Volume 1 (2015)
УДК
in process
DOI
in process
To cite the content of the article, please use the following description
To cite the content of the article, please use the following description
Рахимов, Р. Р. Возможности и ограничения перехода к альтернативной энергетике / Р. Р. Рахимов // Управление рисками в АПК. – 2015. – № 1. – С. 56-68. URL: https://www.agrorisk.ru/pub/201501/5
Rahimov R (2015) The possibilities and limitations of the transition to alternative energy. Agricultural Risk Management 1:56-68. URL: https://www.agrorisk.ru/pub/201501/5
Технические науки
Рахимов Р.Р.
Возможности и ограничения перехода к альтернативной энергетике
Рахимов Руслан Рамилович – соискатель, Энергетический факультет, член проекта «Разработка автоматизированной системы управления регуляторными рисками сельхозпредприятий» Отраслевого аграрного бизнес-инкубатора, РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева, Москва, Россия.
E-mail: bash92rus@mail.ru
annotation
В статье рассматривается вопрос о возможностях использования альтернативной энергетики уже сегодня. Представлены статистические данные по энергетическим и экономическим показателям стран лидеров на 2014 год. Представлены основные акторы рынка возобновляемой энергетики. Автором предложены варианты замещения традиционной энергетики альтернативной, в том числе используя особенности сельского хозяйства.
Keywords
Сельское хозяйство; энергетика; альтернативная энергетика; ВИЭ, солнечная энергия; энергия ветра; энергетическая безопасность; энергетические риски; биогазовые установки; тепловые насосы.
Rahimov R.R.
The possibilities and limitations of the transition to alternative energy
Ruslan R. Rakhimov – Researcher, Department of Energy, Member of the Project «Development of Regulatory Risk Management Systems for Agriculture Business», Sectoral Agricultural Business Incubator, RSAU – MAA named after K.A. Timiryazev, Moscow, Russia.
E-mail: bash92rus@mail.ru
Annotation
The article discusses the possibilities of using alternative energy today. Statistical data on energy and economic indicators of the leaders in 2014. The main actors of the market for renewable energy. The author proposed management options for an alternative to traditional energy, including the use of particular agriculture.
Keywords
Agriculture; energy; alternative energy; renewable energy, solar energy; wind energy; energy security; energy risks; biogas plants; heat pumps.
Article text
Исторически производство любого вида энергии в сельском хозяйстве и в других отраслях национальной экономики требовало от человека сжигания какого-либо вида топлива. В доиндустриальных обществах сжигалась древесина, каменный уголь. С начала промышленной революции и по мере развития индустриального общества к предыдущим типам топлива добавлялись мазут, нефтяные продукты, газ, уран. Очевидно, что за исключением гидроэнергетики, для массового производства энергии человечество лишь меняет вид топлива с твердого на жидкий, с жидкого на газ и с газа на атомный, не меняя при этом технологию производства энергии.
Изучение рисков производства энергии в этих случаях предполагает, что предмет исследования заключается в анализе и оценке рисков, заключенных в особенностях видов топлива и совокупности технологических операций по его переработке в энергию. Эти риски имеют различное измерение: экологические, экономические или катастрофические, требующие особого режима эксплуатации и постоянного контроля узкоспециализированными организациями.
При постоянном увеличении такого типа энергетики, построенного на сжигании природного ресурса, что неизбежно наступает в связи с ростом численности потребителей энергии на Земле, мы экспоненциально увеличиваем риск глобальной экологической катастрофы. Катастрофа, которая может принять совершенно любой вид и может быть выражена в глобальном необратимом потеплении или похолодании, с проявлениями в экономических и политических кризисах.
Экспертная аналитика рынка зерна: цены, логистика, урожаи, торговля. Принимайте стратегические решения на основе полных и точных данных.
Экспертная аналитика рынка зерна: цены, логистика, урожаи, торговля. Принимайте стратегические решения на основе полных и точных данных.
Если же абстрагироваться от глобальных катаклизмов, то концентрация государством производства (в лице аффилированных с ним национальных ресурсодобывающих компаний) на одном типе производства, зависимом от природного ресурса для сжигания (уголь, газ, уран) приводит к риску недооценки альтернативных средств обеспечения энергетической безопасности.
