Д.т.н., проф. Попель О.С. Председатель Научного совета РАН по нетрадиционным возобновляемым источникам энергии Зам. директора по науке ОИВТ РАН Тел./факс: - презентация

1 д.т.н., проф. Попель О.С. Председатель Научного совета РАН по нетрадиционным возобновляемым источникам энергии Зам. директора по науке ОИВТ РАН Тел./факс: (495) , Объединенный институт высоких температур РАН Объединенный институт высоких температур РАН «ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ В МИРЕ И В РОССИИ» г. Сочи, 30 мая 2014 г.

2 В 2013 году суммарная установленная мощность энергоустановок на нетрадиционных ВИЭ превысила 530 ГВт и более чем в полтора раза превысила суммарную мощность действующих в 32 странах мира 439 ядерных энергетических реакторов, равную 340 ГВт ! В 2013 году ввод энергоустановок на ВИЭ составил 43,6% от суммарного ввода электрических мощностей в мире! Доля вырабатываемой на ВИЭ электроэнергии возросла с 7,8% в 2012 г. до 8,5% в 2013 г. ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ В МИРЕ Средние годовые темпы роста мощности энергоустановок на ВИЭ и производства биотоплива в 2007–2012 гг. Рост инвестиций в развитие нетрадиционных ВИЭ Ввод мощностей: 2011 г. – 80 ГВт 2012 г. – 85 ГВт

3 Неэлектрифицировано Централизованное и автономное энергоснабжение на территории России Наличие огромных территорий с децентрализованным и автономным энергоснабжением потребителей на привозном дорогом топливе коренным образом отличает Россию от стран-лидеров по освоению ВИЭ!

4 Аргументы в обоснование необходимости расширения масштабов использования ВИЭ в России 2/3 территории страны - вне сетей централизованного энергоснабжения (население около 20 млн чел., районы с наиболее высокими ценами и тарифами на топливо и энергию (более 25 руб./кВт ч)); 2/3 территории страны - вне сетей централизованного энергоснабжения (население около 20 млн чел., районы с наиболее высокими ценами и тарифами на топливо и энергию (более 25 руб./кВт ч)); 2. Более 50% регионов страны энергодефицитны (завоз топлива, импорт э/э) – задача повышения региональной энергетической безопасности; 2. Более 50% регионов страны энергодефицитны (завоз топлива, импорт э/э) – задача повышения региональной энергетической безопасности; 3. Газифицировано около 50% населенных пунктов (в сельской местности – менее 35%); 3. Газифицировано около 50% населенных пунктов (в сельской местности – менее 35%); 4. Котельные на угле и жидком топливе – локальные загрязнители окружающей среды. 4. Котельные на угле и жидком топливе – локальные загрязнители окружающей среды. Автономная энергетика развивается опережающими темпами – ввод до 2010 г дизельных и бензогенераторов единичной мощностью до 100 к Вт превышал ввод крупных электростанций! Этот спрос – эффективная ниша для продвижения ВИЭ. Автономная энергетика развивается опережающими темпами – ввод до 2010 г дизельных и бензогенераторов единичной мощностью до 100 к Вт превышал ввод крупных электростанций! Этот спрос – эффективная ниша для продвижения ВИЭ. В зонах централизованного энергоснабжения структура энергоснабжения особенно небольших населенных пунктов (электроэнергия - из сети, тепло – от котельных) неэффективна и не обеспечивает энергетической безопасности потребителей. Оптимальное сочетание централизованной и распределенной энергетики с использованием ВИЭ – магистральный путь инновационного развития российской энергетики. В зонах централизованного энергоснабжения структура энергоснабжения особенно небольших населенных пунктов (электроэнергия - из сети, тепло – от котельных) неэффективна и не обеспечивает энергетической безопасности потребителей. Оптимальное сочетание централизованной и распределенной энергетики с использованием ВИЭ – магистральный путь инновационного развития российской энергетики.

