Состояние и перспективы развития возобновляемой энергетики д.т.н. БЕЗРУКИХ Павел Павлович Заместитель генерального директора ГУ «Институт энергетической стратегии» Председатель комитета Российского союза научных и инженерных общественных организаций (РосСНИО) по проблемам использования возобновляемых источников энергии (Комитет ВИЭ )

Обеспеченность энергоресурсами – главный показатель энергетической безопасности страны Коэффициент самообеспеченности (К об ) = Энергия, производимая в стране Энергия, потребляемая в стране К об < 1 – зависимость от импорта энергоресурсов К об > 1 – экспорт энергоресурсов Территории запасов органического топлива и урана поделены. Солнечную энергию и ветер приватизировать невозможно. 2

Динамика самообеспеченности энергоресурсами стран «восьмерки» (К об ) 3

Динамика производства первичной энергии в мире (млн. т н.э.). Total Production of Energy, Mtoe Уголь (Coal) 1438,942061,592215,412266,232273,262282,38 % от общего 25,3725,7625,1624,3523,1522,65 2. Сырая нефть и газовый конденсат (Grude oil and NGL) 2543,442978,093204,233350,83526,393656,94 % от общего 44,8537,2136,3836,0035,9136,29 3. Природный газ (Natural gas) 905,311464,691701,731826,842014,72091,67 % от общего 15,9618,3019,3219,6320,5220,76 4. Истощаемое топливо,всего (Fossil fuel) 4887,696504,377121,377443,877814,358030,99 % от общего 86,1881,2780,8679,9879,5779,69 5. Атомная энергия (Nuclear Energy) 28,95418,1525,08608,2660,05676,03 % от общего 0,515,225,966,536,726,71 6. Гидроэнергия (Hydro energy) 103,91174,7186,69214,42222,96226,18 % от общего 1,832,182,122,302,272,24 7. Геотермальная энергия 3,7722,131,9335,0142,9243,99 8. «Новые ВИЭ» 0,0430,4791,041,9126,0836, Возобновляемое топливо и отходы (биомасса) 647,21883,64940,831004,091074,121093, ВИЭ,всего 651,023906,219973,81041, , ,436 % от общего 11,4811,3211,0611,1811,4411, Всего 5671, , ,949307, , ,636 % 100 Источник: IEA, Energy balances of non-OECD countries , 2002 Edition 4

Динамика производства электрической энергии в мире за счет различных видов топлива в % от общего производства Уголь40,0238,7438,0937,8938,2739,1 2.Нефть20,8711,9211,319,438,527,92 3.Природный газ13,2712,5313,7814,8616,9417,41 4.Атом2,1215,8617,0217,5717,1516,86 5.Гидро23,0320,1218,3518,7917,5717,10 6.ВИЭ0,690,831,451,561,551,71 Производство эл.энергии, ГВт*ч Источник: IEA, Energy balances of non-OECD countries , 2002 Edition 5

Темпы энергопроизводства в мире 6 Периоды 2000 год к 1971 году2000 год к 1990 году 2000 год к 1999 году, % Всего, % Среднегод., % Всего, % Среднегод., % Первичная энергия 78,02,6014,41,442,60 Электрическая энергия 1936,4430,03,004,20

Возобновляемая энергетика – существующее состояние и ближайшая перспектива установленной мощности в мире Установленная электрическая мощность, ГВт (эл.) Установленная электрическая мощность, ГВт (эл.) Установленная тепловая мощность, ГВт (тепл.) Установленная тепловая мощность, ГВт (тепл.) 7

Возобновляемая энергетика – существующее состояние и ближайшая перспектива установленной мощности в мире Вид оборудования или технологии Годы 2000 факт2010 I. Общая установленная мощность по производству электроэнергии, ГВт (эл.) 1.Фотоэлектричество (годовой ввод)0,938 (0,26)9,2 (1,7) 2.Ветроустановки, подключенные к сетям Малые ГЭС Электростанции на биомассе Солнечные термодинамические станции0,410 6.Геотермальные станции I7,9720,7 II32,25 ИТОГО127378, ,45 II. Общая установленная мощность по производству тепла, ГВт (тепл.) 1. Геотермальные тепловые станции и установки I 17,174 45,55 II69 2.Солнечные коллекторы и системы ГВт (тепл.)1355 млн.м Теплоцентрали и котельные на биомассе ГВт (тепл.) ИТОГО

Доля возобновляемых источников энергии в мировом потреблении первичной энергии (по сценарию AIP) Источник:Европейский Совет по возобновляемой энергетике. Renewable Energy World. July–August AIP – Advanced International Policy (опережающая международная политика) 100% 13,6% 16,6% 23,6% 34,7% 47,7% 100% Прогноз доли возобновляемых источников энергии (млн. т н.э.) Прогноз потребления первичной энергии в мире (млн. т н.э.)

