Международная конференция по возобновляемым источникам энергии в России г. Москва, 25 – 28 мая 2010 г. Доклад «Ветроэнергетика России: история, состояние, перспективы, проблемы» Николаев Владимир Геннадьевич Научно-информационный Центр «АТМОГРАФ», Москва, Россия Тел./факс: ,

1914 – 1918 – аэродинамическая теория пропеллерного ВЭУ – Н.Е. Жуковский В.П. Ветчинкин, Г.Х. Сабинин, Н.В. Красовский, А.Г. Уфимцев 1931 Крым, Балаклавы – крупнейшая в мире сетевая ВЭС Д кВт, D = 30 м работала до 1942 г. (взорвана в связи с немецкой интервенцией) – утвержден Наркомтяжпромом СССР проект сетевой ВЭУ ЦВЭИ-Д50 1 МВт. не реализован в связи с войной, вновь одобрен в 1945 г. для ВЭС 10 МВт 1934 – 1938 – в СССР спроектировано и эксплуатировалось 3000 ВЭУ ТВ-5, ТВ – налажено крупносерийное производство ВЭУ мощностью 1,8 – 4 кВт с суммарным выпуском до 1941 г. 10 тыс. ВЭУ в СССР проектировали > 10 НИИ, а производили до 10 крупных заводов 1935 – выпущен первый Атлас ветроэнергетических ресурсов СССР 1946 – 1948 организовано серийное производство ВЭУ ТВ-5, ТВ-8, Д-12, Д-10. Активная работа по ветроэнергетики в ЦАГИ, ВИЭСХ, ЦНИЛВ, ЭНИН и др. Разработаны и выпущены опытные партии ВЭУ Д-18, 1Д-18 мощностью 30 кВт 1950 – 1960 производилось до 10 тыс. ВЭУ в год 1958 – ввод в эксплуатацию у Акмолинска Казахской ССР первой в мире многоагрегатной ВЭС-400 на базе 12 ВЭУ Д18 конструкции ЦАГИ 1934 – 1987 Суммарный выпуск в СССР по данным Госплана 60 тыс. ВЭУ общей установленной мощностью до 150 МВт.,

1960 – Постановление ЦК КПСС и СовМина СССР о производстве ветронасосных ВЭУ на 1961 – 1965 гг. в количестве 68 тыс. штук общей мощностью около 70 МВТ 1961 – разработан перспективный план развития ветроэнергетики до 1980 г. (Государственный Комитет по автоматизации и машиностроению СовМина СССР) со ориентирами развития отечественной ветроэнергетики – 7,2 ГВт к 1980 г. при ежегодном наращивании после 1976 г. 550 МВт. При планируемых темпах развития к 80-м годам прошлого века, когда во всем мире возрос интерес к данной энергетической отрасли, СССР, несомненно, оказался бы одним из лидеров мировой ветроэнергетики. Однако, к концу 60-х годов в СССР был взят курс на ускоренное развитие энергетики на базе мощных ГЭС и АЭС и создание на их основе ЕЭС страны. => потери связей в промышленности, новые хозяйственные и рыночные отношения смена тематик НИИ и КБ, переориентация заводов, отток из ВЭ кадров => 1967 – 1977 развитие ветроэнергетики в России существенно затормозилось, а крупносерийное производство ВЭУ было практически прекращен мировой энергетический кризис => активные разработки и организации в 80-х годах крупносерийного производства ВЭУ в США, Германии, Дании. В СССР и России осознание важности ВИЭ пришло с 10-летним опозданием – разработки и опытное производство системных ВЭУ мощностью 250, 315 и 1000 кВт приступили крупные отечественные, в т. ч. оборонные предприятия (МКБ «Радуга», НПО «Ветроэн» и «Южное» (Украина), ПО «Подъемтрансмаш»