5 Спектр ВИЭ и технологий их преобразования в полезные виды энергии широк. Теоретически в любой географической точке можно обеспечить энергоснабжение любого потребителя за счет ВИЭ. Главный вопрос какие технологии использовать и сколько это будет стоить? Поиск оптимальных технических решений (только ВИЭ или гибридизация) – сложная научно-техническая проблема, требующая современных методов анализа

6 Суммарная среднедневная солнечная радиация на наклонную поверхность южной ориентации с углом наклона равным широте местности (год)

7 Прямая среднедневная солнечная радиация на следящую за солнцем поверхность (год)

8 Прямая солнечная радиация на следящую за Солнцем поверхность (период: апрель - сентябрь, кВт ч/м 2 день)

9 Среднегодовые скорости ветра на высоте 50 м

10 МГЭС 13% СЭС 23% ВЭС 64% Вид объекта / год ВЭС35%55%65% СЭС50% 70% МГЭС20% 45% к 2020 году должно быть введено 3,6 ГВт ветрастанций, 1,5 ГВт фотоэлектрических энергоустановок и около 0,75 ГВт малых ГЭС. Ожидаемая суммарная мощность всех электростанций на ВИЭ к 2020 году – около 6 ГВт Степени локализации по видам объектов ВИЭ на 2014…2017 год Установленная мощность вводимых объектов ВИЭ для конкурсного отбора (МВт) и структура генерирующих мощностей энергоустановок на ВИЭ, планируемая на 2020 г.

11 Наименование проекта Местонахождение объекта Плановый год ввода Установленная мощность МВт ВЭС «Аксарайская»Астраханская область ВЭС «Фунтово»Астраханская область ВЭС «Аэропорт»Оренбургская область ВЭС «Новосергиевская»Оренбургская область ВЭС «Карсун»Ульяновская область ВЭС «Ишеевка»Ульяновская область ВЭС «Новая Майна»Ульяновская область фотоэлектрических станций в Ставропольском крае, Липецкой, Астраханской, Волгоградской, Оренбургской областях, в Республиках Башкортостан, Калмыкия, Хакассия и Алтай ПЛАНЫ СТРОИТЕЛЬСТВА СЭС И ВЭС ПО МЕХАНИЗМУ ДПМ ДО 2020 ГОДА

12 100 Вт 15 к Вт 1 МВт Системы уличного освещения; Освещение платформ, переездов, мостов, опасных участков дорог; Освещение помещений внутри зданий; Система кондиционирования объекта Автономное энергопитание систем связи, автоматики, телемеханики Интеллектуальные системы электро- и теплоснабжения автономных потребителей (поселков, небольших промышленных объектов, погранзастав) МОЩНОСТНОЙ РЯД ГИБРИДНЫХ ЭНЕРГОУСТАНОВОК

13 Солнечная энергоустановка, работающая параллельно с централизованной сетью, разработанная по заказу ЗАО «Ротек». Чебоксарский Государственный Университет им. Н.И.Ульянова, 2012 г. Портативная гибридная энергоустановка с тонкопленочными фотоэлектрическими модулями (0,5 к Вт) разработанная по заказу ЗАО «Ротек», 2012 г. Выставка «Урал- Иннопром 2012». Экспериментальный образец гибридной солнце- ветра- дизельной энергоустановки мощностью 3 к Вт в ОИВТ РАН Учебно-демонстрационная автономная солнечная энергоустановка в Научно- исследовательской лаборатории ВИЭ в МГУ (Географический факультет) ПРИМЕРЫ РЕАЛИЗОВАННЫХ ПРОЕКТОВ

14 Автономная гибридная энергоустановка(разработка концепции и технической документации), разработанная по заказу ЗАО «Ротек». Яйлю, Республика Алтай, 2013 г. Ведется удаленный мониторинг и анализ работы энергоустановки. Существенный прикладной интерес представляют данные за год.

