Саммари проекта энергетической стратегии РФ в части развития альтернативной энергетики

Оценка состояния и тенденции развития российской энергетики

Основным видом возобновляемой энергетики Российской Федерации является гидроэнергетика, которая вносит заметный вклад в деятельность всей электроэнергетической отрасли. Выработка электрической энергии гидроэлектростанциями (далее – ГЭС) за период с 2008 по 2018 годы увеличилась на 15,8%. Доля ГЭС, включая гидроаккумулирующие электростанции (далее – ГАЭС), в структуре генерирующих мощностей России составляет около 20%. Гидроэнергетический потенциал России составляет около 9% от мирового и обеспечивает масштабные возможности развития гидроэнергетики. 

Получила развитие выработка электрической энергии на основе возобновляемых источников энергии (далее – ВИЭ). Установленная мощность возобновляемой энергетики (без учета гидроэнергетики) в ЕЭС России в 2018 году достигла 1,018 ГВт (СЭС – 0,834 ГВт, ВЭС – 0,184 ГВт). Общая мощность малых гидроэлектростанций превышает 1,2 ГВт. 

Использование местных видов топлива (торф, отходы лесной промышленности и сельского хозяйства и твердые бытовые отходы) занимает в региональных ТЭБ незначительное место. Добыча торфа с 2008 года остается приблизительно на одном уровне и составляет в среднем за период с 2008 по 2018 год 1,2 млн т, наибольший объем добычи достигнут в 2013 году (1,5 млн т). Основным направлением использования торфа остается удовлетворение коммунально-бытовых потребностей в тех регионах, где данный вид топлива экономически выгоден, а также потребностей сельского хозяйства и смежных отраслей. 

Механизм государственной поддержки использования ВИЭ на оптовом рынке электрической энергии и мощности России посредством договоров на поставку мощности (далее – ДПМ) позволил повысить инвестиционную привлекательность отрасли ВИЭ. Создано и развивается производство высокотехнологичного инновационного оборудования и рынок инжиниринговых услуг по созданию объектов солнечной энергетики и ветроэнергетики различной мощности и сложности. В ряде российских университетов появились учебные специальности, связанные со строительством, проектированием и эксплуатацией объектов энергетики с использованием ВИЭ. 

На базе российских технологий создано высокотехнологичное производство высокоэффективных гетероструктурных фотоэлектрических модулей с КПД фотоэлектрической ячейки более 23 % (далее –ФЭМ). Последние научные разработки позволяют получать устойчивую энергию при рассеянном свете в крайне низких и высоких температурах. Начиная с 2017 года осуществляются экспортные поставки ФЭМ российского производства, а также инжиниринговых услуг в области солнечной энергетики, география которых постоянно расширяется. 

В Российской Федерации локализуется производство оборудования и компонентов для ветроэнергетических установок, в том числе гондол, стальных башен, лопастей, безредукторного генератора. Развиваются отечественные компетенции в сфере проектирования, строительства, инжиниринга ветроэнергетических установок. Кроме того, российской промышленностью производится оборудование для микро- и малых гидростанций с единичной мощностью от 5 кВт до 1 МВт. 

Основными проблемамии факторами риска для развития гидроэнергетики являются длительные сроки строительства объектов гидроэнергетики, неурегулированность правового статуса водохранилищ для целей гидроэнергетики, растущие затраты на обеспечение безопасности гидротехнических сооружений и отсутствие механизма возврата инвестиций в строительство новых объектов гидроэнергетики. 

Основной проблемой использования ВИЭ является их недостаточная экономическая конкурентоспособность по отношению к иным технологиям производства электрической энергии. 

Тенденции и вызовы развития мировой энергетики

 Важным структурным изменением мировой энергетики станет рост доли электрической энергии в конечном потреблении – около 25 % от общего энергопотребления в 2040 г. (рост примерно на 60 % по сравнению с 2017 г.) – и, соответственно, рост доли первичных энергоресурсов, используемых для ее выработки. Ожидается, что более 40 % указанного прироста обеспечат неуглеродные ресурсы. 