Производство фотоэлектрических элементов/модулей в мире (МВт/год) Регион Годы Япония 16,516,421,235,049,080,0128,6171,22251,07363,0602,0 Европа 21,720,118,830,433,540,060,6686,38135,06210,35314,4 США 25,6434,7538,8551,053,760,874,97100,32120,6103,02138,7 Осталь- ной мир 5,66,359,759,418,720,523,4240,655,383,8140,0 Всего 69,4477,688,6125,8154,9201,3287,65398,03560,3760,171195,1 Рост к преды- дущему году, % / МВт - 11,7 8,16 14,8 11,0 42,0 37,2 23,1 29,1 30,0 46,4 43,0 86,35 38,4 110,4 40,7 162,01 35,7 200,14 57,2 434,95 Нараста- ющим итогом 358, ,6650,4805,31006,61294,21692,22252,33012,34207,5 Источник:PV News, vol. 22 3, 2003; Renewable Energy World, July-August

Четырнадцать крупнейших производителей фотоэлектри- ческих элементов/модулей в мире, МВт/год (место в мире) Производитель Планы компаний 1Sarp30,0 (3)50,4 (1)75,02 (1)123,07 (1)197,9 (1)324,0 (1) В июне 2004 г. введе- на линия на 315 МВт 2BP Solar32,5 (1)41,9 (3)54,2 (2)73,8 (2)69,3 (3)84,9 (3)200 МВт в 2006 г. 3Kyocera30,3 (2)42,0 (2)54,0 (3)60,0 (3)72,0 (2)105,0 (2)120 МВт в 2004 г. 4Shell Solar22,2 (4)28,0 (4)39,0 (4)57,5 (4)62,0 (4)72,0 (6)110 МВт в 2005 г. 5Sanyo13,0 (5)17,0 (6)19,0 (7)35,0 (5)35,0 (8)65,0 (7)153 МВт в 2005 г. 6 General Elektric (Astropower) 12,0 (6)18,0 (5)26,0 (5)29,7 (6)17,0 (11)25,0 (13) 7 RWE Shott (бывш. ASE) 10,0 (7)14,0 (7)23,0 (6)29,5 (7)44,0 (5)63,0 (8) 40 МВт в 2005 г МВт в 2010 г. 8Isofoton6,1 (8)9,5 (10)18,02 (8)27,35 (8)35,2 (7)53,3 (9)60 МВт в 2005 г. 9MitsubishiНД12,0 (9)14,0 (9)24,0 (9)42,0 (6)75,0 (4/5) 130 МВт в 2006 г. 230 МВт в 2006 г. 10Photowatt10,0 (7)14,0 (7)14,0 (10)17,0 (10)20,0 (10)22,0 (14) 11Q-Cells28.2 (9)75.0 (4/5)290 МВт в 2005 г. 12Motech17,0 (10)35,0 (10)85 МВт в 2005 г. 13Suntech8,0 (14)35,0 (11)100 МВт в 2005 г. 14Deutsche Ceel17,0 (11)28,0 (12) Всего по 14 компаниям 160,0235,3336,24476,92665,61062,2 Всего в мире201,3287,65390,5561,77760,171195,1 Доля 14 компаний79,5%81,8%86,1%84,9%85,2%88,3% Источник:PV News, vol. 22 3, 2003; Renewable Energy World, July-August, 2003,

Программа развития ветроэнергетики: «Wind Force 10» - достижение доли 10% к 2020 году 21 Источник:Renewable Energy World, 6, Годы Процент роста в год, % Годовой ввод мощности, МВт Общая установленная мощность на конец года, МВт Годовое производство электрической энергии на ВЭС, ТВт-ч Годовое потребление электрической энергии в мире, ТВт-ч Доля ветровой электрической энергии, % прогн.факт , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,60 12

Установленная мощность ВЭУ, подключенных к электрическим сетям, в странах мира (МВт) 13 Примечания: 1. В строках «всего» учтены ВЭУ стран, неуказанных в таблице, суммарная мощность которых на 1996 год составляла менее 10 МВт. 2. В столбцах за 2001 и 2002 годы не учтены ВЭУ стран, непоказанных в таблице, суммарная мощность которых в конце 2001 года составила 596 МВт, а в конце 2002 года – 850 МВт. Таким образом, мощность ветроэнергетики мира в конце 2001 года составила МВт, а в конце 2002 года – МВт.

