Альтернативна та атомна енергетика. Як вони поєднуються СОНАР -2050

1. гідроенергетика
2. вітроенергетика
3. сонячна енергетика
4. Тут вам не Європа
5. Економіка важливіше

Напевно буде неправильно говорити, що останнім часом спостерігається підвищений інтерес до розвитку альтернативної енергетики. Спостерігається він давно. Скажімо, в ЄС до середини поточного століття хочуть повністю відмовитися від автомобілів з двигуном внутрішнього згоряння, а також довести частку ВДЕ (поновлюваних джерел енергії) в структурі енергетики до 30-50% - в залежності від країни. Додатковим стимулом до цього стала вартість вуглеводнів в першій половині поточного, а також в минулому десятилітті.

На пострадянському просторі, по крайней мере, на тій його частині, що входить в ЄАЕС, ситуація з цінами на енергоносії трохи відрізняється від європейської. Однак і тут альтернативною енергетикою цікавляться. Скажімо, енергетичні та економічні форуми (зокрема ЕКСПО-2017 Казахстані) весни-початку літа показали величезний інтерес середньоазіатських республік до гідро- вітро- та сонячної енергетики. І не тільки інтерес - заявлено і реалізується чимало проектів, благо, умови республік дозволяють розробляти будь-яке з цих напрямків.

Господарська Білорусь також не могла залишити без уваги альтернативну енергетику. Тільки ось питання. У Європі розвиток таких електростанцій стимулюється в т.ч. прагненням до енергонезалежності та побоюванням зіткнутися з високими цінами на енергоносії. У республіках Середньої Азії до цього підштовхують умови: рельєф і наявність річок, на яких можна будувати навіть гігаватного ГЕС (будується Рогунська ГЕС в Таджикистані); велике (200 і більше) кількість сонячних днів в році. У Білорусі немає ні того, ні іншого, ні третього. Чи варто республіці зосереджуватися на розвитку альтернативної енергетики і яку стратегію її розвитку вибрати? Для початку подивимося, що є в наявності

гідроенергетика

Альтернативну енергетику Білорусі можна умовно розділити на "стару" і "нову". До першої звичайно ми віднесемо гідроелектростанції. Малі ГЕС досить активно будувалися в республіці ще за часів БРСР, але в даному випадку "активно" означає "багато". Тобто самих станцій більше 40, з яких на цей момент в роботі 23. Однак їх сумарна встановлена ​​потужність вкрай невелика, менше одного блоку будь-який з білоруських ТЕС - трохи більше 11 МВт. Якщо відновити неробочі, буде майже 16 МВт.

Однак в 2012-2017 рр. встановлена ​​потужність ГЕС зросла і без ремонту непрацюючих ГЕС - були побудовані Гродненська, Полоцька і Вітебська ГЕС, будівництво яких велося з 2008, 2011 і 2013 рр. відповідно.

На цьому ролику можна бачити фінальний етап її будівництва рік тому. Сьогодні вона вже працює і є найбільшою ГЕС Білорусі (40 МВт).

Отже, після введення в дію трьох нових ГЕС загальна встановлена ​​потужність білоруської гідроенергетики досягла приблизно 90 МВт. Багато чи мало? Близько 2% від загального виробітку електроенергії в республіці.

Загальний гідропотенціал стоку білоруських річок оцінюється в 850-900 МВт. Однак реалізовувати велику його частину не має економічного сенсу. Згідно з оцінкою, проведеною на прохання уряду республіки перед прийняттям Державної програми будівництва ГЕС в 2011-2015 рр., Економічно доцільно використовувати всього 250 МВт із загального стоку. 36%, як бачимо, вже використовуються. Доволі непогано.

Тут варто зробити невеличкий відступ і зазначити: в опозиційній білоруській пресі побутує уявлення про власне уряді як про таких собі техноманіяк, які будують електростанції аби де, не зважаючи взагалі ні з чим. Таке ставлення сформувалося до АЕС, менше - до ГЕС, і то лише тому, що руслової тип не передбачає створення водосховищ і відселення в процесі будівництва були мінімальними.

