ВИЭ в России: итоги 2015 года

Экспертное партнёрство «Совет участников рынка ВИЭ» подготовил ежегодный аналитический доклад «Возобновляемые источники энергии в России: итоги 2015 года». В докладе: представлена информация об основных событиях в секторе ВИЭ, итогах конкурсных отборов и введённым объектам; сделан обзор изменений законодательной и нормативноправовой базы в области ВИЭ; дана информация по вузам и специальностям; сделана попытка описать патентный ландшафт; даны оценки эффектов от развития возобновляемой энергетики в России и собраны рекомендации по повышению инвестиционной привлекательности сектора. При подготовке доклада использовалась информация министерств и ведомств РФ, субъектов РФ, справочных и аналитических баз данных, материалы печатных и электронных СМИ, специализированных выставок, конференций и семинаров, материалы НП «Совет рынка» и отраслевых экспертов.

Российский рынок возобновляемых источников энергии в 2015 году продемонстрировал положительную динамику. Построены первые объекты (солнечные электростанции) в рамках новых механизмов поддержки ВИЭ. В конце июля 2015 года Россия стала членом Международного агентства по возобновляемой энергетике (IRENA). Внесены изменения в известные Постановление Правительства РФ №449-ПП и Распоряжение Правительства РФ №861-р, что позволило в конце 2015 года провести третий конкурсный отбор проектов ВИЭ.

Энергетический образовательный консорциум

В докладе впервые дан информационный обзор учебных заведений, осуществляющих подготовку специалистов в области энергосбережения и энергоэффективности, а также возобновляемых источников энергии. В 2014 году был создан энергетический образовательный консорциум, в который вошли 11 технических вузов России, занимающихся подготовкой специалистов для энергетической отрасли. Большинство вузов, входящих в данное объединение, предлагают направления подготовки, связанные с возобновляемой энергетикой.

Описание участников консорциума

Всероссийский научноисследовательский институт электрификации сельского хозяйства

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства» (ФГБНУ ВИЭСХ) был создан 28 марта 1930 года в системе Академии сельскохозяйственных наук с целью решения проблем электрификации сельского хозяйства. Институт реализует образовательную программу аспирантуры по направлению 13.06.01 «Электро- и теплотехника» («Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии»).

Казанский государственный энергетический университет

Статус университета вуз получил в 2000 году на базе Казанского филиала МЭИ. В университете ведётся подготовка специалистов по 14 направлениям подготовки бакалавров и магистров и по 11 направлениям подготовки дипломированных специалистов (31 специальности).

Институт электроэнергетики и электроники, кафедра «Инженерная экология и рациональное природопользование» осуществляет подготовку по направлениям: «Инженерная защита окружающей среды»; «Промышленная экология и рациональное использование природных ресурсов»; «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии». Кроме того, в Казанском государственном энергетическом университете в Институте теплоэнергетики существует кафедра «Энергообеспечение предприятий и энергоресурсосберегающих технологий». В 2010 году в Казанском государственном энергетическом университете создан Центр компетенций и технологий в области энергосбережения Республики Татарстан.

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

МГУ включает в себя 15 научно-исследовательских институтов, 41 факультет, более 300 кафедр и шесть филиалов (в их числе пять зарубежных — все расположены в странах СНГ).

Научно-исследовательская лаборатория возобновляемых источников энергии Географического факультета МГУ основана в 1987 году как проблемная лаборатория при кафедре рационального природопользования. С 1999 года лаборатория проводит Всероссийскую научную школу молодых учёных «Возобновляемые источники энергии». Сотрудники лаборатории принимают участие в чтении лекций по следующим дисциплинам: «Океанология», «Возобновляемая энергетика атмосферы и гидросферы», «Инновационные и ресурсосберегающие технологии в природопользовании», «Природосберегающие технологии», «Потенциал использования возобновляемых источников энергии».