Установленная мощность ВЭУ, подключенных к электрическим сетям, в странах мира (МВт)

Индикаторы использования ВИЭ в мире, континентах и некоторых странах в 2004 г. (по данным МЭА) Потр-ние перв. эн-гии, млн. т н.э. Из них ВИЭ, млн. т н.э. Доля ВИЭ в потр-нии перв. эн-гии, % Доля основных категорий в суммарном значении по ВИЭ, % Гидро Геотерм., солн., ветр., волн. Сжигаемые ВИЭ и отходы Африка ,1492,60,497 Латинская Америка 485,5140,228,936,11,462,4 Азия 1289,4410,531,843,692,4 Китай 1626,525115,412,1087,9 Европейские страны- нечлены OECD 104,311,110,643,22,554,3 Бывший СССР 979,329,8371,41,227,3 Ближний Восток 479,83,30,743,424,432,2 Страны-члены OECD 5507,93155,734,61253,4 Мир 11058,61447,913,116,7479,4 Австрия Бразилия Канада Коста Рика Кипр Дания Эфиопия Финляндия Франция Германия Греция Исландия Индия Израиль Италия Япония Мексика Новая Зеландия Норвегия Россия Испания Швеция Великобритания США 33,2 204, ,7 2,6 20,1 21,2 38,1 275, ,5 3,5 572,9 20,7 184,5 533,2 165,5 17,6 27,7 641,5 142,2 53,9 233,7 2325,9 6, ,4 1,7 0,2 2,7 19,4 8,8 16,3 13,2 1,6 2, ,7 11,2 17,3 16,2 5,3 10,6 18,9 8,8 13,9 3,5 98,6 20, ,4 46,9 7,4 13,6 91,5 23 5,9 3,8 5, ,8 3,5 6,1 3,2 9,8 29,8 38,4 2,9 6,2 25,7 1,5 4, ,7 70,8 32,1 0 0,1 1,1 14,8 31,6 13,8 25,7 24,4 3,3 0,3 30,4 46,8 13,4 44,2 88,1 80,1 30,9 37,3 12,1 23, ,3 50,3 93,1 21,2 0 0,1 1,5 19,8 13,1 75,6 0,1 98,5 45, ,4 39,2 0,2 1,8 16,1 0,6 5,5 11, ,3 28,9 17,6 6,9 78,7 98,9 85,1 66,9 66,5 61,1 0,1 96,6 1,2 24,3 31,2 51,3 16,6 11,7 18, ,2 82,4 64,8 15

Доля ВИЭ в потреблении первичной энергии, производстве электроэнергии и производстве электроэнергии, исключая ГЭС, в странах OECD в 2004 г. Доля ВИЭ в потребление первичной энергии, % Доля ВИЭ в производстве электроэнергии, % Доля ВИЭ в производстве электроэнергии, исключая ГЭС, % Всего в странах-членах OECD5,715,12,6 Австралия Австрия Бельгия Канада Чешская Республика Дания Финляндия Франция Германия Греция Венгрия Исландия Ирландия Италия Япония Корея Люксембург Мексика Нидерланды Новая Зеландия Норвегия Польша Португалия Словацкая Республика Испания Швеция Швейцария Турция Великобритания США 5,5 20,1 1,5 15,4 3,3 13,6 23,0 5,9 3,8 5,1 3,6 72,0 2,1 6,1 3,2 0,5 1,0 9,8 2,0 29,8 38,4 4,7 14,3 4,0 6,2 25,7 15,1 13,2 1,5 4,2 7,7 63,8 1,8 58,7 3,3 24,3 29,8 11,3 9,3 10,1 2,8 100,0 5,5 16,9 10,6 1,3 6,1 15,3 5,3 73,3 99,4 2,0 27,5 13,5 19,3 44,9 54,6 30,7 3,6 8,6 0,9 4,6 1,4 1,7 0,9 24,2 12,3 0,8 5,8 2,1 2,2 17,2 3,0 3,4 1,8 0,1 3,1 4,1 5,2 8,7 0,6 0,7 5,5 0,1 7,9 5,3 1,5 0,2 2,3 2,1 16 * ВИЭ включают гидравлическую, геотермальную, ветровую, волновую энергию, солнечную тепло, солнечное фотоэлектричество, возобновляемые коммунально-бытовые отходы, твердую биомассу, жидкую биомассу и биогаз. Источники: IEA/OECD Energy Balances of OECD Countries, IEA/OECD Renewables Statistics