Основу электроэнергетики большинства стран мира в прогнозном периоде будут составлять существующие системы централизованного электроснабжения, базирующиеся на крупных электростанциях: традиционных (ТЭС, АЭС, ГЭС) или на базе ВЭС и СЭС, функционирующих в составе электроэнергетических систем. 

Новые технологии распределенного производства, микрогенерации, управляемого потребления, виртуального агрегирования ресурсов создают принципиально новые условия для развития конкурентного розничного рынка, построенного на базе автоматизированных локальных торговых площадок по торговле электрической энергией, что с одной стороны ведет к сдерживанию роста цен на электроэнергию, является источником дополнительных инвестиций в развитие систем управления гибкостью на стороне потребителей, а с другой – снижает предсказуемость для инвесторов в отношении возврата инвестиций в объекты оптовой генерации. 

Развитие и распространение прорывных технологий 

К прорывным технологиям, способным вызвать существенный передел мировых энергетических рынков, относятся технологии разработки запасов гидратов метана и углеводородов нефтематеринских пород. 

К технологиям, способным привести к организационным и технологическим изменениям в управлении и функционировании электроэнергетических систем, и способствовать переходу энергетики на новый технологический базис («энергетический переход»), относятся:  а) ВИЭ и накопители энергии; 

б) гибридные и электромобили, включая автомобили на водородном топливе; 

в) технологии беспилотного и «подключенного» транспорта; 

г) сетевые технологии в электроэнергетике (активно-адаптивные сети, распределенная генерация, «энергетический интернет» и т.п.); 

д) энергоэффективные технологии в секторе жилых, коммерческих и административных зданий (дом с нулевым потреблением энергии, «умный дом», «умный город»); 

е) информационно-технологические платформы планирования (прогнозирования) и управления энергетической инфраструктурой и энергоприемниками на стороне потребителей электрической энергии, обеспечивающие минимизацию стоимости потребляемых энергоресурсов за счет оптимизации режимов работы технологического оборудования у потребителей, а также способных участвовать в оптовом рынке. 

К технологиям, которым отводится особенная роль в низкоуглеродном развитии, относятся водородные энергетические технологии. Прогнозируется, что водород, используемый сегодня в основном в химической и нефтехимической промышленности, в перспективе способен стать новым энергоносителем, замещающим углеводородные энергоносители, и сформировать «водородную экономику». Россия обладает значительным потенциалом производства водорода. 

Растет интерес к технологиям улавливания, хранения и использования углерода, которые в перспективе могут оказать существенное влияние на использование ископаемых видов топлива. 

Перечисленные технологии в настоящее время находятся на разных стадиях развития и распространения. Их внедрение, с одной стороны, стимулируется политическими мерами (включая субсидии), а с другой – сдерживается рыночными экономическими условиями, в том числе уровнями цен на традиционные энергоресурсы. 

Быстрыми темпами разрабатываются и внедряются, в том числе в отраслях ТЭК, цифровые технологии, в состав которых включают Интернет вещей, 3D-моделирование, моделирование и прогнозирование на основе Big Data, нейросети, облачные и туманные  вычисления, виртуальную и дополненную реальность, машинное обучение, компьютерную имитацию на основе цифровых двойников, интеллектуальные датчики, роботизацию производства, аддитивные технологии. 

Развитие и распространение прорывных технологий в мире может не только усилить конкуренцию, но и значительно изменить структуру международных потоков продукции, технологий и услуг в сфере энергетики. Вместе с тем, учитывая значительную инерционность энергетики, выраженную в высокой капитало- и ресурсоемкости инвестиционных проектов и их долговременном характере, в перспективе до 2035 года ископаемые виды топлива продолжат составлять основу мировой энергетики, с постепенным ростом доли возобновляемой энергетики в мировом и национальных ТЭБ.

Сценарные условия развития российской энергетики 

В основу прогнозных оценок возможностей и рисков развития российской энергетики положены два сценария, условно именуемые «нижним» и «верхним», сформированных с учетом основных параметров долгосрочного прогноза социально-экономического развития. Сценарии определяют диапазон возможных изменений показателей развития отраслей ТЭК (параметров ТЭБ) и значений целевых показателей реализации Стратегии. Выход за пределы указанного диапазона может свидетельствовать о необходимости принятия дополнительных мер или пересмотра стратегических ориентиров развития ТЭК. 

