Экономика ВИЭ. Издание 2-е, переработанное и дополненное

• нормативное регулирование (положение) предоставления системных услуг.

Некоторые специалисты утверждают, что именно это требование является основным препятствием расширения использования китайских ветроагрегатов в Европе и США. Базовые конфигурации этих ветряков стоят много дешевле европейских или американских. Но если заказчик требует дооборудования ветряков до уровня, требуемого безопасностью и надёжностью европейской (американской) энергосистемы, то стоимость такого китайского ветряка уже становится сопоставимой с другими производителями.37

РАЗВИТИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТВЁРДОЙ БИОМАССЫ

На первый взгляд (Рис. 10) доля твёрдой биомассы по сравнению с ее потенциалом создает впечатление низкого уровня эффективности, при наличии нескольких исключений (к примеру, Финляндия, Швеция и Голландия).

В то же время следует отметить, что твёрдая биомасса является на сегодняшний день самым большим по объёму источником энергии на основе ВИЭ, но только для тепловой энергии, занимая, тем не менее, около 9% в суммарном глобальном топливном балансе, что превышает долю всех остальных видов ВИЭ вместе взятых за исключением гидроресурсов.

Рисунок 10. Доля биомассы, среднесрочный потенциал и ФТ

(В Голландии предусмотрена надбавка, корректируемая в соответствии с рыночными ценами на электроэнергию.)

Таким образом речь в настоящее время идёт о расширении использования биомассы как источника энергии в её наиболее современных видах и формах, а не только как древесины для отопления.

В то же время сравнительный анализ уровня использования биомассы следует проводить осторожно, т.к. в отличие от других технологий ВИЭ, к примеру, ветровой, технологии с использованием твёрдой биомассы также разнообразны, как и различные формы используемой в качестве топлива биомассы. Кроме того, с технологиями использования биомассы связано несколько проблем экономического характера, которые можно сформулировать в общем как отсутствие корректного «рынка биомассы», который бы обеспечивал необходимые ценовые сигналы для развития технологии.38 К этому следует добавить тот факт, что, как и для любой другой традиционной технологии, генерирующим компаниям, чтобы получить гарантию достаточного количества топлива для генерации энергии по установленной цене, требуется заключение долгосрочных договоров с поставщиками биомассы39. Эти обстоятельства могут объяснить, почему, несмотря на наличие высоких фиксированных тарифов, во многих странах, к примеру, в Германии и Испании, развитие данной технологии оставалось на достаточно низком уровне вплоть до 2004 г., даже несмотря на заметное улучшение тенденции на протяжении последних нескольких лет.

Два исключения в использовании биомассы – Финляндия и Швеция: в обоих случаях механизмы поддержки стимулируют развитие рентабельных проектов (освобождение от налогообложения в Финляндии, «зелёные» сертификаты в Швеции), и рынок демонстрирует соответствующую реакцию на данные сигналы.

Любопытно отметить, что в период с 1994 по 2008 гг. импорт вторичных древесных ресурсов, т.е. по сути древесных отходов, увеличился с 2,4 до 6 млрд. долл. или на 150%40, что с очевидностью свидетельствует и о расширении вовлечения в оборот этого вида ресурса, и о росте цен на них, превращении отходов в обычный сырьевой товар. Также заслуживает внимания тот факт, что активными импортёрами этого ресурса кроме Японии (около 50% импорта, что легко объяснимо скромностью собственных лесных ресурсов) стали как раз страны, сами располагающие существенными лесными ресурсами и активно их использующими в деревообработке. Это уже упоминавшиеся Финляндия, Швеция и Канада, США, что, с нашей точки зрения, позволяет говорить уже об эффекте расширенного саморазвития отрасли древесного биотоплива, начиная с определённой ступени, когда крупным производителям изделий из древесины настолько выгодно становится перерабатывать его отходы в условиях сложившейся системы поддержки, что они готовы их импортировать дополнительно к собственным объёмам.

Особое место в составе задачи расширения использования твёрдой биомассы занимают твёрдые бытовые отходы (ТБО). Процессы его использования состоят из нескольких взаимосвязанных ступеней, отличающихся степенью эффективного использования либо с точки зрения повторного использования, либо с точки зрения производства энергии из него.