Оцінка дуже яскрава, але невірна. Є думка, що уряд навпаки вкрай акуратно підходить до питання будівництва нових ГЕС, оскільки, з огляду на невеликі розміри республіки, розміщувати їх особливо ніде.

Скажімо, ось що говорив президент Білорусі Олександр Лукашенко в 2014 році під час візиту в Гродно і Гродненської ГЕС (також одна з нових станцій, але побудована трохи раніше Вітебської і Полоцької - в 2012 році).

Відразу скажемо, занепокоєння не на порожньому місці. Держпрограма розвитку ГЕС спиралася в т.ч. на прогнози зростання енергоспоживання БЕЛТЕІ (Білоруський теплоенергетичний інститут), розраховані в кінці 2000-х. Однак уже в 2014 році стало очевидно, що економіка, а, отже, і енергоспоживання, ростуть не так активно, як прогнозували вчені. Тим часом плани розвитку гідроенергетики були закладені серйозні. Вітебська і Полоцька ГЕС - це тільки 2 станції каскаду на Західній Двіні. Заплановані ще дві з сумарною потужністю каскаду 122 МВт. Гродненська ГЕС - це також перша зі станцій каскаду на Немане (37 МВт). І, нарешті, Дніпровський каскад з 3 ГЕС (15 МВт). Якщо уявити, що 6 цих запланованих ГЕС побудовані і працюють, то поточну встановлену потужність потрібно множити на 2 (180-185 МВт), що наближається до розумного межі використання енергії води.

Що дасть їх споруда? Порядку 0,5 млрд кВт · год енергії на рік, близько 1/60 поточного виробництва. У скільки це будівництво обійдеться бюджету республіки? Виходячи з середньої вартості будівництва, закладеної в програмі розвитку гідроенергетики (6000 дол. На 1 кВт встановленої потужності) - 564 млн. Дол. Така висока вартість на 1 кВт призводить до того, що термін окупності станцій розтягується до 20-30 років. "Оцінка економічного гідроенергопотенціалу наших річок показала, що в Білорусі вигідно будувати ГЕС, якщо питомі капітальні вкладення на 1 кВт її встановленої потужності не перевищують 2750 доларів США", - таку оцінку дав завідувач сектором гідроенергетики РУП Центрального науково-дослідного інституту комплексного використання водних ресурсів ( "ЦНІІКІВР") Анатолій Альферовіч. Правда оцінка трохи застаріла, їй вже 10 років. Але навіть з урахуванням 10-річної інфляції долара виходить не більше 3300 дол. / КВт.

Втім, уряд має на це свою відповідь. "На ГЕС більше 80% коштів витрачається на греблю, і тільки 16% становить вартість обладнання. Якщо взяти теплову станцію, співвідношення буде зворотним - 70% варто обладнання, інше - будівля. Але термін служби греблі - 100-150 років. І за цей час я можу два-три рази поміняти обладнання, тоді термін окупності виходить 10-12 років, як і на тепловий станції ", - пояснює мотиви перший віце-прем'єр-міністр РБ Володимир Семашко.

Питання окупності важливий в тому числі тому, що Полоцька і Вітебська станції будувалися на китайські гроші китайськими ж фахівцями.

Однак завершення трьох каскадів - лише найближча перспектива, в цілому ж потенціал розвитку гідроенергетики виглядає так:

джерело

Питання лише в економічному сенсі будівництва.

вітроенергетика

Вітроенергетика і гідроенергетика Білорусі дуже схожі: кілька великих об'єктів і безліч невеликих установок. Тому ми перерахуємо лише деякі. ВЕС "Дружна" (0,85 МВт, 1,3-1,4 млн кВт · год на рік) - дві перші вітроенергетичні установки, побудовані в 2000 і 2002 рр. Мінська ВЕС (1,08 МВт, 2 млн кВт · год на рік), Новогрудська ВЕС (9 МВт, 22 млн кВт · год на рік). Це - державна вітроенергетика, але є і приватні вітряки потужністю навіть до 1,5 МВт. Скажімо, в Новогрудському районі сьогодні встановлено 13 вітряків, причому на Новогрудської ВЕС - всього 6.

