Возобновляемая энергетика России

Возобновляемая энергетика России — отрасль энергетики страны, в которой используются возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Около 20% производимой электроэнергии в России — возобновляемая. Общая выработка электроэнергии электростанциями на основе ВИЭ в 2020 году составила около 210 млрд кВт*ч, из них более 98% — ГЭС, все остальные ВИЭ выработали около 4 млрд кВт·ч (не считая геотермального теплоснабжения ~170 млн кВт*ч тепловой энергии в год), что составляет около 0,4 % от выработки электроэнергии в России, и 2% возобновляемой[1]. Между тем экономический потенциал возобновляемых источников страны довольно велик и, по некоторым оценкам, составляет 270 миллионов тонн условного топлива в год. Из них 115 млн т у.т./год составляет геотермальная энергия, 65,2 млн т у.т./год — малые гидроустановки, 35 млн т у.т./год — биомасса, 12,5 млн т у.т./год — солнечная энергия, 10 млн т у.т./год — энергия ветра и 36 млн т у.т./год — низкопотенциальное тепло. Среди причин, замедляющих развитие возобновляемой энергетики в стране, называются наличие больших запасов органического топлива, отсутствие стимулирования отрасли на государственном уровне[2].

Адыгейская ВЭС — одна из крупнейших ВЭС в России
Саяно-Шушенская ГЭС — Самая мощная ГЭС в России

В 2019 г. в России принята программа развития солнечной и ветроэнергетики до 2024 г. "Пять гигаватт"[3]. Запланировано, что к 2024 г. выработка электроэнергии на СЭС и ВЭС составит около 1% от общего объема производства. Ежегодный прирост ВВП России увеличится на 0,1%, будет создано 12 тыс. новых высокотехнологичных рабочих мест. В 2021 году мощность возобновляемой энергетики составляла 56 217 МВт.[4]

ГидроэнергетикаПравить

Россия занимает 5 место в мире по выработке энергии на ГЭС. В России эксплуатируются 102 гидроэлектростанции и гидроаккумулирующие электростанции совокупной мощностью 51,7 ГВт (в том числе в составе Единой энергосистемы России — 48,5 ГВт). На гидроэнергетику приходится около 20% установленной мощности российской электроэнергетики и 17-18 % выработки электроэнергии (~98% выработки всей возобновляемой энергии). В 2021 году мощность гидроэнергетики составляла 52 501 МВт[4].

ВетроэнергетикаПравить

Технический потенциал ветровой энергии России оценивается в размере свыше 50 трлн кВт·ч/год. Экономический потенциал составляет примерно 260 млрд кВт·ч/год, то есть около 25% производства электроэнергии всеми электростанциями России. К перспективным зонам для строительства в Росcии ветрогенераторов относятся побережья морей, острова Северного Ледовитого океана. Так, особой концентрацией ветропотенциала отличаются побережья Тихого и Арктического океанов, предгорные и горные районы Кавказа, Урала, Алтая, Саян. В приближённых к потребителям и имеющим подходящую инфраструктуру возможно строительство крупных ветропарков, среди них можно выделить побережья Кольского полуострова, Приморья, юга Камчатки, Каспийское и Азовское побережья.

Развитию масштабной ветроэнергетики в стране препятствует относительная доступность природного газа, снижающая интерес к ветрогенерации. Однако в таких отдалённых районах не имеющих газоснабжения и выхода в энергосистему, как например Колыма, или отдельные районы Камчатки — где действует маневренная гидроэнергетика, ветроэлектростанции могут успешно дополнять имеющуюся систему.

Крупнейшие действующие ветропарки (по состоянию на 2021 год):

Крупные ветропарки также расположены в Крыму (см. Альтернативная энергетика Крыма), Ульяновской области (Ульяновская ВЭС), Камчатском крае, Чукотском автономном округе (Анадырская ВЭС), Башкирии (ВЭС Тюпкильды).

