инновации

РАО "ЭС Востока" планирует возвести 178 объектов возобновляемых источников энергии общей мощностью 146 МВт, что позволит экономить на закупках топлива ежегодно около 2,06 млрд руб. В перспективе на Дальнем Востоке благодаря зеленой энергетике использование привозного топлива можно будет сократить на 40%. Это уникальный возможный результат для российской энергетики.

Квадратный метр перспективы

Возобновляемым источникам энергии (ВИЭ) трудно конкурировать с традиционной крупной генерацией, но они востребованы на Дальнем Востоке, изолированном от Единой энергосистемы РФ. Природные условия и высокие затраты на привозное дизельное топливо позволяют отбить вложения в современные энергоустановки за счет уже действующего тарифа, а в перспективе 10-15 лет сдерживать себестоимость электроэнергии за счет экономии дизельного топлива. Регионы Дальнего Востока России обладают колоссальным природным потенциалом для внедрения технологий на базе возобновляемых источников энергии.

Самым солнечным регионом России является Приморский край, где показатель DNI (уровень солнечной иррадиации), по данным NASA, составляет около 1,7 тыс. кВт ч на квадратный метр в год, или 4,5 кВт ч на квадратный метр в день. Для сравнения: в Краснодарском крае этот показатель составляет менее 1,5 тыс. кВт ч на квадратный метр в год.

В большинстве изолированных населенных пунктов Якутии уровень солнечной активности колеблется от 700 до 1,2 тыс. кВт ч на квадратный метр в год, что может показаться весьма скромным показателем. Однако в Германии, которая является мировым лидером по установленной мощности солнечных электростанций (СЭС), DNI в течение года составляет 0,9-1,1 тыс. кВт ч на квадратный метр в год.

Что касается ветроэнергетики, то в прибрежных поселках Дальнего Востока среднегодовая скорость ветра — 6-7 м/с. А средний показатель для Дании — мирового лидера в области использования ветроэнергетики — составляет чуть больше 5 м/с.

Так что ресурсов солнца и ветра в Дальневосточном федеральном округе (ДФО) достаточно для их эффективного использования в изолированных энергорайонах.

РАО "ЭС Востока" отвечает за электроснабжение регионов ДФО с низкой плотностью населения и слабыми сетевыми связями. Сотни поселков, окруженных тундрой и тайгой, и вовсе изолированы от энергосистемы Востока. Они получают электроэнергию от 500 дизельных электростанций (ДЭС) разных собственников общей мощностью 670 МВт. Себестоимость производства у них может доходить до 100 руб. за 1 кВт ч. В год ДЭС потребляют более 140 тыс. тонн дизельного топлива суммарной стоимостью около 6,3 млрд руб. в год. Привозное топливо стоит примерно 45 тыс. руб. за тонну и продолжает дорожать, что требует постоянных тарифных субсидий от регионов. РАО "ЭС Востока" пытается сократить расходы на привозное топливо за счет развития ВИЭ-генерации.

Наиболее перспективными на Дальнем Востоке считаются солнечные и ветровые комплексы, но для отдельных районов рассматриваются такие экзотические источники энергии, как, например, геотермальные. Географически проекты СЭС сосредоточены в Якутии, доказан потенциал по солнцу и ветру в Приморье, на Камчатке рассматриваются проекты ветряков, а также мини-ГЭС и геотермальных станций (ими занимается материнская "РусГидро"), на Сахалине и Чукотке — преобладает ветрогенерация.

Альтернатива субсидиям

В 2012-2015 годах РАО "ЭС Востока" ввело в эксплуатацию восемь солнечных станций и три объекта ветрогенерации. Реализация всей программы ВИЭ позволит экономить ежегодно 46 тыс. тонн дизельного топлива, или 2,06 млрд руб. Эти средства пойдут на возврат инвестиций в объекты ВИЭ, а затем станут эффективным инструментом сдерживания тарифа, поясняет заместитель гендиректора РАО "ЭС Востока" Алексей Каплун. По его словам, это снижает не только топливные издержки компании, но и сокращает субсидии из региональных бюджетов на локальную энергетику. Новые объекты ВИЭ заместят до 40% выработки действующих дизельных электростанций.

В отличие от оптового рынка электроэнергии, где новые стройки окупаются за счет повышенной платы за мощность, для ВИЭ на Дальнем Востоке достаточно зафиксировать действующий тариф дизельной генерации на 10-15 лет (в некоторых случаях 7-10 лет). Таким образом, инвестору гарантирован возврат средств из экономии на топливе. Такую схему финансирования РАО "ЭС Востока" обсуждает с азиатскими и европейскими поставщиками оборудования для проектов. О тарифных гарантиях РАО "ЭС Востока" пока приходится договариваться отдельно с региональными регуляторами. По мнению компании, для ВИЭ на Дальнем Востоке необходимо закрепить механизм поддержки на федеральном уровне, чтобы полученную экономию впоследствии не вырезали из тарифа.