Первой ступенью является наиболее простой и дешевый, но и наиболее экологически и социально опасный метод захоронения отходов на полигонах. Данный метод используется в России для, примерно 97% всего производимого мусора, столь широкое распространение в России получил ввиду его дешевизны – около 15 евро за захоронение 1 тонны ТБО против около 1000 евро за тонну в странах Западной Европы.

Второй ступенью иерархии методов утилизации бытовых отходов после захоронения мусора на полигонах является его использование в качестве топлива. Для этого проектируются специальные ТЭЦ на базе мусоросжигательных заводов (МСЗ), к которым предъявляются требования, отличные от ТЭЦ на традиционном топливе. Мусор, используемый для этих целей, проходит специальную подготовку – сортировку, позволяющую избавить его от негорючих включений, а также полимеров, выделяющих при горении опасные вещества.

Следующие ступени – это переработка, компостирование и вторичное использование переработанного мусора. Данные методы являются наиболее экологически выгодными, однако для их реализации необходим мусор, разделенный на основные составляющие фракции – органика, стекло, бумага, пластик и т.д., что приводит к потребности в его раздельном сборе, либо сортировке, ввиду чего данный метод наиболее затратен. Обойтись только сортировкой и переработкой мусора пока, к сожалению, невозможно и поэтому в развитых странах активно развивается строительство генерирующих мощностей на основе термической обработки части ТБО.

На данный момент в США насчитывается 460 ТЭЦ на базе МСЗ41 мощностью от 1,5 до 715 МВт. Структура установленной мощности этих станций следующая:

• станции мощностью до 5 МВт – 156

• станции мощностью от 5 до 25 МВт – 148

• станции мощностью свыше 25 МВт – 156

с разбивкой по установленной мощности, как показано на Рисунке 11. При этом в США насчитывается 21 станция мощностью более 100 МВт.

Рисунок 11. Структура установленной мощности станций на базе МСЗ в США

Источник:http://globalenergyobservatory.org/

Ситуация со строительством и эксплуатацией электростанций на основе МСЗ в европейских странах – различная. Лидер – Дания, которая сжигает свой мусор уже примерно 150 лет (Рисунок 12).

Рисунок 12. Утилизация мусора в европейских странах

Источник: по данным Eurostat2010 и CEWEP

В странах Европы по данным на 2012 год насчитывалось 452 ТЭЦ на базе МСЗ42. Лидерами по количеству таких станций в Европе являются: Франция, Германия, Италия, Швеция и Дания. Европейские страны планируют и далее наращивать объёмы производства энергии на станциях на основе МСЗ, доведя её объёмы к 2020 г. до 134 млрд кВт•ч.

Доля между объёмами тепла и электроэнергии на этих станциях в сумме распределяется, примерно, как 2:1. Поэтому такое значение имеет политика государств по отношению к развитию генерации на ТЭЦ наряду с политикой в сфере сбора и утилизации мусора. Утилизация мусора в т.ч. путём его частичного сжигания предполагает наличие нескольких источников выручки (компенсации затрат):

• плата жителей за сбор и утилизацию мусора домохозяйств,

• плата за приём мусора от собирающих компаний на ТЭЦ МСЗ,

• стоимость проданной электроэнергии,

• стоимость проданного тепла,

• выручка от продажи и (или) повторного использования вторичного сырья из ТБО.

Выводом из этого перечня является необходимость довольно «тонкой» настройки всей этой системы тарифов и цен.

БИОГАЗ

Ситуация с использованием имеющегося потенциала биогаза в Европе подобна ситуации с биомассой, но в меньшем масштабе, что можно увидеть на Рисунке 13.

Развитие технологии с использованием биогаза значительно зависит от схем стимулирования не только на национальном уровне, но и на уровне регионов и отдельных муниципалитетов, т.к. часто генерация на основе этой технологии – местная, небольшая, являющаяся частью сугубо муниципальной энергетики и теплоснабжения. Эта ситуация стала источником дополнительных трудностей для анализа, и в ней не просто разобраться.

