Анатолий Копылов - Экономика ВИЭ. Издание 2-е, переработанное и дополненное

В Сценарии 4 формирование структуры распределения объёма производства энергии на основе ВИЭ по технологиям происходило без каких-либо условий и ограничений, кроме экономических зависимостей. В результате целый набор технологий с самыми высокими усредненными затратами не попал в итоговый результат технологического набора модели.

В Сценарии 5 нами уже были наложены ограничения модели в виде минимальных объёмов производства по тем технологиям, которые не попадают иначе в набор из-за более высоких усредненных затрат на производство энергии.

Один из важных аспектов анализа обсуждаемой политики поддержки ВИЭ в России является устойчивость такой схемы. Этот аспект проблемы поддержки стал в 2008—11 гг. «горячей» темой обсуждения экспертами после того, как несколько стран-участниц Европейского Союза обнаружили, что их системы поддержки ВИЭ обернулись тяжёлым и не всегда социально приемлемым и экономически оправданным бременем для общества.

Чтобы оценить устойчивость системы поддержки, предложенная модель работала, оптимизируя сочетание видов генерации по стоимости, накладывая при этом ограничение на полную суммарную стоимость развития генерации на основе ВИЭ. Эта верхняя планка общей стоимости в схеме поддержки ВИЭ должна была быть определена совместно с Федеральной службой по тарифам РФ и (или) Министерством экономического развития России (если не использовать тот ограничитель, которые был нами описан выше), чтобы принять во внимание уровень, который считается социально приемлемым для общества. Полученное сочетание объёма генерации с разбивкой по технологиям даст информацию о максимальном проникновении энергии на основе ВИЭ, чтобы гарантировать условие устойчивости схемы и то, насколько она совместима с существующими целями по доле энергии на основе ВИЭ в конечных балансах потребления страны.

Этот сценарий может быть далее дополнен введением минимальных долей в балансе для тех технологий, которые могут стоять перед риском того, что будут исключены из процесса оптимизации по причинам чрезмерных затрат (это могут быть солнечные тепловые технологии или некоторые виды биомассы). Обеспечение минимальной доли в балансе для таких технологий обеспечивает дополнительное преимущество в виде получения полного комплекта фиксированных тарифов (далее – ФТ), основанных на различных технологиях, которые могут также служить для сравнений с другими сценариями или чувствительностью.

Модель оптимизации работает следующим образом: каждая кривая предложения ВИЭ обеспечивает ожидаемый уровень проникновения для каждой проанализированной технологии «t» как функция ФТ, определённого для технологии (FiT t)

Полная стоимость для страны:

и соответствующий уровень проникновения в национальном масштабе будет равен:

где:

V t: объём технологии «t»

FiT t: ФТ для технологии «t»

TC: полная стоимость для получения уровня Vt

V N: уровень проникновения ВИЭ в стране

Предложенная модель предоставит набор тарифов FiT*, которые позволяют достичь национального уровня V Nс наименьшими затратами, т. е. решить проблему оптимизации:

при условии, что:

V t≥ минимальный целевой уровень проникновения технологии t

TC ≤ верхняя граница итоговых затрат

Сводные результаты расчётов по всем пяти сценариям приведены в Таблице 13. Результаты моделирования представляются в разрезе всех трёх видов поддержки: фиксированный тариф на энергию ВИЭ, фиксированная надбавка к рыночной цене и ежемесячная плата за мощность. С экономической точки зрения величины маржинальных общественных затрат на производство электрической энергии на основе ВИЭ представляют только последние две формы выплат. Несмотря на различие формы, по своей суммарной величине за весь годовой период они равны, поэтому в самой таблице приведена только величина надбавки. Такие же годовые результаты получены и для величины платы за мощность.

Несколько особняком стоят полученные результаты моделирования по Cценариям 4 и 5. В условиях установленного, как было описано выше, стоимостного ограничения в размере, примерно, 457 млрд рублей доля электроэнергии на основе ВИЭ может составить от 22,1 до 25,6% общего объёма потребления к 2020 г., не считая больших ГЭС, которые могут добавить ещё 15—17 процентных пунктов, доведя суммарную долю электроэнергии на основе ВИЭ до 37—50% итогового национального баланса потребления. Очевидный вывод из приведённых цифр состоит в существенно меньшей величине средств общества, необходимой для поддержки развития возобновляемой энергетики в рамках установленных долгосрочных целей на 2020 г.

Необходимость введения дополнительного условия в виде минимального уровня производства энергии по всем технологиям генерации в Сценарии 5 было вызвано результатами расчётов по Сценарию 4, по результатам которого полностью «выпали» станции на основе фотопреобразования энергии солнца (т.н. фотовольтаика) и почти вся биогазовая генерация, кроме использования газа со свалок. Это стало результатом отбора технологий и объёмов генерации из общего числа рассматриваемых по чисто экономическим показателям.

Представляет интерес также и возможное распределение мощностей и генерации ВИЭ по территории страны при сценарном планировании, что может иметь важное значение для дальнейшей оценки последствий развития возобновляемой энергетики для страны в целом. В связи с этим нами использовались следующие пропорции распределения объёмов выработки энергии по зонам и частям оптового рынка и территории страны.

Ценовые зоны оптового рынка (1-ая и 2-ая зоны вместе) – 84%

Неценовые зоны оптового рынка – 12%

Технологически изолированные территориальные энергосистемы – 4%.

Такое предлагаемое распределение носит, конечно, условный характер, т.к. распределение некоторых из ресурсов ВИЭ изначально неравномерно по территории страны. В первую очередь, это касается ресурсов геотермальной энергетики и солнечной. Геотермальные высокотемпературные ресурсы в основном сосредоточены в регионе Дальнего Востока: Камчатский край и о. Сахалин, где и предполагается основное развитие этого типа энергетики.

Солнечная энергетика сильно зависит от уровня инсоляции (прихода солнечной энергии на поверхность земли) на конкретной территории. Поэтому некоторые из зон территории страны мало предрасположены к её развитию (Таблица 12). То же можно сказать и о ресурсах ветра, которые также размещены неравномерно по территории страны, и о ресурсах гидроэнергетики.