобновляемых источников энергии Самарская область вошла в топ-10 лидеров среди российских регионов в категории «Наиболее промышленно развитый регион ВИЭ»1. Зеленая энергетика Самарской области включает в себя гидроэнергетику, солнечную энергетику, зарождающуюся биоэнергетику. В перспективе планируется создать кластер ветровой энергии.

Солнечная энергетика представлена в регионе солнечной электростанцией, расположенной в поселке Маяк близ г. Новокуйбышевска и построенной в

2019 г. Станция состоит из трех очередей и способна производить до 75 МВт·час электричества ежегодно [1]. Министерство экономического развития и инвестиций сообщает, что в ближайшее время ожидается строительство солнечных электростанций в регионе.

С потенциалом роста в регионе развивается биоэнергетика, но с некоторыми ограничениями. В области есть потенциал для переработки сельскохозяйственных отходов (органические отходы, растительные остатки) в биогаз [2]. Растет спрос на пеллеты и брикеты из отходов деревообработки и агропрома. Некоторые предприятия области уже производят их для экспорта и местного использования. В Ставропольском крае области с 2024 г. перерабатывают отходы свинокомплексов и птицефабрик в биогаз (в ближайшее время планируется достичь мощности около 1 МВт). Компания «ЭкоТехнологии Поволжья» в г. Самара занимается разработкой биогазовых модулей для малых агропредприятий. Компания «Поволжские пеллеты» в Кинельском районе региона выпускает древесные пеллеты из отходов лесопереработки. Также переработкой сельхозотходов в топливные брикеты занимается компания «Биоэнерго Сервис» в г. Тольятти 1.

Гидроэнергетика в Самарской области развивается в рамках эксплуатации существующих мощностей, но новых крупных проектов не ожидается. В регионе действует Жигулевская ГЭС мощностью около 2400 МВт. ГЭС вырабатывает примерно 10–11 млн кВт·ч в год. Для поддержки энергобаланса региона работает Саратовская ГЭС мощностью 1360 МВт2.

Статья Н. Д. Дмитриева с соавторами [3] посвящена анализу экономических аспектов развития зеленой энергетики. В рамках данного исследования авторы предлагают определение основных векторов и перспектив развития возобновляемой энергетики, а также исследуют специфику и проблематику формирования стратегий перехода к данной модели.

Проблематика зеленой энергетики рассматривается в исследованиях С. М. Бхоумика и др. [4], Э. М. Зомоновой [5], Т. А. Селищевой [6], Н. В. Чернышевой [7] и др., также находится в фокусе внимания настоящего исследования.

Несмотря на значительное количество исследований, вопрос экономической эффективности данной проблематики остается дискуссионным.

Целью исследования является проведение сравнительного анализа себестоимости возобновляемых источников энергии и углеродной энергетики для выявления перспектив развития зеленой энергии в Самарском регионе.

Материал и методы исследования

В настоящий момент в регионе официальные данные по себестоимости зеленой энергетики крайне ограничены. На основе федеральной статистики, региональных проектов и среднероссийских тенденций приведены оценочные расчеты.

Результаты исследования и их обсуждение

В таблице 1 и на рисунке 1 представлены оценочные расчеты и графики ориентировочной себестоимости зеленой энергии в регионе за последние пять лет.

Таблица 1

Ориентировочная себестоимость зеленой энергии в Самарской области (рубль/МВт·ч в текущих ценах)

Источник	2020 г.	2021 г.	2022 г.	2023 г.	2024 г.
Солнечная энергетика	7 000	6 500	6 000	5 500	5 500
Биоэнергетика	8 000	8 000	8 800	7 500	7 000
Гидроэнергетика	4 000	4 500	4 500	4 200	4 000

Оринтировочная себестоимость зеленой энергии в Самарской области (₽/МВт*ч)

• Солнечная энергетика > Биоэнергетика Гидроэнергетика 10000

9000 8000 7000 т 6000

I 5000 о? 4000 3000 2000 1000 0

Рис. 1. Ориентировочная себестоимость солнечной энергетики, биоэнергетики, гидроэнергетики в Самарской области (руб/МВт·ч). Рассчитано автором

Зеленая энергетика пока еще слабо развита в регионе, но по оценочным данным видно, что тенденции к уменьшению себестоимости нетрадиционной энергии присутствуют в связи с поддержкой государства и развитием технологий.