Как известно, Российская Федерация, являясь одним из крупнейших экспортеров энергоносителей, находится в постоянной зависимости от цены на нефть или газ, равно как и все страны, производящие или потребляющие энергию, произведенную традиционными способами (через сжигание). Очевидно, что в борьбе за мировые рынки сбыта, в том числе рынки сельскохозяйственной продукции, сырья и ресурсов, владение несколькими альтернативными видами производства энергии, не зависимыми технологически от других стран, является безусловным конкурентным преимуществом.
С учетом этого, в настоящее время центры мировой экономики и науки заняты активным поиском, разработкой и тестированием систем альтернативной выработки энергии, построенных на иных отличных от сжигания принципах.
Сравнительный анализ объемов производства энергии и объемов национальных экономик свидетельствует в пользу того, что условием экономической мощи и независимости той или страны является ее возможности по производству (или дешевому приобретению) и потреблению энергии (таблицы 1 и 2).
Табл. 1. Страны-лидеры по выработке электроэнергии в 2014 году [2]
№ Страна Электроэнергия,ГВт·ч Год
1 КНР 5 649 500
2 США 4 297 300
3 Европейски союз 3 166 000
4 Индия 1 208 400
5 Россия 1 064 100
6 Япония 1 061 200
7 Германия 614 000
8 Канада 615 400
9 Бразилия 582 600
10 Франция 555 700
11 Республика Корея 517 800
Развитие энергетики и не в последнюю очередь за счет альтернативной энергетики является выходом страны на новый уровень экономического развития. По сути, самыми развитыми странами являются те государства, у которых наиболее развита энергетика, именно она дает начало всему будь то токарный станок или новейшие информационные технологии.
Табл. 2. Страны-лидеры по объему валового внутреннего продукта в 2014 году [1]
№ Страна ВВП, млрд. долл. США
1 США 17419
2 КНР 10360
3 Япония 4601
4 Германия 3853
5 Великобритания 2942
6 Франция 2829
7 Бразилия 2346
8 Италия 2144
9 Индия 2067
10 Россия 1861
11 Канада 1787
Сельскохозяйственное производство и его конкурентоспособность находится еще в большой зависимости от уровня развития энергетики. Российский агропромышленный комплекс, по оценочным данным, потребляет 120 млн. тонн условного топлива. С учетом местных источников и самозаготовок указанный объем достигает 160 млн тонн условного топлива. Это составляет менее 10% общего потребления энергии в стране. При этом непосредственно в сельскохозяйственном производстве потребляется около 60% энергии, в сфере быта и оказания услуг – 40%. В структуре топливно-энергетических ресурсов сельского хозяйства основополагающими видами энергоносителей является моторное и твердое топливо, соответственно 18% и 32,7%. На газ приходится 30,8% [4].
В европейских странах стараются перейти на возобновляемые источники энергии (далее по тексту – ВИЭ). Широкое распространение получило строительство и эксплуатация солнечныхи ветровых электростанций. Россия за последние годы тоже обратила внимание на развитие ВИЭ. Ключевыми организациями, которые на сегодняшний день определяют будущее российской возобновляемой энергетики, являются Министерство энергетики Российской Федерации и некоммерческое партнерство «Совет рынка».
К основополагающим документам, регулирующим использование ВИЭ в России, следует отнести:
– Федеральный закон от 26.03.2003 № 35-ФЗ «Об электроэнергетике».
Законом устанавливается определение возобновляемым источникам энергии, устанавливает полномочия государственных органов власти в области регулирования и поддержки использования ВИЭ, приводит механизмы государственного регулирования использования ВИЭ:
- обязательное возмещение (покупка) сетевыми компаниями потерь электрической энергии в сетях, в первую очередь, за счет энергии, произведенной на квалифицированных генерирующих объектах на основе ВИЭ;
- предоставление из федерального бюджета субсидий в порядке компенсации стоимости технологического присоединения генерирующих объектов на основе ВИЭ мощностью до 25 МВт и признанных квалифицированными объектами;
- установление надбавки, прибавляемой к равновесной цене оптового рынка, для электроэнергии, произведенной на основе ВИЭ (утвержденной методом расчета цен на розничном рынке);
- осуществление другой поддержки использования ВИЭ в соответствии с бюджетным законодательством Российской Федерации.
Распоряжением Правительства Российской Федерации от 08.01.2009
№ 1-р «Об основных направлениях государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 года”» определены определяет цели и принципы использования ВИЭ. Также содержатся целевые показатели объема производства и потребления электроэнергии, произведенной на ВИЭ и включены меры по достижению этих целевых показателей.