Производство первичной энергии на базе ВИЭ в странах OECD в 2004 г. Гидравли- ческая, тыс. т н.э. Ветровая, тыс. т н.э. Солнечная/ Волновая, тыс. т н.э. Геотер- мальная, тыс. т н.э. Возобновляе- мые сжигаемые ВИЭ и отходы 1, тыс. т н.э. Невозобновляе- мые сжигаемые ВИЭ и отходы 2, тыс. т н.э. Итого* Всего в странах-членах OECD108989,56636,33269,627910, ,519389, ,2 Австралия Австрия Бельгия Канада Чешская Республика Дания Финляндия Франция Германия Греция Венгрия Исландия Ирландия Италия Япония Корея Люксембург Мексика Нидерланды Новая Зеландия Норвегия Польша Португалия Словацкая Республика Испания Швеция Швейцария Турция Великобритания США 1400,1 3132,4 27, ,9 173,6 2,3 1296,0 5135,2 1812,6 401,8 17,6 613,5 54,2 3406,3 8089,4 372,4 8,7 2167,7 8,2 2323,8 93,54,2 179,1 848,7 352,6 2713,6 5170,6 2902,3 3963,2 424, ,1 60,2 79,5 12,2 118,3 0,9 566,1 10,3 49,3 2193,8 96,4 0,5 - 56,3 158,8 112,7 4,0 3,4 1,3 160,6 30,8 22,4 12,2 70,2 0,5 1341,7 73,1 0,5 5,0 166,4 1229,0 62,9 86,0 2,7 4,8 2,0 9,4 0,6 64,1 269,2 107,6 1,8 - 0,3 21,0 579,0 37,0 0,9 76,3 20,5 4,8 - 21,2 - 58,4 4,8 25,0 374,9 24,9 1409,8 4847,3 3329,4 836, ,1 1346,2 2148,5 7449, ,3 8758,4 954,1 843,3 1,5 213,8 2718,0 5394,2 703,6 35,0 8306,7 1472,8 874,6 1240,4 4121,5 2781,5 368,5 4648,8 8625,5 1037,7 5548,6 2880, ,6 4847,3 3329,4 836, ,1 1346,2 2148,5 7449, ,3 8758,4 954,1 843,3 1,5 213,8 2718,0 5394,2 703,6 35,0 8306,7 1472,8 874,6 1240,4 4121,5 2781,5 368,5 4648,8 8625,5 1037,7 5548,6 2880, ,6 154,4 419,6 435,2 4,3 141,1 197,4 266,7 1066,1 1811,8 34,5 27,5 0, ,8 854,8 1068,8 24, ,9 9,9 110,7 482,2 101,9 38,3 162,7 403,8 675,8 8,0 189,8 6719,2 6370,4 6660,0 879, ,0 1522,7 2730,2 8756, , ,9 1561,0 949,3 2518,3 324, , ,4 1118,4 47, ,1 1662,1 5262, ,9 4320,4 3799,1 729,7 8770, ,9 4090, ,3 3497, , Возобновляемые сжигаемые ВИЭ и отходы включают твердую биомассу, жидкую биомассу, возобновляемые коммунально-бытовые отходы и биогаз. 2 Невозобновляемые сжигаемые ВИЭ и отходы включают промышленные отходы и невозобновляемые коммунально-бытовые отходы. * Суммарное значение (Итого) не включает невозобновляемую биомассу. Источники: IEA/OECD Energy Balances of OECD Countries