Иркутский национальный исследовательский государственный технический университет

ИРНИТУ основан в 1930 году и ведёт подготовку по 10 профилям, 34 направлениям и 86 специальностям. Состоит из четырёх институтов, 18 факультетов. Кафедры «Теплоэнергетические системы» и «Теплоэнергетика» Института энергетики осуществляют обучение по направлению подготовки аспирантуры «Ядерная, тепловая и возобновляемая энергетика и сопутствующие технологии». На кафедре «Электропривода и электрического транспорта» создана учебно-инновационная лаборатория высокоэффективного электрооборудования и нетрадиционных и возобновляемых источников энергии.

С 2014/2015 учебного года в университете начата реализация совместной с Ottovon Guericke Universitaet Magdeburg (город Магдебург, Германия) магистерской программы «Интеллектуальные системы электроснабжения».

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Томский политехнический университет основан в 1896 году как Томский технологический институт практических инженеров императора Николая II. Кафедра электроснабжения промышленных предприятий Энергетического института (ЭНИН) осуществляет подготовку магистров техники и технологии по магистерской программе «Возобновляемые источники энергии».

Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт»

Московский энергетический институт основан в 1930 году. В 2013 году в МЭИ на основе существовавшей кафедры «Нетрадиционные ВИЭ» возрождена кафедра гидроэнергетики и ВИЭ. Кафедра ведёт двухступенчатую подготовку специалистов (бакалавр — четыре года, магистр техники и технологии — шесть лет) по двум профилям: «Гидроэлектростанции» и «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии».

Новосибирский государственный технический университет

Университет был учреждён 19 августа 1950 года как Новосибирский электротехнический институт. В 1992 году он был переименован в Новосибирский государственный технический университет. В настоящий момент НГТУ является одним из крупнейших вузов региона. На факультете «Энергетика» предусмотрено изучение дисциплин «Физические основы использования возобновляемых источников энергии» и «Основное энергетическое и вспомогательное оборудование установок нетрадиционной и возобновляемой энергетики».

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Петра Великого

Университет образован 19 февраля 1899 года в соответствии с величайшим дозволением Николая II на доклад министра финансов России С. Ю. Витте как Политехнический институт в Петербурге.

Кафедра «Водохозяйственное и гидротехническое строительство» Инженерностроительного института осуществляет подготовку бакалавров по направлениям «Строительство объектов возобновляемой энергетики» и «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии»; магистров по направлению «Проектирование, строительство и менеджмент объектов возобновляемой энергетики»; аспирантов по направлению «Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии».

В Санкт-Петербургском государственном политехническом университете работает Научно-образовательный центр «Возобновляемые виды энергии и установки на их основе», в состав которого входят Научно-исследовательское отделение «Технологии преобразования энергии возобновляемых источников» и учебно-научная лаборатория «Информационные технологии в энергетике».

Уральский федеральный университет им. первого президента России Б. Н. Ельцина

Уральский федеральный университет создан в 2009 году — один из крупнейших вузов Российской Федерации. Обучение осуществляется по 64 направлениям бакалавриата, 26 направлениям магистратуры, 126 специальностям аспирантуры и 42 специальностям докторантуры.

Уральский энергетический институт осуществляет обучение бакалавров по направлению «Электроэнергетика и электротехника», в рамках которого изучается предмет «Электроэнергетика на возобновляемой основе», а также подготовку магистров по специальности «Энергетические установки, электростанции и комплексы на базе нетрадиционных и возобновляемых источников энергии».

Промышленное производство

Приведём некоторые факты из производственной деятельности в области возобновляемых источников энергии в 2015 году. 17 февраля в Новочебоксарске был запущен завод по производству солнечных модулей. На предприятии внедрена тонкоплёночная технология изготовления солнечных модулей методом напыления нанослоёв, что позволяет в 200 раз сократить использование кремния — основного сырья в солнечной энергетике. Солнечные модули, производимые в Новочебоксарске, способны вырабатывать электричество даже в пасмурную погоду, что особенно актуально для российских условий. Также на этом предприятии начнётся производство солнечных батарей на полупроводниковых гетероструктурах.

Патентный ландшафт

В аналитическом докладе «Возобновляемые источники энергии в России: итоги 2015 года» впервые дан информационный обзор по патентной активности российских исследователей, инженеров и конструкторов в секторе ВИЭ. Рассматривалась патентная активность в Российской Федерации с 2005 по 2015 года по различным направлениям возобновляемой энергетики. Общее количество исследованных патентов за этот срок составило 115 патентов.