Часто встречается применение малых ветроустановок без подключения к энергосистеме, в том числе для поднятия грунтовой воды или непосредственной выработки тепла.

В 2020 году мощность ветроэнергетики составляла 945 МВт[4]. По состоянию на 1 октября 2021 года в ЕЭС России установленная мощность ветроэлектростанций составляет 1548 МВт; за 2020 год ВЭС произвели 1384 млн кВт·ч электроэнергии[13][13].

В 2021 году мощность ветроэнергетики составляла 1 955 МВт[4].

Солнечная энергетикаПравить

Крупнейшие солнечные электростанции расположены в Республике Башкортостан (Бурибаевская, Бугульчанская, Исянгуловская), Оренбургской области, Республике Алтай.

Крупнейшая солнечная электростанции России по состоянию на 2020 год эксплуатируется в Крыму, это СЭС «Перово» мощностью 105,6 МВт. Мощность более 50 МВт имеют также Самарская СЭС (3 очереди, Самарская область) — 75 МВт, СЭС «Николаевка» — 69,7 МВт (Крым), Ахтубинская СЭС (4 очереди, Астраханская область) — 60 МВт, Фунтовская СЭС (4 очереди, Астраханская область) — 60 МВт.

По состоянию на июнь 2021 года, в Единой энергосистеме России эксплуатировались солнечные электростанции общей установленной мощностью 1768 МВт[13], в 2020 году они произвели 1982 млн кВт·ч электроэнергии[1].

В 2021 году мощность солнечной энергетики составляла 1 661 МВт[4].

БиоэнергетикаПравить

 
Дрова и сейчас являются основным источником энергии для российского села, особенно лесной зоны

В 2021 году мощность биоэнергетики составляла 1 373 МВт[4].

ДревесинаПравить

Из возобновляемых ресурсов наиболее широкое применение имеет энергетическое использование древесины в виде дров. Россия занимает первое место в мире по запасам древесины (111 млрд м³ на 2014 г, в год возобновляется до 1163 млн м³[14], площадь лесов составляет 800 млн га, или 20% лесов мира[15]). Объем лесозаготовки составляет около 200 млн м³ в год [16]. Дрова используются для отопление домов, приготовления пищи и подогрева воды в слаборазвитых сельскохозяйственных районах где нет доступа к магистральному природному газу, относительно дорога доставка угля, и имеются значительные лесные запасы. Однако отдача от такого применения чаще всего относительно не велика. Объём таких заготовок оценивается специалистами до 50 млн м³/год, при полном объёме рубок в 350 млн м³ (1996 год) и максимально возобновимом объёме в 800 млн м³/год. Однако освоение данного потенциала в возобновимом виде из-за труднодоступности возможно только при высоких инфраструктурных затратах. Применение естественных лесов в энергетике менее рентабельно, нежели в целлюлозно-бумажной или деревообрабатывающей отраслях.

Наиболее высокая продуктивность, где возможно эффективное выращивание энергетических лесов, отмечается на Северном Кавказе, в Алтайском крае и центре европейской части.

Наибольшее число котельных на дровах и отходах эксплуатировалось в Архангельской области [17]

Одним из перспективных направлений развития использования древесины можно считать технологии гидролиза.

В 2016 г в России производилось 1.1 млн тонн топливных пеллет[18].

 
Шатурская ГРЭС — крупнейшая в мире электростанция, способная работать на торфе

ТорфПравить

До 1990-х годов ощутимую роль в топливной энергетике занимала торфяная промышленность, годовая добыча которой в середине 70-х достигала 90 млн тонн. преимущественно топливного сырья, на середину 2000-х добыча торфа не превышает 5 млн тонн в год. Разведанные запасы торфа свыше 150 млрд т. (40 % влажности), ежегодно образуется до 1 млрд м³ торфа, основные запасы сконцентрированы в западной Сибири и на северо-западе европейской части. Ресурсы торфяных месторождений несколько более концентрированы, однако при этом зачастую ещё более труднодоступны, чем лесные.