1991 – 92 пробные пуски ВЭУ АВЭ-250 в пос. Дубки (Чиркейская ГЭС в Дагестане), в Иван-городе и в Геленджике. Большинство АВЭ-250 проработало в энерго- системе до года и более. По техническим и финансовым причинам не доведены в Новороссийске осуществлены пробные пуски экспериментального ГП-250 (КБ Миля, ВНИИЭ и АО «Гидропроект», АО «Подъемтрансмаш»). Не доведены АО «Комиэнерго» и НПО «Ветроэн» установили в Воркуте первую в мире большую заполярную ВЭС на базе 6 ВЭУ АВЭ-250, прошедших испытания и сданных в опытно-промышленную эксплуатацию. Проработали > 10 лет, накоплен уникальный опыт работы ВЭС в условиях заполярья, использованный позднее при проектировании и строительстве заполярной ВЭС мощностью 2,5 МВт в Анадыре изготовление и поставка для ВЭС 20 МВт в Элисте головного образца ВЭУ Р-1000 «Радуга-1» мощностью 1 МВт производства Тушинского ММЗ. Следующая ВЭУ -17 была установлена лишь в 2008 г. В настоящее время суммарная установленная мощность ВЭС в России составляет около 15 МВт – норма мировой установки ВЭС за 8-часовую смену. Основные ВЭС: Воркутинская 1,25 МВт (250 кВт х 5); Калмыцкая (1 МВт х 2); Куликовская 5,1 МВт (21 ВЭУ); Анадырская (АВЭ-250 х10); Башкирская (550 кВт х4); ВЭС на о-ве Беринга 0,5 МВт (250 кВт х2); Камчатская 1,5 МВт; Ростовская 0,3 МВт ( 30 кВт х10). До 20 фирм России выпускают малыми партиями ВЭУ малой мощности (до 30 кВт) По данным WWEA Россия на 2009 г. занимает 54-е место в мире по суммарной установленной мощности ВЭС.

Вклад ветроэнергетики в эдектроснабжение Европы по годам в 2007 г. Установленная мощность ВЭС в мире к началу 2010 г. – 160 ГВт, годовая выработка – 340 ТВт·ч, оборот – 50 млрд. Euro, занято – 500 тыс.ч Китай в 2009 г. ввел 13,8 ГВт мощностей ВЭС Лидеры ветроэнергетики: США (35,16 ГВт), Китай и Германия (по 26 ГВт)

Развитие ветроэнергетики в мире Рост в мире свидетельствует о новой технической революции в энергетике

Проблемы отечественной ветроэнергетики:: Утрата опыта разработок, Дефицит специалистов Отсутствие производственной базы ВЭУ большой мощности Отсутствие ремонтно-эксплуатационной инфраструктуры Отсутствие государственной правовой и экономической поддержки Отсутствие государственной заинтересованности

Проблемы государственного значения, решаемые широкомасштабным использованием ВЭС : Энергетическая: быстрое (по сравнению с традиционными АЭС, ГЭС и ТЭЦ на органическом топливе) наращивание электрогенерирующих мощностей страны; повышение энергетической безопасности; энергообеспечение в зонах децентрализованного и неустойчивого централизованного энергоснабжения; Экономическая: уменьшение себестоимости электроэнергии, вырабатываемой в стране; снижение затрат на северный завоз; Экологическая: снижение выбросов в атмосферу парниковых газов и вредных веществ в стране в целом и, в первую очередь, в районах со сложной экологической обстановкой и курортных зонах; Социальная: возможность сдерживания роста тарифов на электроэнергию и тепло; создание новых рабочих мест; Иновационно-технологическая: развитие высокотехнологичных и энерго- эффективных технологий и производств; Политическая: выполнение международных обязательств по экологии, климату и возможность расширения международного сотрудничества в высокотехнологичных отраслях; Нравственная: сохранение энергоресурсов и экологии для следующих поколений

Перспективы развития отечественной ветроэнергетики: ресурсы технологические возможности экономика

В етровые ресурсы России, стран СНГ и Балтии

Выводы анализа ветроэнергетического потенциала России Оцененный в наших работах с учетом энергетических показателей современных ВЭУ технический ВЭП России уникален и в 13 раз превышает годовую выработку всех электростанций страны ( 1000 млрд. кВтч /год). Допустимая по технико-энергетическим нормативам суммарная выработка электроэнергии установленных в РФ ВЭС может составлять млрд.кВтч /год. Для размещения ВЭС, обеспечивающих указанную выработкутребуютсясуммарные площади 0,7% территории России (при установке ВЭУ в районах со среднегодовыми значениями( К ИУМ 30 %) Ветровые ресурсы имеют весьма благоприятное распределение по территории России для их промышленного освоения и широкомасштабного использования Богатейшие в мире сухопутные запасы ВЭР при наличии больших территориальных возможностей для выбора оптимальных для ВЭУ мест их размещения позволяют рассматривать ветроэнергетику как одну из наиболее экономичных, эффективных и перспективных отраслей энергетики РФ.