15 Научно-технические проблемы разработки, создания и применения энергоустановок на ветравой и солнечной энергии в изолированных системах включают: - выбор источников для достоверной оценки ресурсов солнечной и ветравой энергии в месте предполагаемого создания энергоустановки и суточных и сезонных графиков изменения энергетических потоков («типичный метеогод») - разработку достоверных динамических моделей компонентов энергоустановок: фотоэлектрических преобразователей, ветраустановок, накопителей энергии, дизель- или бензогенератора, - достоверное моделирование суточных и сезонных графиков нагрузки (электрической, тепловой) потребителя, - создание достоверной базы данных технических характеристик оборудования различных производителей - разработку динамических математических моделей энергоустановок, включая систему автоматического управления, обеспечивающих обоснование выбора оптимальной (на основе экономического анализа) конфигурации и состава энергокомплексов с учетом режимов поступления первичных источников энергии и графиков нагрузок,

16 СТЕНДОВЫЙ КОМПЛЕКС «АТОН» ОИВТ РАН

17 НЕДАВНО ВЫШЕДШИЕ ПУБЛИКАЦИИ Заказ: Издательский дом «Интеллект» Тел. (495) ; Пер. с англ. под редакцией С.П. Малышенко, О.С. Попеля Пер. с англ. под редакцией О.С. Попеля ГИС «ВИЭ России»:

18 Разработка и создание систем автономного энергоснабжения на базе ВИЭ является относительно новой и во многом специфичной для российских условий практически важной задачей, успешное решение которой может обеспечить существенную экономию традиционных энергоресурсов, повышение надежности энергоснабжения потребителей и снижение затрат на энергоснабжение Указанная задача является наукоемкой и требует тесной кооперации разработчиков и научных организаций как на стадии обоснования выбора оптимальной конфигурации и состава энергокомплексов на основе их достоверного динамического моделирования, так и на стадии создания и дальнейшей эксплуатации с целью обобщения опыта и усовершенствования методик разработки и проектирования.

19 Мероприятия REENFOR-2014: В 2014 году в рамках REENFOR, при поддержке и участии Минобрнауки РФ, ОАО «Рус Гидро», РФФИ и других партнеров Форума, планируется провести ряд конференций, совещаний, семинаров и молодежных научных школ, посвященных актуальным проблемам развития возобновляемой энергетики. Среди таких мероприятий: 1. Конференция «Возобновляемая энергетика – точка роста высокотехнологичной экономики» 1. Конференция «Возобновляемая энергетика – точка роста высокотехнологичной экономики» (30 мая, г. Сочи)/ 2. Международная конференция «Возобновляемая энергетика. Прикладные аспекты разработки и практического использования» Конференция пройдет совместно с 10-й Международной конференцией «Физико-химические проблемы возобновляемой энергетики» (30 июня - 2 июля, г. Черноголовка, Московской области)/ Участников REENFOR-2014 также приглашаем посетить: Конференция пройдет совместно с 10-й Международной конференцией «Физико-химические проблемы возобновляемой энергетики» (30 июня - 2 июля, г. Черноголовка, Московской области)/ Участников REENFOR-2014 также приглашаем посетить: - 12-е Совещание с международным участием «Фундаментальные проблемы ионики твердого тела» е Совещание с международным участием «Фундаментальные проблемы ионики твердого тела». Во время совещания будет организована Научная школа для молодых ученых по импедансной спектроскопии. (3-5 июля 2014 г., Черноголовка). Второй Международный форум «Возобновляемая энергетика: Пути повышения энергетической и экономической эффективности» - REENFOR-2014 (10-11 ноября, г. Москва) Во время совещания будет организована Научная школа для молодых ученых по импедансной спектроскопии. (3-5 июля 2014 г., Черноголовка). 3. Второй Международный форум «Возобновляемая энергетика: Пути повышения энергетической и экономической эффективности» - REENFOR-2014 (10-11 ноября, г. Москва) 4. Молодых специалистов приглашаем принять участие в IX Научной молодежной школе «Возобновляемые источники энергии» (11-13 ноября 2014 г., в МГУ им. М.В.Ломоносова, г.Москва)

20