В обоих сценариях предполагается: 

а) сохранение в качестве основы мировой энергетики ископаемых видов топлива, с постепенным увеличением доли ВИЭ в мировом и национальных ТЭБ; 

б) долговременный характер начатой в 2014 году рядом государств дискриминационной по отношению к России и российскому ТЭК политики; 

в) преимущественно эволюционный (при этом нуждающийся в постоянном мониторинге с целью упреждающей реакции на резкие изменения) характер мирового научно-технологического развития.

Пространственное и региональное развитие сферы энергетики

Задачами возобновляемой энергетики в рамках пространственного и регионального развития являются: 

а) в части гидроэнергетики – повышение эффективности функционирования ГЭС; 

б) в части ВИЭ – повышение эффективности энергоснабжения удаленных и изолированных территорий. 

Решению указанных задач в гидроэнергетике будут способствовать следующие меры: 

а) создание условий для инвестиционной привлекательности гидроэнергетики; 

б) совершенствование нормативно-правовой базы, определяющей требования по обеспечению безопасности гидротехнических сооружений и сохранению биоразнообразия, а также правовой статус водохранилищ для целей гидроэнергетики. 

в) обеспечение производства необходимого оборудования и достаточных для развития гидроэнергетики строительных мощностей. 

В комплекс ключевых мер, обеспечивающих развитие энергетики на основе ВИЭ, входят: 

а) совершенствование национальных стандартов, касающихся ВИЭ, с учетом лучших мировых практик; 44 

б) поддержка российского экспорта оборудования и оказания услуг по проектированию, строительству, эксплуатации и сервисному обслуживанию генерирующих объектов на базе ВИЭ за рубежом; 

в) совершенствование механизмов стимулирования развития возобновляемой энергетики на среднесрочную и долгосрочную перспективу; 

д) стимулирование добровольного спроса на электрическую энергию, выработанную на основе ВИЭ. 

Показатели решения задачи представлены в Таблице 12 

Перечень технологического оборудования в электроэнергетике, востребованного организациями ТЭК, создание или локализация которого необходимы на территории Российской Федерации

• Оборудование и технологии на сверхкритических и суперсверхкритических параметрах пара с улучшенными технико-экономическими и экологическими характеристиками;
• Оборудование и технологии по увеличению КПД турбин за счет изменений параметров и применения новых рабочих тел, в том числе углекислого газа;
• Оборудование и технологии для систем накопления электрической энергии, в том числе аккумуляторных батарей, топливных элементов и других;
• Оборудование и технологии автоматизированного управления и мониторинга технологическими процессами и оборудованием, интеллектуальных электрических сетей, цифровых устройств передачи информации, систем интеграции в энергосистему, управления спросом и прогнозирования выработки ВИЭ;
• Оборудование и технологии энергетических газовых турбин с установленной мощностью 65 МВт и более, комплектующие к ним;
• Оборудование и технологии электротехнического оборудования с элегазовой изоляцией;
• Оборудование и технологии ветроэнергетических установок мегаваттного класса;
• Оборудование и технологии высоковольтных и генераторных выключателей;
• Оборудование и технологии оптического электротехнического оборудования для измерения количества и качества электрической энергии;
• Оборудование и технологии силового электротехнического оборудования на основе полупроводниковых компонентов (статические компенсаторы реактивной мощности, инверторы, преобразователи, выпрямители);
• Оборудование и технологии высокоэффективных фотоэлектрических модулей;
• Оборудование и технологии цифровых двойников, включая средства проведения комплексных цифровых испытаний оборудования и технологий и подтверждения параметров надежности;
• Оборудование и технологии передачи электрической энергии с минимальными потерями по кабельно-воздушным линиям электропередачи постоянного и переменного тока;
• Оборудование и технологии автономных энерго-генераторных установок на основе газообразного и водородного топлива, и других источников автономного энергообеспечения, предназначенных для постоянной генерации;
• Оборудование и технологии низковольтной аппаратуры;
• Оборудование и технологии комплектующих для трансформаторов 35 кВ и выше.

Полный текст «Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2035 года» (проект), опубликованная на сайте Министерства Энергетики РФ: https://minenergo.gov.ru/node/1920