Технический ветроэнергетический потенциал России Приведенная на карте энергетическая эффективность ВЭС (К ИУМ ) позволяет получать электроэнергию с себестоимостью 5,0 -центов/кВтч во многих районах РФ, включая энергодефицитную европейскую часть РФ и приграничные районы (возможность экспорта электроэнергии в Европу, Китай, Корею, Японию).

Рассмотренные сценарии развития ветроэнергетики в России Рост установленной мощности и выработки электроэнергии ВЭС в РФ Мощность, ГВтВыработка, млрд. кВтч

Почему 17,5 млрд. кВтч к 2020 г. ? Постановление Правительства РФ 1-р от о доведении к 2020 г. доли ВИЭ в электрогенерации России до 4,5% (без больших ГЭС) При подготовке Постановления использовался Проект с обоснованием рубежей ВЭС, определявший долю ВЭС в выработке электроэнергии страны к 2020 г. 1% (17,5 млрд. кВтч при суммарной мощности ВЭС 7 ГВт) Технологические ограничения темпов ввода ВЭС Мировой опыт: при поддержке Государств доли ВЭС в суммарной электрогенерации стран 3 – 5% и 10 – 13% реально достигаются за 6 – 7 и 10 – 12 лет и эти сроки в силу развития мировых производственных мощностей существенно сокращаются (пример: Китай, Франция) Темпы и масштабы развития ВЭС в РФ выбраны в Проекте с учетом технологических, экономических и кадровых ограничений и мирового опыта и соответствуют умеренным темпам развития ВЭ в Индии и Испании

Модели роста цен на электроэнергию и топливо – основной источник погрешности прогноза экономической эффективности ВЭС Цены на газ в сценариях моделировались от сегодняшних российских до европейских Наиболее приемлемый, на наш взгляд, вариант для России – рост цен на газ до ½ от европейских и на электроэнергию – до 2/3 от европейских (с учетом обновления базы отечественной энергетики и создания преференций отечественному производителю) В качестве наиболее вероятного сценария внутренних цен на газ следует рассматривать их рост до равнодоходного с экспортным уровня ( 75% от цен для ЕС ), что обусловит рост цен на эл.энергию: до какого уровня ???

Накопление за 40 лет доходов, расходов и балансов при реализации проектов ВЭС 30 ГВТ (К ИУМ = 30%) и ГазЭС 18 ГВТ (К ИУМ = 50%) к 2030 г. при равнодоходном сценарии Капитальные затраты на ВЭС в России в России ( 40 млрд.) в 2,2 раза выше чем на ГазЭС Капитальные + эксплуатационные затраты на ВЭС ( 60 млрд.) в российских условиях окажутся в 1,5 раза выше, чем на ГазЭС Суммарные затраты на ГазЭС с учетом стоимости топлива и экоштрафа ( 77 млрд.) превышают сумму затрат на ВЭС Экоштрафы за выбросы СО 2 ( 8 млрд.) являются важной составляющей затрат для ГазЭС В случае ВИЭ возникает вопрос: как распорядиться экоштрафом ?! Выручка за проданную электроэнергию по ценам оптового рынка ( 56 млрд. ) не покрывает суммарных расходов на ГазЭС ( 68 млрд.) и на ВЭС ( 60 млрд.)

Накопление за 40 лет доходов, расходов и балансов при реализации проектов ВЭС 30 ГВТ (К ИУМ = 30%) и ГазЭС 18 ГВТ (К ИУМ = 50%) к 2030г. при равнодоходном сценарии Баланс расходов и доходов к 2050 г. на ВЭС ( - 20,4 млрд.) и ГазЭС ( - 15,4 млрд.) при всех рассмотренных сценариях роста оптовых рыночных цен на газ и электроэнергию отрицателен => для покрытия убытков потребуются дотации В случае ГазЭС единственный источник дотаций – повышение тарифов !!! (!) Соображения о социальной справедливости в российской энергетике. В случае ГазЭС повышение тарифов неизбежно в еще большей степени ! Но ВИЭ дают возможность обходиться без повышения тарифов !