Ярче всех на свете

Последнее достижение РАО "ЭС Востока" в сфере ВИЭ — солнечная электростанция в п. Батагай Верхоянского улуса Республики Саха (Якутия). Станция, первая очередь которой построена нынешним летом, стала самой мощной СЭС в мире за полярным кругом. Мощность первой очереди СЭС составляет 1 МВт, проект предполагает увеличение установленной мощности станции до 4 МВт при максимальной зимней нагрузке в поселке 5 МВт. Батагай — достаточно крупный для Якутии населенный пункт: здесь проживают 4 тыс. человек. Суровая, но безоблачная зима в этом районе длится восемь месяцев в году, а в весенние и летние месяцы уровень инсоляции здесь примерно такой же, как на юге России. Оборудование СЭС адаптировано под Заполярье: если в Крыму фотоэлектрические панели приподняты к солнцу на 15 градусов относительно горизонта, то на севере Якутии — 53 градуса. А сваи станции вморожены в вечную мерзлоту из-за неустойчивости верхнего слоя грунта. Экстремальный климат Якутии предъявляет повышенные требования к оборудованию СЭС: оно способно работать при температуре +40°C летом и -45°C — зимой. Фотоэлектрический массив состоит из 3,4 тыс. поликристаллических панелей Suntech мощностью 300 Вт каждая. Площадь СЭС достигает почти 4 га. Срок службы основного оборудования — 25 лет.

СЭС работает в связке с действующей в поселке дизельной электростанцией. Ожидается, что первая очередь СЭС будет вырабатывать 1,2 млн кВт ч в год, благодаря чему "Якутскэнерго" сможет сократить закупки дизельного топлива для поселка на 300 тонн в год, или на 16 млн руб. в ценах 2015 года. Опыт строительства в условиях вечной мерзлоты РАО "ЭС Востока" планирует использовать и при реализации проектов в других населенных пунктах Якутии, 40% территории которой расположено за Полярным кругом: станции мощностью свыше 1 МВт планируется разместить в поселках Депутатский, Усть-Куйга, Зырянка, Мома, Жиганск, Оленек. К настоящему времени РАО "ЭС Востока" уже эксплуатирует в якутских селах восемь СЭС.

СЭС в Батагае пока самый масштабный, но не первый проект РАО "ЭС Востока" для арктического климата. Так в поселке Ючюгей Оймяконского улуса Якутиии, где зафискирована самая низкая температура в Северном полушарии, с 2012 года работает небольшая СЭС (20 кВт). Зимой тепература в поселке опускается ниже -50°C, может достигать и -65°C, но высокий уровень инсоляции позволяет станции работать даже в холодный период.

Небольшие СЭС в Якутии планируется строить кустовым способом — одновременно в соседних поселках, что позволяет снизить расходы на оборудование и логистику, а также сокращает время строительства за счет эффективного использования техники и трудовых ресурсов, рассказывает Алексей Каплун. Когда станции уже запущены, однотипность и близость проектов внутри куста позволяют экономить на обслуживании и запасах оборудования, отмечает он.

В направлении ветра

Ветроизмерения "Передвижной энергетики", "дочки" РАО "ЭС Востока", выступающей оператором проектов ветроэнергетики, показывают, что наиболее перспективные районы для установки ВЭС на Дальнем Востоке — это энергоизолированные прибрежные поселки Камчатского края, Сахалинской области, Хабаровского края, Чукотки и Якутии. Чтобы найти точки, где эффективно устанавливать ветроустановки, "Передвижная энергетика" много лет проводила ветроизмерения. Для этого на месте потенциального строительства устанавливаются 40-метровые мачты с приборами, измеряющими скорость и направление ветра, температуру, влажность воздуха, атмосферное давление и солнечную активность на разных высотах. Выбирать оптимальные площадки для будущих ВЭС "Передвижной энергетики" помогает IFC (входит в группу Всемирного банка): стороны подписали соглашение о разработке обоснования инвестиций в строительство шести ветродизельных комплексов на Дальнем Востоке. Оно предусматривает расчет основных технико-экономических показателей ветроустановок, оценку возможности строительства комплекса с учетом географических, инфраструктурных и транспортных показателей изолированных территорий. Сокращение расхода топлива, а соответственно, и выбросов парниковых газов соответствует целям программы IFC по развитию проектов в области снижения воздействия на климат в Европе и Центральной Азии, поясняет руководитель программы IFC по развитию возобновляемых источников энергии в России Патрик Виллемс.

Наиболее активное внедрение ветродизельных комплексов уже идет на Камчатке, где многие населенные пункты также изолированы от крупных источников энергоснабжения. "Сегодня на Камчатке действуют одни из самых высоких на Дальнем Востоке энерготарифов,— констатирует губернатор Камчатского края Владимир Илюхин.— В первую очередь на них сказываются дороговизна дизтоплива, которое приходится завозить в районы, и, конечно, стоимость его доставки". В июле 2013 года правительство Камчатки подписало соглашение о взаимодействии в сфере развития ВИЭ с РАО "ЭС Востока": оно предполагает установку ВЭС в северных селах края. Суммарная мощность установок может составить до 16 МВт. Уже запущен ветродизельный комплекс на острове Беринга: здесь ветряки смогли заместить до половины дизтоплива. Аналогичные комплексы будут построены еще в семи отдаленных районах Камчатского края, рассказывает губернатор.