Самими популярными для патентования направлениями стали (рис. 2.1):

• солнечная энергетика — 23 %;
• ветроэнергетика — 30 %.

Большая часть патентов, зарегистрированных в исследуемый период, являются действующими (рис. 2.2). Это свидетельствует о востребованности патентов правообладателями и возможной конкурентоспособности изобретений.

Активный рост патентной активности приходится на два периода: с 2005 по 2007 годы (после чего наблюдается сильный спад в 2008 году и незначительный рост в 2009 году) и с 2010 по 2012 годы (рис. 2.3). Затем последовал трёхлетний спад активности, который свёл патентную активность до одного патента в 2015 году

Начиная с 2012 года перестали появ ляться новые патенты в сфере прилив но-отливной энергетики. И всё большую популярность набирают исследования в области энергии солнца и энергии ветра. Особенно ярко этот тренд был выражен с 2009 по 2012 годы (рис. 2.4).

Также собрана информация о ведущих учреждениях по исследуемой тематике в России. К ним относятся:

• Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства» Российской академии сельскохозяйственных наук;
• Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пензенская государственная технологическая академия»;
• Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова» Российской Академии Наук;
• Учреждение «Научно-исследовательский институт строительной физики» Российской академии архитектуры и строительных наук;
• Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южно-Уральский государственный университет»;
• Государственное образовательное учереждение высшего профессионального образования «Северо-Кавказский государственный технический университет»;
• ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства».

Стоит отметить, что в большинстве направлений возобновляемой энергетики преобладают патенты от российских учебных заведений.

Только в направлении энергии ветра и приливно-отливной энергетике преобладают патенты от частных лиц и коммерческих структур (рис. 2.5).

Нормативно-правовое регулирование

Функции по выработке и реализации государственной политики и нормативноправовому регулированию в сфере возобновляемых источников энергии возложены на Министерство энергетики РФ. Департамент государственной энергетической политики Министерства энергетики РФ осуществляет государственное регулирование отрасли и вырабатывает стратегию по стимулированию использования ВИЭ (рис. 4.1).

Функции по контролю достижения уровня локализации возложены на Министерство промышленности и торговли РФ в лице Департамента станкостроения и инвестиционного машиностроения.

Министерство экономического развития Российской Федерации отвечает за сопровождение принимаемых в отрасли решений и их влияние на макроэкономическую ситуацию в стране. Основными направлениями деятельности Департамента государственного регулирования тарифов, инфраструктурных реформ и энергоэффективности являются повышение энергетической эффективности и тарифно-ценовая политика.

На НП «Совет Рынка» (Департамент сертификации ВИЭ) возложены функции по регулированию правил, действующих в секторе ВИЭ:

• признание генерирующих объектов функционирующими на основе использования ВИЭ квалифицированными генерирующими объектами;
• ведение реестра выдачи и погашения сертификатов, подтверждающих объём производства электрической энергии на основе использования ВИЭ;
• разработка предложений в нормативно-правовые акты и иные документы.

Информацию, необходимую для проведения конкурсного отбора инвестиционных проектов по строительству объектов ВИЭ, и результаты конкурсов публикует ОАО «АТС» (рис. 4.2).

Техническое регулирование

Важнейшим инструментом государственного управления и стимулирования развития энергетической отрасли является существующая система государственного технического регулирования, отвечающая современным мировым требованиям и нормам.

Система технического регулирования в России начала формироваться с принятием Федерального закона от 27 декабря 2002 года №184-ФЗ «О техническом регулировании». Указом Президента РФ от 20 мая 2004 года №649 «Вопросы структуры федеральных органов исполнительной власти» создано Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (находится в ведении Министерства промышленности и торговли Российской Федерации).