Зоны (области) экономической, экологической и социальной эффективности использования ВИЭ в России 18 ВИЭ уже сегодня могут внести существенный вклад в: Обеспечение устойчивого, соответствующего принятым в аналогичных климатических условиях тепло- и электроснабжения населения и производства в зонах децентрализованного энергоснабжения, в первую очередь в районах Крайнего Севера и приравненных к ним территорий. Обеспечение гарантированного минимума энергоснабжения населения и производства (особенно сельскохозяйственного) в зонах неустойчивого централизованного энергоснабжения (главным образом в дефицитных энергосистемах), предотвращение ущербов от аварийных и ограничительных отключений, особенно в сельской местности и сельской перерабатывающей промышленности. Снижение вредных выбросов от энергетических установок в отдельных городах и населенных пунктах со сложной экологической обстановкой, а также в местах массового отдыха населения.

Оценка потенциала возобновляемых источников энергии России Ресурсы Валовый потенциал, млн. т у.т./год Технический потенциал, млн. т у.т./год Экономический потенциал, млн. т у.т./год Энергия ветра Малая гидроэнергетика Солнечная энергия Энергия биомассы Геотермальная энергия (гидротермальные ресурсы) * Низкопотенциальное тепло ИТОГО по ВИЭ * Валовый потенциал гидротермальной энергии составляет 29,2 трлн. т у.т. 19

Барьеры и препятствия на пути возобновляемой энергетики России (Barriers and obstacles) 20 Психологический Psychological Экономический Economic Законодательны й Legislative Технический Technical Информационно- организационный Informative Обеспеченность запасами всех видов органического топлива Much fossil fuel Низкая платежеспособность населения Low payment of population Отсутствие закона по ВИЭ Absence o the law RE Недостаток установок, обеспечивающих надежное энергоснабжение Lack of reliable systems Отсутствие на государственном уровне координирующего органа Absence of federal RE center Привычка к агрегатам большой мощности Habit to the large scale units Малый объем государственных инвестиций. Отсутствие государственного стимулирования Dissatisfactory support of the state Отсутствие подзаконных актов, постановлений Правительства РФ Absence of government ordinances Отсутствие производства ВЭУ большой и средней мощности Absence of windmills of more than 30 kW Отсутствие информационных центров на федеральном уровне и в регионах Absence of local RE centers Привычка к централизованным поставкам топлива, тепла, эл. энергии Habit to centralized supply Отсутствие на федеральном уровне планов по использования ВИЭ Absence of federal plans RE Отсутствие законодательных актов субъектов РФ Absence of the local governments ordinance Неразвитая инфраструктура (проектирование, строительство, сервис и т.д.) Dissatisfactory of infrastructure Отсутствие осведомленности руководителей о возможностях и стоимостях ВИЭ Absence of knowledge about RE of decision makers

Выработка электрической энергии в России на базе возобновляемых источников энергии, включая малые ГЭС, млн. кВт ч Источник: Отчеты о технико-экономических показателях и расходе условного топлива на электростанциях России, за 2000 и 2001 годы, Госкомстат России 2001 и 2002 гг. Период Ветростанции2,9174,1206,6508,83214,0 2Геотермальные электростанции58,291,2149,1313,1395 3Малые ГЭС2301,22371,22413,02276, Тепловые электростанции на биомассе 1895,32226,92426,54750,35553 ИТОГО:4257,64693,44995,27248,98702 Производство электроэнергии на электростанциях России Доля возобновляемых источников энергии, % 0,500,530,560,600,94 21

Отпуск тепловой энергии в России на базе возобновляемых источников энергии, тыс. Гкал 22 п/п Период Тип установки Тепловые электростанции на биомассе Малые котельные на биомассе Солнечные коллекторы30,031,032,033,035,0 4.Тепловые насосы Мусоросжигающие заводы и установки Биогазовые установки, станции аэрации Геотермальные системы теплоснабжения ИТОГО Отпуск тепловой энергии, всего в России, без комбыта, млн. Гкал ,91422,11402,1 Доля возобновляемой энергии, % 4,10 4,304,745,20

Прогноз доли возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии в России, включая малые ГЭС 23

Прогноз доли возобновляемых источников энергии в России во внутреннем потреблении ТЭР (без дров) 24

ГУ «Институт энергетической стратегии» Комитет ВИЭ РосСНИО Благодарим за внимание!