До теперішнього моменту в Білорусі діє близько півсотні вітроенергетичних установок сумарною потужністю близько 61 МВт, причому більша їх частина введена в лад за останні 3-4 роки. Для підрахунку сумарної потужності використовувалася інтерактивна карта міністерства природних ресурсів і охорони навколишнього середовища РБ.

До вітроенергетики, в т.ч. в Білорусі, придивлялися ще за радянських часів, доказом чого є "Генеральний план розвитку вітроенергетики СРСР до 2010 року". Про нього мало кому відомо, адже його розробка була завершена в 1989 році, за два роки до зникнення Союзу. Проте потенціал і проблеми будівництва ВЕС в республіці були визначені вже тоді.

Як вже було сказано, найперші вітроенергетичні установки в РБ були побудовані ще на початку 2000-х (Nordex-29 і Yakobs в селищі Занарочь потужністю 250 і 600 кВт). Їх пускова швидкість (швидкість, при якій генератор починає працювати) - 4,5 м / с і 4 м / с відповідно. Кількість регіонів з необхідною швидкістю вітру в Білорусі невелика.

джерело

Більш того, згідно з інформацією 3TIER.Inc, навіть в зазначених регіонах необхідна швидкість вітру досягається тільки на великих висотах. У поверхні же землі (30 м) швидкість вітру майже на всій території республіки не перевищує 3-4 м / с, що відносить Білорусь до території 1-го (найнижчого) класу енергопотенціалу вітру.

Джерело: вказано на малюнку

Ефективні ж робочі висоти для білоруських ВЕУ - 100-150 м.

Проте найбільш вигідні з точки зору ефективності майданчика для розміщення ВЕУ вже визначені в програмі розвитку ВДЕ Білорусі на 2011-2015 роки. Всього їх налічується 1840 а річне виробництво електроенергії, за умови розміщення на цих майданчиках установок сумарною мощность 1600 МВт, може скласти 2,8-3,3 млрд. КВт · год. Так, Новогрудська ВЕС до 2020 року отримає ще 5 установок, а "Белоруснефть" ось-ось повинна визначитися з компанією, яка реалізує проекти будівництва двох вітропарків: під Мінськом (15-20 установок потужністю до 50 МВт) і в Гродненській області (29 установок потужністю до 80 МВт).

Інвестиції також підраховуються просто: 1 МВт встановленої потужності коштує приблизно 1 млн євро, тобто тільки в вітряки, якщо реалізовувати держпрограму повністю необхідно буде вкласти близько 1,5 млрд. євро. При цьому це середня величина, застосовна швидше до великих вітропарків, на кшталт того, що замовляє "Белоруснефть". Так 5 1,5-мегаватних установок для Новогрудської ВЕС обійшлися в 13 млн. Дол. (Тобто 1,5 млн. Євро за 1 МВт). І це без вартості підстанції, необхідної для їх роботи. Крім цього необхідно витрачатися на лінії електропередач і, в разі установки великих ВЕУ потужністю 1,5-6 МВт, - на під'їзні дороги для спецтехніки.

Менша вартість 1 МВт встановленої потужності в порівнянні з ГЕС не повинна вводити в оману: термін служби ВЕУ становить 20-25 років (тоді як більша частина вартості ГЕС "зосереджена" в греблі, чий термін служби мінімум уп'ятеро більше).

Ще одна проблема білоруських ВЕС - невисока ефективність.