Кроме того, на развитие ВИЭ направлены постановление Правительства Российской Федерации от 03.06.2008 № 426 «О квалификации генерирующего объекта, функционирующего на основе использования возобновляемых источников энергии», Генеральная схема размещения объектов электроэнергетики до 2020 года (одобрена распоряжением Правительства РФ от 22.02.2008 № 215-р). Схема содержит прогноз возможностей развития электростанций на базе нетрадиционных и возобновляемых источников энергии и рекомендации по вводу генерирующих мощностей объектов на основе ВИЭ в период до 2030 г.
Очень интересным является распоряжение Правительства Российской Федерации от 04.10.2012 № 1839-р «Об утверждении комплекса мер стимулирования производства электрической энергии генерирующими объектами, функционирующими на основе использования возобновляемых источников энергии». Утвержденный комплекс мер предусматривает внесение изменений в Правила квалификации генерирующего объекта, функционирующего на основе ВИЭ, утверждение методических указаний расчета цен (тарифов) на электрическую энергию (мощность), произведенную на основе ВИЭ и приобретаемую на розничных рынках в целях компенсации потерь в электрических сетях; разработку Правил выдачи, обращения и погашения сертификатов ВИЭ; выработку предложений по локализации производства оборудования.
На сегодняшний день Правительство Российской Федерации ведет определенную работу в области развития возобновляемых источников энергии. Минэнерго России инициировало проект государственной программы «Энергоэффективность и развитие энергетики» (2012–2020 гг.), включающей подпрограмму “Развитие использования ВИЭ”.
Основные мероприятия подпрограммы предполагают:
- стимулирование развития использования ВИЭ в субъектах РФ;
- реализацию мер по привлечению внебюджетных средств на развитие использования ВИЭ;
- создание инфраструктурных условий развития использования ВИЭ.
Важную роль для создания условий по наращиванию мощностей возобновляемой энергетики играют ПАО «Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы», обеспечивающие техническое присоединение большинства энергетических объектов и Региональные энергетические комиссии (РЭК), согласовывающие тарифы.
Определенный интерес к реализации практических проектов ВИЭ питают государственные корпорации и крупный капитал. К крупным бизнес-сторонникам альтернативной энергетики можно отнести госкорпорации, например «Ростехнологии» и «Роснано». В меньшей мере, заинтересантами в развитии ВИЭ, по оценочным данным из открытых источников, являются компании «РусГидро» и «Росатом», имеющие конкретный коммерческий интерес. Для них развитие ВИЭ означает соответствие стандартам международного развития корпораций, соответствие своеобразному дресс-коду. Скрытую или явную поддержку ВИЭ осуществляют практически все крупные мировые энергетические концерны, активно вкладываясь в альтернативную энергетику, чтобы иметь наработки, когда рынок потребует от них производства «новых видов» энергии.
Относительный интерес к возобновляемой энергетике проявляет «Газпром». Менеджмент компании продекларировало, что готово привязать цены на энергоносители не к нефти, а к возобновляемым источникам энергии в целях «совершенствования системы ценообразования в соответствии с мировыми стандартами». Среди отечественных бизнес-игроков на рынке ВИЭ можно выделить компанию «Ренова». Также существует масса небольших по масштабам страны научно-производственных объединений и предприятий, занимающихся выпуском продукции и комплектующих для альтернативной энергетики.
В настоящее время создана Ассоциация солнечной энергетики России, Российская ветроэнергетическая ассоциация, Союз производителей и продавцов средств альтернативной энергетики и транспорта. Активную позицию в плане продвижения ВИЭ занимает Российский Союз промышленников и предпринимателей.
Возобновляемой энергетикой заинтересовались российские венчурные компании. В 2010 году в России запущена программа Международной финансовой корпорации (IFC) по развитию ВИЭ. IFC планирует реализовать не менее 30 пилотных проектов общей мощностью 205 МВт. Совокупный объем инвестиций составит около 366 млн. долларов [5].
Развивая альтернативной энергетики влечет снижение рисков в обслуживании электроустановок, поскольку энергетика становится более мобильной и автономной. У каждого предприятия или хозяйства имеется заинтересованность обеспечивать себя теплом и электричеством самостоятельно или же по более низким тарифам, нежели по тем, которые предлагаются естественными монополиями, в стоимость которых к тому же монополями закладываются потери на передачу энергии по сетям и трубопроводам.
