Эксперт Эксперт - Эксперт № 50 (2013)

Россия не может похвастаться ничем из перечисленного. Солнечная погода никогда не была отличительной особенностью нашего климата (см. карту ). И даже ветра в нашей стране дуют мало и осторожно. В силу географических и климатических причин хорошие условия (повторяемость потоков и скорость ветров) для ветрогенерации есть в Северо-Западной Европе, Восточной Азии, на Среднем Западе США, в Квебеке (Канада), отдельных горных районах Азии и Африки.

В России же, по словам Александра Полушкина, сколько-нибудь экономически оправданные ветра, которые реально могут вращать ветряки, расположены вдоль берега Северного Ледовитого океана. Но там нет ни населения, ни промышленности. «Локальное обеспечение северных поселков типа Тикси, Певека — ну может быть… — рассуждает Полушкин. — Но ветряков, которые работали бы при температуре минус 53–58 градусов, я не знаю. Это будет очень специфичное инженерное решение».

Не менее категоричен руководитель департамента исследований ТЭКа Института проблем естественных монополий (ИПЕМ) Александр Григорьев: «Альтернативная энергетика никакой альтернативы не дает. Да, в той же Германии построены огромные парки ветряков. Но для поддержания системной надежности необходимо держать парк резервного оборудования — из традиционной энергетики. Добавим сюда сложности в диспетчеризации процессов, управляемых природой, а не персоналом электростанций, и недовольство потребителей ростом цен, вызванным альтернативными ценами для альтернативной энергетики».

За рубежом в странах, природные особенности которых позволяют развивать альтернативную энергетику, она повсеместно дотируется государством — либо через бюджет, за счет налогоплательщиков, либо посредством перекрестного субсидирования другими видами генерации. «У богатых свои причуды, — объясняет Полушкин. — Они облагают налогом традиционную генерацию и эти деньги направляют на подпитку нетрадиционных возобновляемых источников, поскольку такие источники не способны себя окупать при тех тарифах, которые приемлемы для населения и промышленности. Те ветряки, которые стоят сегодня в Германии, Нидерландах, Испании, других странах, не являются источниками, на которые можно рассчитывать. В баланс энергогенерации ни Германии, ни Нидерландов ветряки не входят — национальный энергобаланс рассчитывается без них. Ветряки — это дополнительная энергия, которая служит только для экономии топлива и только в те периоды, когда есть ветер. А когда ветра нет, они останавливаются».

Гибриды: точечные удачи

В качестве решения проблемы дороговизны альтернативной электроэнергии наряду с сомнительной надежностью ее источников предлагается создание так называемых гибридных электростанций. Это совмещение в едином энергетическом контуре классической тепловой генерации (как правило, дизель-генератора) и альтернативной. Здесь возможны различные комбинации: дизель могут совмещать с ветряком, или с солнечной батареей, или с двумя этими источниками. В качестве варианта возможно даже использование в качестве дополнения к дизелю геотермальных источников энергии.

Примеры претворения подобной энергетической концепции в жизнь в мире имеются. Например, в России подобная станция была построена весной этого года в Горном Алтае в селе Яйлю силами компании «Ротек» на средства Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе РАН в рамках научно-исследовательского проекта. Принцип ее работы прост: есть солнце — работает солнечная батарея, солнца нет — подключается дизель-генератор. Проблема в низкой мощности этой станции: всего 140 кВт — как двигатель «КамАЗа». При этом ее строительство обошлось примерно в 7 млн руб. Хотя такие станции и могут играть некоторую роль в экономии дизельного топлива (за три солнечных летних месяца удалось сэкономить 12 тыс. литров солярки примерно на 390 тыс. руб.), они экономически оправданны лишь как локальные источники энергии в таких селениях, как Яйлю, — удаленных, отрезанных от единой энергосистемы страны.

Есть более удачные гибриды. Например, в Германии энергетическая компания E.On совместно с канадским производителем энергооборудования Hydrogenics занимается совмещением ветрогенерации с водородными топливными элементами. Это гибридные станции мощностью до 2 МВт.

Водород может быть использован как топливо путем его окисления (горения) с выхлопом в виде водяного пара. Но для этого водород нужно произвести, проведя электролиз воды и затратив на это электрическую энергию. Подобный завод, кстати, был недавно реализован совместными усилиями «Русгидро» и японской компании Kawasaki в Магаданской области для утилизации энергии построенной там ГЭС.

В Германии для производства водорода вместо гидроэнергии используется электричество, вырабатываемое ветром. Пока дует ветер, можно накопить энергию, пустив ее на производство водорода, который можно сжигать в безветренную погоду. Эффективность такой «энергоконсервации» составляет, по оценке главы Hydrogenics Дэрила Вильсона, порядка 50%.

Установка по производству водорода сравнительно дешева. Инвесторы оценивают ее стоимость в 1 млн долларов за 1 МВт мощности — примерно во столько же обходится обычная тепловая станция (см. таблицу ). Однако высокой остается цена вырабатываемого ветром электричества, что делает сомнительными коммерческие перспективы подобных проектов.

Иногда рождаются необычные сочетания. Например, в американском городе Фаллон (штат Невада) компанией Enel была построена гибридная солнечно-геотермальная станция мощностью 59 МВт.

Однако считать подобные станции альтернативой обычной генерации затруднительно. Дает себя знать их традиционный недостаток — маленькая мощность. Так, станция в Фаллоне по американским стандартам потребления должна давать энергию примерно для 50 тыс. домохозяйств. При этом проект обошелся примерно в 10 млн долларов за 1 МВт мощности. И он не может быть растиражирован: конкретно в Неваде удачно совпали жаркий солнечный климат и геологический разлом с геотермальными проявлениями. Понятно, что такие условия встречаются не везде.

В качестве варианта гибридной генерации можно рассмотреть многотопливные (чаще всего двухтопливные) станции. Это модернизированные дизельные генераторы, способные работать как на дизельном топливе, так и на сырой нефти или газовом топливе. Подобные машины производятся и в России, например на Коломенском заводе. Обычно такие генераторы имеют сравнительно небольшую мощность — 1,5–2 МВт (как двигатель тепловоза). Выпуск двухтопливных (дизель и газ) генераторов достаточно высокой (до 17 МВт) мощности налажен финской компанией Värtsilä (с недавних пор имеет производственную площадку в Пензе). Отдельные генераторы могут быть соединены в «батарею», и в совокупности получается станция достаточно большой мощности.