Система технического регулирования призвана обеспечить интересы и требования государства в продвижении товаров и услуг, стимулирование экономического развития, защиты жизни и здоровья граждан, окружающей среды, материальных ценностей, достижения энергоэффективности и ресурсосбережения. Техническое регулирование осуществляется в трёх направлениях:

• техническое законодательство, включающее разработку и принятие технических регламентов (основных нормативно-правовых документов системы технического регулирования в статусе акта высшей юридической силы);
• стандартизация (разработка нормативных, методических и других документов добровольного применения для упорядочения в сферах производства и обращения продукции);
• проверка соответствия, проводимая в различных формах (подтверждение соответствия, аккредитация, испытания, лицензирование, государственный контроль и т.д.).

В соответствие с №184-ФЗ «О техническом регулировании» национальные стандарты создаются для поддержания технических регламентов: основных нормативных правовых документов технического законодательства, представляющих собой федеральные законы обязательного исполнения. Технический регламент должен как основной нормативный правовой документ дополнить и объединить в единую схему технического регулирования все разрабатываемые стандарты.

В настоящее время в Российской Федерации нет технического регламента по ВИЭ. Но с увеличением количества действующих национальных стандартов в этой области (на сегодня в России действуют 87 национальных стандартов по разным направлениям ВИЭ) встаёт вопрос об их систематизации. С этой точки зрения актуальной задачей становится разработка и принятие технического регламента о безопасности энергетики на возобновляемых источниках энергии.

В настоящее время организационную работу по подготовке проектов стандартов и деятельности ТК 016 «Электроэнергетика» Подкомитет ПК 5 «Распределённая генерация (включая ВИЭ)» ведёт ЗАО «Техническая инспекция ЕЭС» (интернет-ресурс tiees.ru).

Приказом Росстандарта от 18 января 2016 года утверждена «Программа национальной стандартизации на 2016 год». Ознакомиться с Программой можно на интернет-ресурсе gost.ru.

Существует много вопросов к организации работ по стандартизации в области использования возобновляемых источников энергии на уровне технических комитетов, без решения которых не удастся упорядочить работу по созданию стандартов для возобновляемой энергетики.

Например, деятельность реорганизованных ТК 330 и ТК 448 не охватывала биоэнергетику — одно из важнейших направлений ВИЭ. При этом сфера деятельности существующего ТК 326 «Биотехнологии» предметно не охватывает известные направления биоэнергетики. Появление стандартов, подготовленных ТК 349 «Менеджмент отходов» и ТК 179 «Твёрдое минеральное топливо», носит фрагментарный характер. Необходимо отметить, что разработка национальных стандартов в области ВИЭ проводится в основном по инициативе отдельных заказчиков. Сейчас часть действующих стандартов уже устарела и требует переработки. Также остро стоит вопрос о систематизации действующих стандартов. Крайне важным вопросом является качество документов, разработанных как проекты национальных стандартов. Высокий научный и практический уровень разработок можно обеспечить, привлекая к этой работе квалифицированных специалистов, учёных и производственников.

В последние годы развивается практика создания технических регламентов в статусе технических регламентов Таможенного союза, которые после их утверждения принимаются как технические регламенты стран-участников Содружества Независимых Государств (СНГ).

Ресурсы и эффекты, связанные с развитием ВИЭ в России

В 2015 году специалистами МГУ имени М. В. Ломоносова, Института энергетики ВШЭ, Объединённого института высоких температур РАН подготовлен «Атлас ресурсов возобновляемой энергетики Российской Федерации».

В атласе приведены методики оценки и результаты расчётов природных ресурсов и энергетических потенциалов различных видов ВИЭ на территории РФ: энергии солнца, ветра, энергии малых водных потоков, торфа, энергии биомассы, в том числе сельскохозяйственных отходов, ТБО, ОСВ, отходов лесной и деревообрабатыв ающей промышленно сти.

Собранные и структурированные данные, результаты проведённых расчётов всех видов ресурсов и потенциалов ВИЭ позволили представить полученные результаты в виде карт территории РФ с детализацией по субъектам РФ, а также на градусной сетке (для солнечной и ветровой генераций). Далее представлены примеры оценок энергетического потенциала солнечной и ветровой генераций, а также энергетического потенциала биомассы отходов сельского хозяйства, ЖКХ, расчётной лесосеки и потенциала малой гидроэнергетики.