Анализ себестоимости углеродной энергии в регионе

В Самарском регионе себестоимость традиционной энергетики в текущих ценах возросла за последние пять лет на 70–100%. В таблице 2 приведена стоимость за рубль/МВт·ч основных традиционных источников энергии, питающих область.

Таблица 2

Средняя себестоимость традиционной энергии в Самарской области (рубль/МВт·ч)

Источник	2020 г.	2021 г.	2022 г.	2023 г.	2024 г.
Природный газ	2 000	2 300	2 800	3 500	3 000
Уголь	1 700	2 000	2 300	3 200	2 800
Атомная энергия	1 000	1 200	1 500	1 500	1 800

Анализ зеленой энергетики в сравнении с традиционной энергетикой в регионе показывает, что возобновляемые источники энергии близки к сетевой паритетности с традиционными источниками, но из-за малой доли в энергосистеме региона пока уступают по себестоимости традиционным видам генерации.

Наибольшую перспективу имеет солнечная энергетика, которая по себестоимости генерации энергии приблизилась к природному газу, что ускоряет ее развитие. Другие типы традиционной и нетрадиционной генерации в регионе имеют недостатки. Атомная энергия в области генерируется с Балаковской АЭС, которая формально находится в Саратовской области, но питает и Самарскую область (доля в энергосистеме региона около 8%), имеет самую низкую себестоимость, но ввод новых энергоблоков не планируется [8].

На рисунке 2 представлены графики себестоимости традиционной энергиипо типам генерации в текущих ценах.

Средняя себестоимость традиционной энергии в Самарской области (Р/МВт-ч)

—•—Природный газ    * Уголь —•-Атомная энергия

год

Рис. 2. Средняя себестоимость атомной энергии, угля, природного газа в Самарской области (руб/МВт·ч). Рассчитано автором

В угольной генерации присутствуют экологические сборы, логистические сложности, санкции, рост транспортных расходов.

Природный газ остается приоритетным типом генерации в области, но из-за высокой волатильности цен на газ, инвестиций и локализаци производства солнечных панелей в регионе солнечная генерация может опередить природный газ по снижению себестоимости (рубль/МВт·ч) [9].

На рисунке 1 приведены показатели себестоимости типов генерации биоэнергетики и гидроэнергетики. Из графика видно, что себестоимость гидроэнергетики ниже, чем себестоимость солнечной энергии. Такая низкая себестоимость достигается амортизированными активами, но новые проекты строительства ГЭС признаны экономически нецелесообразными и имеют экологические риски. Поэтому гидроэнергетика по мощности генерации ограничена в регионе [10].

Биоэнергетика в регионе включает высокие затраты на сырье и логистику, но развитие этого типа генерации энергии может ускориться, если появятся льготы для производителей и инвестиционная поддержка государства и частных инвесторов. На данный момент себестоимость биоэнергетики выше, чем у традиционных видов генерации энергии1.

Таким образом, можно сделать вывод, что в настоящее время основой топливно-энергетического комплекса Самарской области являются традиционные источники энергии. Благодаря запуску масштабных проектов, техническому прогрессу, которые определяют вектор развития Самарского региона на десятилетия вперед, темпы снижения себестоимости зеленой энергии увеличиваются.

В соответствии с программой развития энергосистемы Самарской области на ближайшую пятилетку ожидается ежегодный рост объема потребления электрической мощности, который к 2029 г. составит 4024 МВт. Основной вклад в увеличение генерирующих мощностей планируется за счет проектов в сфере возобновляемых источников энергии, преимущественно ветроэлектростанций. Тем не менее сроки ввода новых объектов были перенесены вследствие сложностей с доставкой необходимого оборудования.

По состоянию на 2024 год доля выработки электроэнергии в Самарской области с использованием возобновляемых источников составляла в структуре энергосистемы региона всего 44,11 %, где 42,82 % занимает гидроэнергетика, имеющая ограниченный потенциал роста. Перспективным источником такой альтернативной энергии являются солнечные электростанции, действующие в регионе. Эта информация содержится в официальном докладе о состоянии энергетической системы Самарской области, опубликованном на веб-сайте системного оператора.

О строительстве СЭС в области сообщалось еще в 2021 г., тогда победителем конкурса Минэнерго стало ООО «Солар розничная генерация-1». Проект предполагал запуск трех станций суммарной мощностью 60,2 МВт осенью 2024 г.

Начиная с 2021 г. никаких новостей о развитии проекта не поступало1. В ближайшей перспективе доля солнечной энергии в общем объеме производимой энергии в регионе может составить 2,32%.