Две страны ЕС-28 с самым высоким уровнем развития использования биогаза в настоящее время – это Германия и Великобритания, и в обоих случаях свалочный газ является доминирующей технологией, стимулируемой при помощи дополнительных схем на муниципальном уровне. Эта ситуация может объяснить отличие от соответствующего развития технологии в Испании: в последнем случае испанское правительство обеспечило в самом начале определённые низкие фиксированные тарифы, не ставшие достаточным стимулом для необходимого технологического развития. А, например, в Польше сейчас нет ни одной свалки, которая не была бы занята под производство свалочного газа, после того, как в стране была принята адекватная система поддержки, все свалки «разобрали». Для многих стран отсутствие детальной информации об опыте поддержки на местном и национальном уровне не позволяет оценить реализуемые стратегии.

Остановимся на биогазе, получаем на свалках, так называемом, свалочном газе. Свалочный газ – конечный продукт микробиологического разложения определённых фракций отходов, захороненных на мусорном полигоне. К ним относятся: растительные и животные остатки, бумага и древесина. Скорости, с которой эти материалы подвергаются биоконверсии, а также выход свалочного газа, существенно различны и зависят, в первую очередь от вида отходов (т.н. «морфологии» отходов), а также от физико-химических условий в теле свалки (влажность, температура, кислотность, доступ воздуха и т.д.). Проблема утилизации свалочного газа стоит достаточно остро, ввиду того, что метан, составляющий от 40 до 70% единицы объёма свалочного газа (остальные составляющие СГ – СО2

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Примечания

1

Appleyard, David. Global Renewable Energy Status Uncovered http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2014/08/global-renewable-energy-status-uncovered

2

«Ветер в Испании стал в 2013 г. основным источником электрической энергии» – http://www.vetern5.ru/index.php?pid=5

3

http://about.bnef.com/press-releases/clean-energy-defies-fossil-fuel-price-crash-to-attract-record-329bn-global-investment-in-2015/, по сост. на 20.01.2016

4

Nyquist, Scott and Manyika, James. A Reality Check For Renewable Energy.-McKinsey&Co, March 2016: http://www.mckinsey.com/industries/oil-and-gas/our-insights/A-reality-check-for-renewable-energy?cid=other-eml-alt-mip-mck-oth-1603.– По сост. на 25.03.2016

5

Сидорович В. Мировая энергетическая революция: Как возобновляемые источники энергии изменят наш мир. – М.: Альпина Паблишер, 2015.-208 стр.

6

Кожуховский И. С. «Генеральная схема размещения объектов энергетики до 2030 г.» – Презентация, 23 ноября 2010.

7

«Проблема России – не система, а избыток мощности» – Интервью Ф. Стараче (Enel S.p.A) – «Коммерсант», №105, 18 июня 2015 г., с. 11.

8

Плакиткин Ю. А. Закономерности развития мировой энергетики и их влияние на энергетику России. ИД «Энергия», 2006, 56 стр.; Плакиткин Ю. А. Новый технологический трек мировой экономики и его влияние на вектор развития мировой энергетики. 7 стр. wp-content/uploads/2011/ 05/плакиткин…

9

http://www.reuters.com/article/idUSTRE64Q4D920100527

10

Там же.

11

World Energy Outlook, 2014, Executive Summary.-OECD/IEA, 2014, стр. 5.

12

Medium-Term Renewable Energy Market Report. IEA, 2013.

13

Key World Energy Statistics, 2015.-OECD/IEA, 2015, стр. 24.

14

Medium-Term Renewable Energy Market Report. IEA, 2013.

15

REmap 2030. IRENA, 2013.

16

Там же.

17

http://about.bnef.com/press-releases/clean-energy-defies-fossil-fuel-price-crash-to-attract-record-329bn-global-investment-in-2015/, на 20.01.2016

18

http://about.bnef.com/press-releases/clean-energy-defies-fossil-fuel-price-crash-to-attract-record-329bn-global-investment-in-2015/

19

Renewable Energy Sources Act: Progress Report, 2007. BMU, 05.07.2007.