На карте (рис. 6.1), отражающей средние за год дневные суммы суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность, видно, что наиболее «солнечными» регионами России с поступлением солнечной радиации более 3,5 кВт-ч/ (м²-день) наряду с Краснодарским краем являются юг Хабаровского края, юг Читинской области и некоторые районы Якутии. Значительная часть территории России, в том числе часть Сибири и даже некоторые северные районы, лежащие за полярным кругом, характеризуется поступлением солнечной радиации от 3,0 до 3,5 кВт-ч/(м²-день).

На всей остальной территории среднегодовые суммы солнечной радиации составляют 2,5-3,5 кВт-ч/(м²-день), как это показано в табл. 6.1 и 6.2.

На карте (рис. 6.2) представлено распределение среднегодовых скоростей ветра на высоте 10 м над поверхностью земли типа «Аэропорт: плоская грубая трава», который максимально приближен к характеру растительного покрова на метеорологической площадке. Большая часть территории Российской Федерации находится в зоне слабой ветровой активности, показатели среднегодовой скорости лежат в диапазоне 2,7-3,3 м/с. Наиболее высокие значения — от 4,0 до 6,8 м/с наблюдаются в областях за полярным кругом западнее 110° в. д. и в европейской части южнее 55° с. ш. на северо-востоке страны, а также на полуострове Камчатка и острове Сахалин. Для распределений средней скорости на высотах 30, 50, 100 и 120 м характерны те же территориальные закономерности, однако сами значения с увеличением расстояния от поверхности земли существенно возрастают.

Оценки валового энергетического потенциала биомассы отходов сельского и жилищно-коммунального хозяйств и расчётной лесосеки были проведены по субъектам Российской Федерации. При расчётах ресурсов различных видов ВИЭ ряд крупных субъектов Сибири и Дальнего Востока были разделены на регионы в связи со значительной площадью этих субъектов, существенным различием климатических условий в пределах территорий и, следовательно, пространственной неоднородностью сельскохозяйственного производства, расчётной лесосеки и концентрации населения (табл. 6.3).

Результаты НИР «Оценка технического и экономического потенциала развития ВИЭ на территории РФ, разработка сценариев и подготовка предложений по содержанию “дорожной карты” развития ВИЭ на перспективу до 2035 года», которая в 2015 году была выполнена группой авторов, показал следующие оценки:

• валовый потенциал 2,3 X 10¹² т.у.т.;
• технический потенциал 4,6 млрд т.у.т.;
• экономический потенциал 274 млн т.у.т.

По оценкам экспертов, общий объём производства энергии с использованием ВИЭ, торфа и ТБО в России оценивается сегодня в 3 млн т.у.т. в год (около 1 % от экономического потенциала).

Актуальная повестка дня и рекомендации

При подготовке настоящего доклада ряд экспертов высказали своё мнение по состоянию дел в отрасли и актуальной «повестке дня». Минувший 2015 год стал рекордным для возобновляемой энергетики в мире как по объёму инвестиций, так и по показателям построенных мощностей в ветровой и солнечной энергетике (64 и 57 ГВт, соответственно), по данным Bloomberg New Energy Finance. Предполагается, что ВИЭ в совокупности с технологиями накопления энергии уже в среднесрочной перспективе смогут значительно потеснить традиционные источники в общем энергетическом балансе.

Общей проблемой является избыточные генерирующие мощностей в России и снижение объёмов потребления электроэнергии. На этом фоне программа развития ГК «Росатом» выглядит амбициозной и не оставляет места для ВИЭ-генерации. Принятое в декабре 2015 года на климатической конференции в Париже соглашение о снижении выбросов парниковых газов поставило вопрос о расширения масштабов применения ВИЭ в электроэнергетике в качестве мер по снижению этих вредных выбросов. Минприроды предлагает разработать стратегию долгосрочного развития с низким уровнем выбросов парниковых газов с механизмами финансового стимулирования путём введения «углеродного налога», льготного налогообложения, выделения субсидий и создание углеродных рынков.