Используя малые подстанции, мы уходим от централизованной схемы электроснабжения, тем самым снижая риски на аварийные ситуации на линии или же риски террористических актов, поскольку сети становится более коротки, а количество их увеличивается. Здесь конечно встает вопрос о том во сколько обойдется переход на альтернативную энергию и на сколько это надежно. Ведь источники альтернативной энергии, такие как ветер и солнце - не постоянны.
В целом система энергообеспечения устарела; некоторые установки по выработке энергии работают еще с 1930 года. И государству придется рано или поздно делать выбор: устанавливать новое оборудование или постоянно бороться с авариями. Как известно, при устранении аварий на линии ОВБ (оперативно выездная бригада) тратит больше времени не столько на устранение причины аварии, сколько на ее выявление и транспортировку до нее. Разумеется, все это время потребитель остается отключенным от энергоснабжения. В случае со стационарной станцией вероятность обрыва линии или поломки оборудования снижается и время на обслуживание уменьшается.
Аналогичная ситуация происходит в тепловых сетях. Потери тепловой энергии при централизованной схеме теплоснабжения гораздо больше, чем при стационарной, соответственно требуется сжигать гораздо больше топлива. При его сжигании необходимо контролировать выбросы в атмосферу, что требует установки новых фильтров и т.д. Поэтому стоимость на тепло, свет и газ растут и объективно будут расти и впредь.
Какие возможны решения? В России в некоторых фермерских хозяйствах используются биогазовые установки, которые полноценно снабжают хозяйства биогазом. Тепловые насосы позволяют снизить затраты на отопление не только частным домам, но даже высотным зданиям за счет установки биогазовых установок или тепловых насосов на узлах сточных вод.
С учетом текущего уровня разработок альтернативной энергетики и в, частности, биогазовых установок, и связанного технического сервиса, можно предположить, что при переходе на альтернативную энергетику наиболее очевидными рисками и препятствиями является риск возможного неприятия ВИЭ со стороны потребителя по причине отсутствия технического сервиса и вероятной дороговизны технологии (в первые годы).
Однако международный опыт вселяет в нас уверенность. Общая мировая динамика позволяет нам сделать вывод, что развитие ВИЭ – это стратегический тренд в мировой энергетике. Для сравнения можно посмотреть на сколько как ВИЭ пользуются в мире различные страны:
Как видно из гистограммы (рис. 1), к 2020 году должно быть введено ветростанций (ВЭС), вырабатывающих около 3,6 ГВт, фотоэлектрических энергоустановок – на 1,5 ГВт и малых ГЭС – на 0,75 ГВт. Ожидаемая суммарная мощность всех электростанций на ВИЭ к 2020 году должна достигнуть около 6 ГВт.
Рис 1. Установленная мощность вводимых объектов ВИЭ для конкурсного отбора, (МВт) и структура генерирующих мощностей энергоустановок на ВИЭ, планируемая на 2020 г [3]
По приблизительным подсчетам экспертов, прогнозируемая установленная мощность российского энергетического комплекса в перспективе на 2030 г. составит:
- в области ветроэнергетики – 15 ГВт. Прогнозируется ввод новых мощностей на юге страны (в Волгоградской области и Краснодарском крае), на северо-западе (в Республике Карелия, Мурманской и Калининградской областях), в Сибири (Омской и Новосибирской областях), а также в Дальневосточных регионах (Хабаровском и Камчатском краях);
- в области производства биомассы – 7 ГВт; 80% потенциала сосредоточено в южных и северо-западных регионах страны;
- в области приливных электростанций – 6 ГВт. Возможны три проекта в Баренцевом, Охотском и Белом морях;
- в области геотермальной энергии – 4 ГВт. Основной потенциал сосредоточен в южных и дальневосточных регионах страны;
- в области малых гидроэлектростанций (МГЭС) – 2 ГВт. Большая часть (85%) гидропотенциала МГЭС России сосредоточено в Сибирском, Дальневосточном и Южном федеральных округах;
- в области солнечной энергетики – 1 ГВт. Прогнозируется ввод новых проектов в южных регионах страны [8].