Для установки ветряков в поселке Усть-Камчатск РАО "ЭС Востока" привлекло японских партнеров. В марте 2014 года компания и правительство Камчатского края подписали декларацию о намерениях в области разработки ВИЭ с Японской правительственной организацией по разработке новых энергетических и промышленных технологий (NEDO), а также меморандум о взаимопонимании с японскими компаниями Mitsui & Co. и Komai Haltec Inc. Меморандум предполагал реализацию пилотного проекта интеграции трех ВЭС по 300 кВт в изолированную систему энергоснабжения Усть-Камчатска. Технико-экономическое обоснование проекта разработали японские Mitsui & Co. и Komai Haltec Inc., конкурсный отбор поставщиков проводила NEDO. Согласно декларации о намерениях, если пилотный проект подтвердит ожидаемую экономическую эффективность, ветрогенерирующее оборудование может быть установлено и в других изолированных районах Дальнего Востока и Крайнего Севера. В течение года с момента запуска ВЭС будут производиться сбор и изучение эксплуатационных данных оборудования.

Первая ВЭС японского производства появилась в поселке в конце 2014 года, в третьем квартале 2015 года планируется построить еще два ветряка. Общая мощность ветряков в Усть-Камчатске по завершении проекта превысит 1 МВт, что позволит ежегодно экономить больше 700 тонн дизельного топлива. Специально для арктических условий японские партнеры усовершенствовали имеющиеся разработки Komaihaltec Inc., поэтому ветряки будут способны выдерживать большие перепады температур и морозы до -50°С. ВЭС объединят с действующим электрическим и тепловым комплексом.

Первым опытом внедрения ВИЭ на Сахалине стала ветроэнергетическая установка в селе Новиково мощностью 450 кВт. Дизельная электростанция прежде была единственным источником энергоснабжения в селе, где живут 500 человек. Ветряк позволит ежегодно экономить более 230 тонн дизельного топлива. Ветроустановка сможет замещать 43% выработки. Экспериментальная установка для поселка была произведена на Тюльганском электромеханическом заводе. Другая ВЭУ, произведенная на этом же заводе, работает в Лабытнанги Ямало-Ненецкого автономного округа. На ней "Передвижная энергетика" проверяет, насколько ветряк способен выдерживать арктические условия и пригоден для тиражирования в аналогичных климатических условиях. В Новиково же важной частью проекту ВЭУ стала автоматизированная система управления ветродизельным комплексом, обеспечивающая синхронизацию с дизельной станцией. Система способна регулировать малейшие колебания в производстве и потреблении электроэнергии. АСУ разработана на базе НИОКР "Передвижной энергетикой" и "Якутскэнерго", в Новиково высокоинтеллектуальной системе предстоит пройти испытания в реальных условиях, говорит гендиректор "Передвижной энергетики" Юрий Мирчевский.

Ресурс тепла

Помимо ветра Камчатка располагает уникальным источником для производства электроэнергии — геотермальным. Это направление энергетики в регионе развивает дочерняя структура "РусГидро" "Геотерм". Компания эксплуатирует три ГеоЭС на Камчатке — Мутновскую (50 МВт) и Верхне-Мутновскую (12 МВт), а также Паужетскую (12 МВт) в изолированной энергозоне. Мутновские станции в 2014 году стали крупнейшими квалифицированными ВИЭ в России. Недавно компании удалось рефинансировать обязательства, взятые под строительство ГеоЭС. Для этих целей "Геотерм" брал кредит у Минфина и ЕБРР в долларах в 1998 году, из-за растущего валютного курса компания оказалась не в состоянии выплачивать долг Камчатскому краю. Исходно сумма составляла почти $100 млн. Весной сумма задолженности ОАО "Геотерм" перед администрацией Камчатского края составляла около $105 млн с учетом накопленных процентов. Эти обязательства в июле правительство решило конвертировать в рубли по пониженному курсу — 32 руб./$.

Для развития геотермальной энергетики в регионе остается огромный потенциал. По предварительным данным Института вулканологии Дальневосточного отделения Российской академии наук, уже выявленные геотермальные ресурсы позволяют полностью обеспечить Камчатку теплом и электричеством на долгосрочную перспективу, рассказывает главный инженер "Геотерм" Алексей Любин. Наряду с Мутновским месторождением мощностью 300 МВт на юге Камчатки известны значительные запасы геотермальных ресурсов на Кошелевском, Больше-Банном, а на севере — на Киреунском месторождениях. В целом по Камчатской области запасы тепла геотермальных вод оцениваются в 5 тыс. МВт, отмечает Алексей Любин. При правильной эксплуатации каждую скважину можно использовать не один десяток лет.

Анастасия Фомичева

ПОДПИСЬ

В июне 2015 года в якутском поселке Батагай заработала крупнейшая солнечная станция Заполярья