Фактором, стимулирующим развитие ВИЭ в России, стало предложение Министерства природных ресурсов и экологии РФ по созданию «низкоуглеродной зоны» в Восточной Сибири, которое предполагает активное использование альтернативных источников энергии для снижения уровня вредных выбросов в атмосферу. В начале февраля вице-премьер, полномочный представитель президента Российской Федерации в Дальневосточном федеральном округе Юрий Трутнев поручил Минприроды и Минэнерго рассмотреть материалы Парижской конференции, в частности, реализацию пилотного проекта по отказу от угольной генерации в Восточной Сибири.

Современный этап развития возобновляемой энергетики в России характеризуется рядом факторов:

• разработка и принятие нормативной базы в области возобновляемых источников энергии произошло кулуарно, в интересах узкого круга «заказчиков»;
• нормативная база в секторе ВИЭ определяет низкую инвестиционную привлекательность проектов в секторе ветроэнергетики и малых ГЭС по сравнению с сектором солнечной энергетики;
• российский рынок ВИЭ мал, что в совокупности с требованиями по локализации, высокой стоимостью заёмного капитала, ограниченными объёмами финансирования НИОКР снижает интерес промышленных и малых инновационных компаний к инвестициям в разработку новых образцов техники и создание серийных производств;
• лоббирование крупными иностранными «мейджорами» интереса к организации в России производства оборудования для ВИЭ, что затрудняет процесс внутренних инноваций и выход российских компаний на международные рынки.

В логике развития ВИЭ в России необходим переход к формуле «декларация — технологии — финансирование — рынок» с защитой интересов отечественных производителей техники и разработчиков технологий. В первую очередь необходимо запустить программу государственной поддержки опытно-конструкторских разработок и организации серийного производства оборудования для ВИЭ, по которой компании смогут получать специальные выплаты за собственные разработки и серийный выпуск оборудования, соответствующего определённым требованиям. Крайне необходима государственная поддержка пилотных демонстрационных проектов с использованием новых отечественных технологий на этапе испытаний и сертификации.

Для развития отечественной производственной базы необходимо увеличение объёмов финансирования НИОКР, стимулирование международного научно-технического и производственного сотрудничества и обмена, расширение подготовки специалистов в сфере возобновляемой энергетики. Для решения этих задач рекомендуется разработать федеральную целевую программу (ФЦП) «Исследования и разработки в сфере возобновляемой энергетики».

Необходимо директивное формирование программ и проектов развития технологий в области ВИЭ и использование средств таких институтов развития, как фонд «Сколково», РВК, «Роснано», Фонд развития Дальнего Востока и др., а также средств Министерства промышленности, Министерства энергетики, Министерства образования и науки, Министерства сельского хозяйства. Требуется обеспечить доступ участников рынка к долгосрочному финансированию. Решение данной задачи возможно, например, через выпуск специальных облигационных займов и запуск программы поощрения инвестиций в ВИЭ в государственных банках. Также требуются предоставление налоговых льгот и государственных кредитных гарантий компаниям, которые занимаются развитием возобновляемой энергетики. На региональном и муниципальном уровне поддержка проектов в области ВИЭ может быть организована путём предоставления земельных участков по льготной арендной ставке.

Для массового развития сектора ВИЭ в России необходимо:

• поставить более амбициозные цели развития ВИЭ в России в рамках «Энергетической стратегии ’2035» и подготовки «Энергетической стратегии ’2040» с целевым показателем 20-25 ГВт ВИЭ-электростанций в России к 2040 году;
• активизировать государственные инвестиции в создание технологических заделов и организацию производственных площадок по выпуску оборудования для строительства объектов ВИЭ-генерации;
• снизить стоимость оборудования для строительства и обслуживания объектов ВИЭ-генерации при максимальном использовании отечественных технологий;
• перейти к применению агрегатов с рекомендованным сроком службы более 25 лет;
• обеспечить качественную диспетчеризацию крупных объектов ВИЭ, действующих на ОРЭМ;
• обеспечить принятие нормативной базы, которая стимулирует использование генераторов на основе ВИЭ в домашних хозяйствах и на розничных рынках электроэнергии;
• обеспечить выведение специальных сельхозкультур в зонах рискованного земледелия для производства биомассы;
• активизировать образовательные программы в средних и высших учебных заведениях.