Накопление за 40 лет доходов, расходов и балансов при реализации проектов ВЭС 30 ГВТ (К ИУМ = 30%) и ГазЭС 18 ГВТ (К ИУМ = 50%) к 2030г. при равнодоходном сценарии Баланс ВЭС с экспортной выручкой за замещенный газ До 2025 г. отрицательный баланс ВЭС будет нарастать до минимума 12 млрд., затем будет нарастать, к 2032 г. = 0 (! длинные деньги !) и к 2050 г. составит 40 млрд. ) Баланс ВЭС с российской выручкой за замещенный газ До 2030 г. отрицательный баланс ВЭС будет нарастать до минимума 16 млрд., затем нарастая к 2036 г. = 0 (! еще более длинные деньги !) но к 2050 г. составит 17 млрд. ) В случае ВЭС – источник погашения отрицательного баланса – распределение прибыли от экспорта газа О надбавках !!!. Справедливаянадбавка за эл.энергию ВЭС = российской цене замещенного газа, действующая весь срок службы ВЭС (20 лет): позволяет окупить ВЭС за 11 – 13 лет и заставляет хозяина ВЭС максимально использовать ее технические возможности и ресурс.

ВЭС дают возможность снижения себестоимости производства электроэнергии С ростом цен на газ с сегодняшних до равнодоходных себестоимость электроэнергии ГазЭС будет расти с 35 до 55 – 60 /МВтч, а у ВЭС она сохраняется равной 33 (45) /МВтч при К ИУМ = 30% Замена части ГазЭС на ВЭС – способ снижения себестоимости электроэнергии

Выводы анализа сценариев ВЭС и ГазЭС Качественно аналогичные результаты расчетов и логические следствия имеют место и при реализации сценария развития отечественной ветроэнергетической отрасли до 7 ГВт к 2020 г. и до 15 ГВт к 2024 г. С количественной точки зрения реализация сценариев 7,5 ГВТ и 15 ГВТ доводит долю ВЭС в суммарной электрогенерации РФ < 1,3 – 2,7%, что с учетом возможных экономических результатов для всех потенциальных участников проекта (Государства, ГазПрома, крупных энергокомпаний, частных инвесторов) представляется недостаточно привлекательным, масщтабным и целесообразным. Принципиально значимыми для электроэнергетики России представляются сценарии развития отечественно ВЭ к 2020 и 2030 г. с суммарной установлен- ной мощностью соответственно не менее 7,5 ГВт в 2020 г. и 30 МВт в 2030 г. Данные рубежи позволили бы довести долю выработки электроэнергии на ВЭС примерно до 1,5% к 2020 и 5% к 2030 гг. от предполагаемой суммарной выработки электроэнергии страны. В силу экономической заинтересованности основную организационную и финансовую роль в создании отрасли ВИЭ должны сыграть Государство и крупные компаниями ТЭК, добывающие и экспортирующие топливо, и прежде всего такие, как ГАЗПРОМ, ЛУКОЙЛ и др. Для реализация экономических выгод предложенных сценариев требуется существенная перестройка хозяйственной, правовой и налоговой системы, действующих в настоящее время в ТЭК России

Автор убежден, что принятие и реализация программы создания крупномасштабной отечественной ветроэнергетической отрасли не только возможны, но и эффективны и для власти, и для бизнеса, в том числе специализирующемся на экспорте углеводородов, и для всего сегодняшнего населения страны и последующих поколений россиян. НИЦ АТМОГРАФ обладает информацией, методиками и технологиями для разработки, технико-экономического обоснования и практической реализации государственных, региональных и отраслевых программ и отдельных проектов внедрения ВИЭ и готов активно участвовать в создании отечественной отрасли возобновляемой энергетики. Спасибо за внимание. Будем рады сотрудничеству. Тел./факс: ,