"Сьогодні ветроустановка вважається ефективною, коли коефіцієнт використання потужності становить понад 25%. Якби наша станція працювала постійно і на повну потужність, то її річний виробіток становила б 78840 МВт⋅ч в рік. У нас вироблення дорівнює 22000. МВт⋅ч в рік. Проста математика говорить про те, що цей коефіцієнт в Новогрудку сьогодні дорівнює майже 28% ", - говорить директор "Людський електричних мереж" Віктор Жук.

Тобто краще все ж ставити великі ВЕУ і на великих висотах. Власне, чиновники при складанні держпрограми спочатку орієнтувалися на установки потужністю 2,5 МВт як на свого роду стандарт. Але за фактом стандарту поки немає, в Білорусі працюють різнокаліберні вітряки, а найбільш часто зустрічаються установки мають потужність 1-1,5 МВт. Все це також не кращим чином впливає на ефективність вітроенергетики. Переламає цей ситуацію тільки введення в роботу двох анонсованих вітропарків "Білорусьнафта", однак про їхню ефективність можна буде говорити тільки після початку роботи вітропарків.

сонячна енергетика

Цей вид альтернативної енергетики почали розвивати в Білорусі ще пізніше, ніж ВЕС - пуски сонячних електростанцій (СЕС), розрахованих на роботу з енергосистемою, а не на автономне енергопостачання окремих ентузіастів, припадають на останні 2 роки. Зате за встановленою потужністю вони впевнено наздоганяють вітряки. Втім, ситуація знову-таки схожа. Сьогодні працюють лише кілька великих станцій:

• СЕС в Мядельском районі (5,7 МВт);
• СЕС в Брагинському районі (22 МВт);
• Сморгонская СЕС (17 МВт).

Зате дрібних станцій потужністю від 100 кВт - 2-3 десятка.

Сумарна встановлена ​​потужність фотоелектричних панелей (близько 52 МВт) лише трохи поступається вітрякам, враховуючи, що найпотужніші на сьогодні станції здавалися в 2016-2017 рр. До того ж в цьому році повинна бути пущена Речицький СЕС, будівництво якої фінансується компанією "Білорусьнафта".

Після чого до поточної сумарної потужності білоруської сонячної енергетики додасться відразу 58 МВт. Що, в свою чергу, на деякий час виведе сонячну енергетику на перше місце серед ВДЕ республіки за встановленою потужністю.

Як можна помітити, великі СЕС активно будуються в південних районах Білорусі. Це пов'язано не тільки з міркуваннями технології (довше сонячний день => більша ефективність роботи панелей): радіаційний фон на цих територіях навіть через 31 рік після аварії на Чорнобильській АЕС все ще вище норми, що пустують відводяться під сонячну енергетику. Буквально кілька місяців тому чергову таку "чорнобильську" станцію потужністю 14 МВт вирішили будувати в Єльському районі. Всього ж, згідно з держпрограмою "Енергозбереження", до 2020 року сумарна потужність СЕС в Білорусі повинна досягти 250 МВт. З огляду на взяті темпи - завдання цілком здійсненне.

До слова, навіть на Україні надихнулися білоруським досвідом і збираються побудувати в зоні відчуження станцію потужністю 1 ГВт.

Сонячний потенціал Білорусі також відомий. Річні суми сумарної сонячної радіації (МДж / м2) можна бачити на наступній таблиці.

Джерело: Міністерство природних ресурсів і охорони навколишнього середовища РБ

Якщо в двох словах, це означає, що панель, встановлена ​​десь поблизу Мінська, буде давати приблизно вдвічі менше енергії, ніж така ж, але в районі Марселя (0,85 і 1,65 кВт · год відповідно). Зі зміщенням на південь ефективність росте, але не глобально.