Некоторое количество торфа сжигается на электростанциях: Шатурская ГРЭС в 2005 году использовала 0,67 млн т., ТГК-5 в 2006 году применила 0,57 млн т.

БиогазПравить

В Москве действуют две электростанции, использующие в качестве топлива биогаз, образующийся из осадка сточных вод:

  • Мини-ТЭС «Курьяново» — расположена на Курьяновских очистных сооружениях, введена в эксплуатацию в 2009 году. Установленная электрическая мощность станции — 12,45 МВт, тепловая мощность — 12,2 Гкал/ч. Фактическая выработка электроэнергии в 2019 году — 73,96 млн кВт·ч. Оборудование станции включает в себя пять газопоршневых агрегатов мощностью по 2,43 МВт и четыре котла-утилизатора;
  • Мини-ТЭС «Люберцы» — расположена на Люберецких очистных сооружениях, введена в эксплуатацию в 2011 году. Установленная электрическая мощность станции — 13,69 МВт, тепловая мощность — 24,7 Гкал/ч. Фактическая выработка электроэнергии в 2019 году — 66,22 млн кВт·ч. Оборудование станции включает в себя пять газопоршневых агрегатов мощностью по 2,74 МВт и четыре котла-утилизатора.

В Белгородской области работает две биогазовых электростанции — станция Лучки (установленная мощность 3,6 МВт, годовая выработка — 29 млн кВт*ч электроэнергии и 27 тыс. ГКал тепла) и станция Байцуры (мощность 0,5 МВт, годовая выработка 7,4 млн кВт*ч электроэнергии и 3,2 тыс. Гкал тепла). Они представляют собой газопоршневые электростанции, работающие на биогазе, получаемом из отходов сельского хозяйства. Кроме энергии и тепла, станции производит в год соответственно 90 тыс. и 19 тыс. тонн органических удобрений[19][20].

Геотермальная энергетикаПравить

 
Одно из крупнейших геотермальных месторождений в мире у вулкана Мутновский, малая долина гейзеров

Все российские геотермальные электростанции расположены на территории Камчатки и Курил. Кроме производства энергии, геотермальные источники используются для теплоснабжения, в одном только Дагестане добывается 4,4 млн тонн горячей воды в год, или около 150 млн кВт*ч тепловой энергии (10% населения Махачкалы и 70% населения Кизляра обеспечиваются отоплением и горячей водой за счет геотермальных источников).

Коммерчески целесообразным является размещение геотермальных установок в Западной Сибири, на Северном Кавказе, Камчатке и Курильских островах[2]; суммарный электропотенциал пароводных терм только Камчатки оценивается в 1 ГВт рабочей электрической мощности. На 2006 г. в России разведано 56 месторождений термальных вод с дебитом, превышающим 300 тыс. м³/сутки. На 20 месторождениях ведется промышленная эксплуатация, среди них: Паратунское (Камчатка), Казьминское и Черкесское (Карачаево-Черкесия и Ставропольский край), Кизлярское и Махачкалинское (Дагестан), Мостовское и Вознесенское (Краснодарский край). По имеющимся данным, в Западной Сибири имеется подземное море площадью 3 млн м² с температурой воды 70—90 °C.

На конец 2005 года установленная мощность по прямому использованию тепла составляет свыше 307 МВт.

Российский геотермальный потенциал реализован в размере чуть более 80 МВт установленной мощности (2009) и около 450 млн кВт·ч годовой выработки (2009):

  • Мутновское месторождение:
    • Верхне-Мутновская ГеоЭС мощностью 12 МВт·э (2007) и выработкой 52,9 млн кВт·ч/год (2007) (81,4 в 2004),
    • Мутновская ГеоЭС мощностью 50 МВт·э (2007) и выработкой 360,7 млн кВт·ч/год (2007) (276,8 в 2004) (на 2006 ведётся строительство увеличивающее мощность до 80 МВт·э и выработку до 577 млн кВт·ч)
  • Паужетское месторождение возле вулканов Кошелева и Камбального
    • Паужетская ГеоТЭС мощностью 14,5 МВт·э (2004) и выработкой 59,5 млн кВт·ч (на 2006 проводится реконструкция с увеличением мощности до 18 МВт·э).
  • Итурупское месторождение возле вулкана Баранского
  • Кунаширское месторождение возле вулкана Менделеева

Крупнейшей геотермальной станцией в стране является Мутновская ГеоЭС на Камчатке. Её проектная мощность составляет 80 МВт, установленная — 50 МВт.