Другим направлением развития и использования возобновляемых источников энергии в Самарской области является развитие ветроэнергетики. Ожидается, что уже к 2030 г. ветровые электростанции обеспечат выработку около 9,47% общего объема производимой в регионе энергии6. По информации Министерства энергетики региона, предусмотрено строительство шести ветроэлектростанций, которые будут введены в эксплуатацию в период с 2025 по 2029 г. согласно региональному плану мероприятий 6. Таблица 3 содержит данные о средних годовых скоростях ветра в Самарской области.

Таблица 3

Данные о средних годовых скоростях ветра в Самарской области

Местоположение метеостанции	Скорость ветра в течение 12 мес.	Средняя скорость ветра (м/с)				Максимальная скорость ветра (м/с)
		Зима	Весна	Лето	Осень
Самара	1,5	1,6	1,7	1,4	1,3	19
Алексеевка	4,5	5,5	6,7	4,9	4,4	25
Безенчук	5,3	5,4	5,4	5	5,3	15
Большая Глушица	2,4	2,5	2,6	2,1	2,4	26
Кинель-Черкассы	2,8	2,8	2	2,7	2,7	21
Клявлино	2,3	2,4	2,5	2,1	2,3	20
Куромоч	3	3,2	3,3	3,6	3,1	19
Лопатино	3,7	3,6	3,9	3,3	4,8	15

Для Самарской области характерна прямая зависимость между годовой динамикой скорости ветра и временем года, при которой наиболее высокие показатели наблюдаются зимой и осенью — именно тогда, когда возрастает тепловая нагрузка. Это создает оптимальные условия для эффективного использования ветроэнергетических установок.

Использование ветроэнергетических станций в энергосистемах Самарской области представляется целесообразным благодаря следующим аспектам:

• 1.    Пик потребления электроэнергии населением приходится на зимний и осенний периоды, совпадающие с максимальной активностью ветров, что обеспечивает возможность выработки дополнительной электроэнергии ВЭУ.

• 2.    Значительное влияние ветра на энергопотребление делает актуальным использование ВЭУ для покрытия части потребности².

• 3.    В Самарском регионе изолированное индивидуальное отопление на высоком уровне (до 70–80%) и внедрение ВЭУ позволят сократить затраты на традиционное топливо и уменьшат стоимость добычи и транспортировки ресурсов.

• 4.    В отоплении требования к качеству энергоснабжения ниже, что упрощает конструкцию и снижает себестоимость ВЭУ.

• 5.    Колебания мощности ветроустановок могут компенсироваться теплоаккумуляционной способностью зданий либо специальными накопительными устройствами ⁶.

• 6.    Ветроустановки пригодны для резервного обогрева потребителей.

Частота направления ветра демонстрирует, какой процент времени в течение месяца преобладали ветры одной и той же средней скорости. Эти сведения представлены в таблице 4

Выводы

В статье проведена оценка себестоимости и рассмотрены перспективы развития возобновляемой энергетики в регионе. В целом просматриваются следующие тенденции:

Таблица 4

Частота направления ветра в Самарской области

Повторяемость различных нап						равлений ветра, в %, Самара
Направление	янв.	февр.	март	апр.	июн.	июл.	авг.	сент.	окт.	нояб.	дек.	год
С	10	14	14	18	25	23	28	29	20	17	11	18
СВ	4	6	6	12	8	11	13	8	7	5	6	8
В	13	13	18	16	16	9	12	13	8	12	8	12
ЮВ	10	10	12	12	8	5	5	4	4	5	6	8
Ю	27	18	20	15	11	9	6	8	11	18	23	16
ЮЗ	18	17	16	13	13	10	7	10	15	20	19	15
З	9	7	8	9	14	15	13	15	16	13	11	11
СЗ	9	8	8	9	15	15	16	18	14	13	9	12
штиль	22	25	26	22	24	27	30	34	33	25	24	26

• 1.    В настоящий момент основную долю потребляемых топливоэнергетических ресурсов занимают природный газ и уголь, но из-за высокой волатильности цен, логистики, санкций, экологического подтекста ожидается повышение себестоимости углеродной энергетики.

• 2.    В ближайшее десятилетие в области ожидается ускоренное развитие зеленой энергии благодаря снижению себестоимости солнечной энергии, приблизившись по этому показателю вплотную к источникам традиционной энергии.

• 3.    Программа развития энергосистемы Самарской области включает проекты по строительству ветроэлектростанций, солнечных электростанций что обусловлено хорошими климатическими условиями для развития зеленой энергетики в регионе.