Крім вітро, гідро-і сонячної енергетики в республіці є станції і з іншими методами генерації: геотермальні, електростанції, що працюють на енергії біогазу або відходів с / г та деревообробних виробництв. Останнім часом Україна заявляє про намір поділитися з Білоруссю власним багатим досвідом виживання без російського газу: у прикордонних з Білоруссю районах сьогодні вирощуються енергетичні культури, що використовуються в якості палива для міні-котелень (така собі квазі-сонячна енергетика). Однак в цілому альтернативна енергетиці в республіці розвивається не надто швидко. Сьогодні сумарний внесок всіх видів ВДЕ в енергосистему - близько 1 млрд. КВтг · год. Передбачається, що до 2035 року він зросте до 2,6 млрд. КВт · год. З огляду на, що енергоспоживання за 18 років також виросте, - не надто вражаючий показник.

джерело

Тут вам не Європа

Наскільки це погано, якщо врахувати, що навіть в найвідсталіших в плані розвитку альтернативної енергетики країнах Європи частка ВДЕ через 3 роки складе вже 11-13%, а в Швеції - фантастичні 49%?

Є думка, що не дуже. Але для правильного розуміння місця альтернативної енергетики в енергосистемі Європи варто нагадати кілька моментів, без усвідомлення яких прямі зіставлення некоректні і ведуть до неправильних висновків.

1. З 2009 року енергосистеми європейських країн об'єднані в рамках ENTSO-E - Європейського співтовариства операторів магістральних мереж в області електроенергетики.

джерело

Воно увібрало в себе вже існуючі на той момент регіональні об'єднання, дозволивши організувати загальну балансування виробництва і споживання. "Загальну" в даному випадку означає, що розподіл енергетики по країнам і обчислення частки ВДЕ в кожній з них - багато в чому умовність. Саме ENTSO-E є первинною, оскільки дозволяє розподілити по енергосистемі електроенергію, вироблену європейськими АЕС (а їх в країнах Європи більше 50-ти).

джерело

І навіть відмова ФРН від атомної енергетики цю ситуацію не надто змінить - досить поглянути на кількість і потужність АЕС у Франції. І навіть сама просунута в плані "зеленої енергетики" Скандинавія, як бачимо, не гребує атомною енергією.

2. Високий відсоток альтернативних джерел енергії в деяких країнах ЄС пояснюється зовсім не якоюсь особливою свідомістю їх керівництва. А вартістю електроенергії, тарифом. У нього закладена висока інвестиційна складова, тобто встановлену помісячну рахунку домогосподарство немов би платить в 2 різні каси: окремо за спожиті кіловати, окремо - на будівництво нових електростанцій, в т.ч. вітрових і сонячних. У 2014 році середня вартість електроенергії по ЄС складала 0,13-0,14 євро / кВт · год. У минулому році вона піднялася до 0,155 євро / кВт · год, причому в Німеччині тариф був чи не вдвічі вище: відмова від атомної енергетики і інвестиції в вітряки і панелі вимагають витрат. Крім власне тарифу європейці платять податок на електроенергію і оплачують її доставку - ці кошти йдуть на розвиток і роботу загальнодержавних і місцевих енергомереж. Скажімо, в Норвегії власне плата за електроенергію становить лише половину тарифу, решта - податки і транспортування.

3. Нарешті в ЄС бум розвитку альтернатівної енергетики ставши відповіддю на роки Вкрай скроню ВАРТІСТЬ вуглеводнів. 400 дол. За тисячу кубометрів робілі інвестиції в ВДЕ Виправдання. Адже завдання вітряків і панелей зовсім не в тому, щоб замінити атомну енергію. А в тому, щоб під час добових піків частково підмінити собою ТЕС, знижуючи тим самим собівартість виробництва

Економіка важливіше

У Білорусі немає таких високих тарифів на електроенергію, та й принцип функціонування енергосистеми, будівництва нових потужностей зовсім інший. За енергетику відповідає держава, не приватні компанії. Воно ж прогнозує енергобаланс і приймає рішення про будівництво нових потужностей.

У Білорусі ніколи не стояла проблема газу за європейськими цінами. Навіть сьогодні, коли закупівельна вартість тисячі кубометрів в Європі знизилася до 180-200 дол, Білорусь купує дешевше. Єдиний (спочатку загальносоюзний, а потім і в рамках ЄАЕС) ринок природного газу і зовсім зніме цю проблему.