На 2021 год мощность геотермальной энергетики составляла 81 МВт[4].

ПримечанияПравить

  1. 1 2 Единая энергетическая система России | АО «Системный оператор Единой энергетической системы». Дата обращения: 5 августа 2021. Архивировано 23 ноября 2021 года.
  2. 1 2 Алибек Алхасов. Возобновляемая энергетика. — 2-е изд. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2012. — 256 с. — ISBN 978-5-9221-1244-4.
  3. Сноб 26 ИЮНЬ 2019 13:43 Алишер Каланов: Пять гигаватт возобновляемой энергетики — только начало Архивная копия от 27 июня 2019 на Wayback Machine
  4. 1 2 3 4 5 6 7 Источник. Дата обращения: 24 апреля 2022. Архивировано 11 апреля 2022 года.
  5. Кочубеевская ВЭС. Новавинд Росатом. Дата обращения: 27 февраля 2021. Архивировано 5 августа 2021 года.
  6. Обеспечена выдача 210 мвт мощности Кочубеевской ВЭС - крупнейшего объекта ветрогенерации в россии. Архивировано 28 января 2022 года. Дата обращения: 27 февраля 2021.
  7. Росатом Госкорпорация «Росатом» ядерные технологии атомная энергетика АЭС ядерная медицина. Дата обращения: 7 сентября 2021. Архивировано из оригинала 7 сентября 2021 года.
  8. Новости компании Фортум. news.fortum.ru. Дата обращения: 18 декабря 2020. Архивировано 24 июня 2021 года.
  9. Новости компании Фортум. news.fortum.ru. Дата обращения: 18 декабря 2020. Архивировано 24 ноября 2020 года.
  10. Новости компании Фортум. news.fortum.ru. Дата обращения: 18 декабря 2020. Архивировано 24 ноября 2020 года.
  11. 1 2 Фонд развития ветроэнергетики начал промышленную эксплуатацию ветроэлектростанций в Калмыкии и Ростовской области. Fortum.ru. Дата обращения: 18 декабря 2020. Архивировано 9 декабря 2020 года.
  12. Первый ветропарк ФРВ (18 декабря 2020). Дата обращения: 18 декабря 2020. Архивировано из оригинала 19 апреля 2021 года.
  13. 1 2 3 Источник. Дата обращения: 30 ноября 2021. Архивировано 30 ноября 2021 года.
  14. Russian forest sequesters substantially more carbon than previously reported | Scientific Reports. Дата обращения: 27 августа 2021. Архивировано 11 ноября 2021 года.
  15. Срок регистрации домена закончился. Дата обращения: 29 августа 2021. Архивировано 29 августа 2021 года.
  16. Лесопромышленный комплекс 2019: итоги года. Дата обращения: 27 августа 2021. Архивировано 27 августа 2021 года.
  17. Российская возобновляемая энергетика. Достижения и перспективы. Дата обращения: 6 декабря 2022. Архивировано 6 декабря 2022 года.
  18. Производство топливных пеллет в России. Дата обращения: 26 августа 2021. Архивировано 26 августа 2021 года.
  19. Биогазовая станция - АльтЭнерго. Дата обращения: 19 августа 2021. Архивировано 19 августа 2021 года.
  20. Особенности реализации проекта строительства биогазовой станции «Байцуры» в Белгородской области - ЭнергоСовет.ru. Дата обращения: 19 августа 2021. Архивировано 19 августа 2021 года.