20

Medium-Term Renewable Energy Market Report. IEA, 2013.

21

Например, в период с 2002 по 2012 гг. ВВП США, рассчитанный по паритету покупательной способности в постоянных ценах 2011 года, возрос на 19%, а первичное потребление энергии сократилось более чем на 2,5%; в Германии за тот же период прирост ВВП составил 12%, а сокращение первичного потребления энергии – почти 6%. (Копылов А., Ланьшина Т. Энергосбережение экономики.-«Ведомости», 19 февр. 2016)

22

http://www.gwec.net/global-figures/wind-in-numbers/

23

Global Wind Statistics, 2015.-GWEC, 10.02.2016

24

Там же.

25

http://www.windpoweringamerica.gov/wind_installed_capacity.asp

26

http://www.aweablog.org/american-innovation-at-work-u-s-worlds-top-wind-energy-producer/ – сост. на 09.03.2016

27

http://www.energymarketprice.com/SitePage.asp?act=NewsDetails&newsId=19145&trydf – по сост. на 24.03.2016

28

Global Wind Statistics, 2015.-GWEC, 10.02.2016

29

Проблема развития американской ветроэнергетики состоит в действующей в стране системе её поддержки на основе налоговых списаний, которая приводит к существенным колебаниям вводимых мощностей каждые 2 года из-за ожидания решения Конгресса США и президента по величине этих списаний. В год перед таким объявлением новых условий вводы мощностей резко падают, т.к. инвесторы откладывают их в ожидании решени правительства США по условиям поддержки.

30

Американская ветроэнергетическая ассоциация: ветроэнергетика США преодолевает рубеж установленной мощности ВЭС в 50 ГВт: http://www.vetern5.com/index.php?pid=5&PHPSESSID=6de7a2ec47fb0d7d79ed3e2598fd55ce

31

http://www.lmwindpower.com/en/stories-and-press/stories/news-from-LM-Places/Record-breaking-LM-88-4-blade – по сост. на 23.06.2016

32

Pelosi, Ray. The Next Generation in Wind Power Technology.-Renewable Energy World: http://digital.renewableenergyworld.com/renewableenergyworld/20160304?sub_id=48vIC8LdYiPt&folio=26&pg=29#pg29

33

Там же.

34

Bayar, Tildy. Sharpening the Blade. – Power Ingineering International, 2015, February: http://www.powerengineeringint.com/articles/print/volume-23/issue-2/features/sharpening-the-blade.html – по сост. на 16.03.2016

35

Именно асинхронные генераторы используются в большинстве работающих сегодня ветроагрегатов именно из-за свойств этого типа генератора.

36

«Ветер в Испании стал в 2013 г. основным источником электрической энергии» – http://www.vetern5.ru/index.php?pid=5

37

См., например: Никишина Ю. Не всё так дёшево и всё сердито.-Энергополис, январь-февраль 2012, стр. 64.

38

Например, в России использование отходов лесного и деревообрабатывающего производства часто сталкивается с экономически необоснованным поведением поставщиков отходов по отношению к станциям, использующим его для производства электроэнергии и тепла, если они принадлежат разным собственникам. То, что на исходной стадии процесса считается отходами и приносит их владельцам только дополнительные расходы и штрафы, вдруг становится источником выручки. К тому же иногда станция не может отказаться от покупки своего сырья именно у этого производителя из-за фактора географической близости и трудности с транспортировкой. В этом случае цены на те же отходы часто становятся необоснованно высокими, искажающими реальный рынок и затраты на производство энергии.

39

К другим важным аспектам относятся: процессы и затраты на поставку биомассы, эффективность при заготовке древесного сырья, водные ресурсы и т. д.

40

Рассчитано по: UN International Merchandise Trade Statistics / 2008 International Trade Statistics Yearbook, Volume II – Trade by commodity. – Geneva, 2008. – URL: http://comtrade.un.org/pb/

41

По данным сайта http://globalenergyobservatory.org/list.php?db=PowerPlants&type=Waste

42

По данным: Cooperation of European Waste-to-Energy Plants http://cewep.eu/m_1026