Економія - питання ключове, такий же, як підсумкова вартість кіловата на населення і промисловості. Особливо промисловості, адже вартість електроенергії закладається в витрати всіх виробників і впливає потім на конкурентоспроможність білоруської продукції на зовнішніх ринках. Тим часом економія деяких видів "зеленої" енергетики вельми умовна.

"Так як закупівля енергії, отриманої від ВДЕ, йде по тарифу, перевищує той, який існує для споживачів, енергетики змушені нести додаткові витрати. У минулому році вони склали 30,5 млн. Доларів. А до 2020-го загрожують вирости до 250 млн. Законодавством передбачено їх включення в тарифи для споживача. Відомо, що для населення є планка підвищення - 5 доларів в рік, вище якої не стрибнеш, а тому основний тягар лягає на підприємства. Тому одна з головних задач - пошук балансу зеленої енергетики та енергосистеми ", - справедливо вказує кореспондент видання "Радянська Білорусія" Юлія Василишина. До цього можна лише додати, що держпрограми по кожному виду енергії приймалися зовсім не з-за тяги забюрократизувати все і вся. У РБ існують квоти на виробництво і закупівлю "зеленої" електроенергії. Держава гарантує, що купить певну кількість кВт · год на рік. Тільки тому працюють діючі установки і будуються нові. Підвищити квоту або скасувати її взагалі, одночасно гарантуючи викуп будь-якої кількості енергії за чинним пільговим тарифом означає одне з двох: або повісити ці витрати на бюджет, або ...

Ті, хто ратує за вітряки і панелі і проти атомної енергетики повинні розуміти, що на першому колі за це заплатять підприємства, що повернеться неконкурентоспроможність на зовнішніх ринках і високими цінами на внутрішньому. На другому колі платити вже доведеться з власної кишені, адже промисловість не винесе вантажу постійного заміщення мільярдів кВт · год дешевої енергії енергією сонця і вітру. "Зелені кіловати" викуповуються за ціною в 3-5 разів перевищує звичайний тариф і навіть з такими тепличними умовами окупність розтягується на 10-15 років: е ті обсяги виробництва і не та ефективність сонця і вітру.

Іншими словами, альтернативна енергетика, як і будь-яка інша - НЕ самоцінність. Чи не вона стоїть на чолі кута, а кінцевий тариф. Все, що допомагає його зменшити, бажано в середньо-і довгостроковій перспективі, повинно розвиватися. До всього, що його здорожує, слід ставитися з обережністю.

З цього, втім, зовсім не випливає, що від розвитку альтернативної енергетики слід відмовитися. По-перше, сьогодні в республіці воно ведеться т.зв. пошуковим методом: уряд намагається намацати правильне місце ВДЕ в енергосистемі. По-друге, незабаром розвивати альтернативну енергетику доведеться з оглядкою на запуск БелАЕС. В цьому плані корисними могли б стати ГАЕС (гідроакумулюючі електростанції), що дозволяють запасти енергію в момент нічного падіння споживання і використовувати під час щодобових піків. Тим більше, що сьогодні в тій же Європі розробляються технології інноваційних ГАЕС: замість водосховища - занедбані вугільні шахти, сланцеві кар'єри і навіть резервуари на дні моря.

Настає момент, коли розвиток альтернативної енергетики в Білорусі слід вести з оглядкою не тільки на її вартість, а й на новий становий хребет енергосистеми Білорусі.

З іншого боку, це зовсім не заклик відмовлятися і закривати існуючі проекти. Технології використання сонця і вітру розвиваються, і саме атомна енергетика може стати тим "милицею", за допомогою якого вітряки і панелі в Білорусі з часом почнуть давати не тільки екологічну, а й порівняно недорогу енергію. Теплова генерація таким "милицею" стати не може із суто економічних причинами.