Важно отметить, что в случае успешной реализации принятых правительственных решений в России должна быть заложена основа для отечественного промышленного производства многих компонентов оборудования в соответствии с установленными показателями степени локализации по видам объектов ВИЭ на 2014-2017 год (табл. 3). Так к 2017 году 65% оборудования ВЭС, 70% СЭС и 45% МГЭС должны будут производиться в России.
Табл.3.Степени локализации по видам объектов ВИЭ на 2014…2017 год [3]
Вид объекта 2014 2015 2016 2017
ВЭС 35% 55% 65% 65%
СЭС 50% 50% 70% 70%
МГЭС 20% 20% 45% 45%
Особенности энергетической обстановки в России накладывают специфические требования к формированию программ освоения возобновляемых источников энергии. Наряду с развитием технологий использования ВИЭ в составе систем централизованного энергоснабжения, что является приоритетным для упомянутых ранее развитых стран и обещает наиболее масштабное освоение ВИЭ в России, необходимо в первую очередь обратить внимание на разработку и создание систем автономного электро- и теплоснабжения потребителей, развитие малой распределенной энергетики. Именно в этой сфере энергоустановки на ВИЭ уже сегодня в ряде случаев оказываются конкурентоспособными и могут обеспечить положительный экономический, социальный и экологический эффекты.
В том числе огромную роль в развитии ВИЭ может сыграть и сельское хозяйство России. С развитием животноводства также может возрастать и количество биоустановок (метантенков) производящих биогаз, устанавливаться подстанции на основе тепловых насосов, производство электроэнергии за счет солнца и других факторов, доступных для эксплуатации в зоне сельскохозяйственного товаропроизводства.
Sources:
1. Purchasing power parity: Countries Compared. URL: http://nationmaster.com/country-info/stats/Economy/GDP/Purchasing-power-parity/ (дата обращения: 09.09.2015).
2. Map: world population and GDP scaled maps. URL: http://sun-bin.blogspot.ru/2005/12/map-world-population-and-gdp-scaled.html / (дата обращения: 09.09.2015).
3. Türkiye elektrik enerjisi istatistikleri. URL: http://emo.org.tr/genel/bizden _detay.php?kod=88369#.Vg5zUVmgV4t (дата обращения: 09.09.2015).
4. Electricity - production compares the annual electricity generated expressed in kilowatt-hours. URL: https://www.cia.gov/library/publications/the-world-factbook/rankorder/2232rank.html / (дата обращения: 09.09.2015).
5. Первый Международный форум «Возобновляемая энергетика: пути повышения энергетической и экономической эффективности». URL: http://reenfor.org (дата обращения: 14.09.2015).
6. Водянников В.Т., Лысенко Е. Г., Лысюк А.И. Экономика сельского хозяйства. М.: Колос, 2007.
7. Есяков C.Я. Политика государства по развитию альтернативной энергетики // ЖКХ: журнал руководителя и главного бухгалтера. 2013. №4. URL: http://gkh.ru/journals/9260/85977/ (дата обращения: 09.09.2015).
References:
1. Purchasing power parity: Countries Compared. URL: http://nationmaster.com/country-info/stats/Economy/GDP/Purchasing-power-parity/ (09.09.2015).
2. Map: world population and GDP scaled maps. . URL: http://sun-bin.blogspot.ru/2005/12/map-world-population-and-gdp-scaled.html/ (09.09.2015).
3. Türkiye elektrik enerjisi istatistikleri. URL: http://emo.org.tr/genel/bizden _detay.php?kod=88369#.Vg5zUVmgV4t (09.09.2015).
4. Electricity - production compares the annual electricity generated expressed in kilowatt-hours. URL: https://www.cia.gov/library/publications/the-world-factbook/rankorder/2232rank.html / (09.09.2015).
5. Pervyy Mezhdunarodnyy forum «Vozobnovlyayemaya energetika: puti povysheniya energeticheskoy i ekonomicheskoy effektivnosti». URL: http://reenfor.org (14.09.2015).
6. Vodyannikov V.T., Lysenko Ye. G., Lysyuk A.I. Ekonomika sel'skogo khozyaystva. M.: Kolos, 2007.
7. Yesyakov C.YA. Politika gosudarstva po razvitiyu al'ternativnoy energetiki // ZHKKH: zhurnal rukovoditelya i glavnogo bukhgaltera. 2013. №4. URL: http://gkh.ru/journals/9260/85977/ (09.09.2015)."
All illustrations of the article: