Возобновляемая энергетика стран СНГ в 2022–2023 годах

Рис. 1. Установленные мощности энергогенерации ВЭ в странах мира в 2022 году

В развитии возобновляемой энергетики (ВЭ) важную роль играет достоверная статистика. Такая информация доступна на сайтах международных энергетических агентств. Международное агентство по возобновляемым источникам энергии (International Renewable Energy Agency, IRENA) в 2023 году объединяло 169 государств, каждое из которых ежегодно предоставляло статистические отчёты. В 2023-м на сайте IRENA по итогам 2022 года суммарная установленная мощность мировой возобновляемой электроэнергетики оценивалась в 3372 ГВт (100%) [1].

На рис. 1 приведена диаграмма распределения мощностей следующих видов генерации: гидроэнергетика (ГЭС) — 1256 ГВт (37,2%); солнечная энергетика (СЭС) — 1052 ГВт (31,2%); ветроэнергетика (ВЭС) — 900 ГВт (26,7%); геотермальная энергетика (ГеоЭС) — 15 ГВт (0,4%); биоэнергетики (БиоЭС) — 149 ГВт (4,4%). Подготовку статистической информации в агентстве IRENA осуществляет «Центр знаний, политики и финансов» (Knowledge Policy and Finance Center, KPFC) по отчётам национальных операторов. Статистика Международного энергетического агентства (International Energy Agency, IEA) по ВЭ [2] в целом существенно не отличается от данных агентства IRENA. Международная экспертная организация Renewable Energy Policy Network for the 21st Century (REN21) в своих отчётах [3] в основном приводит экспертные оценки.

Рис. 2. Значение суммарных мощностей ВЭ в странах СНГ в 2023 году

В табл. 1 и на рис. 2 (по данным IRENA) представлены значения суммарных установленных мощностей возобновляемой энергетики стран СНГ по итогам 2022 года, а на рис. 3 — диаграмма распределения мощностей по видам генерации.

Рис. 3. Установленная мощность видов ВЭ в странах СНГ

Возобновляемая электрогенерация России

В основе развития возобновляемой энергетики Российской Федерации лежит план «ДПМ ВИЭ 2.0″ со строительством до 2035 года ветровой, солнечной, малой гидроэнергетики с суммарной установленной мощностью до 12 ГВт, что было утверждено Распоряжением Правительства РФ от 21 июня 2021 года №1446-р (ДПМ — договор предоставления мощностей).

Меры по декарбонизации экономики по Распоряжению Правительства РФ от 29 октября 2021 года №3052-р в том числе регламентируют развитие технологий электроэнергетики на основе ВИЭ. Распоряжением Правительства РФ от 1 октября 2021 года №2765-р был утверждён федеральный проект «Чистая энергетика» с проведением конкурсов проектов ВИЭ и созданием отечественной сертификации электроэнергии на основе ВИЭ. Распоряжением Правительства РФ от 24 марта 2022 года №594-р были внесены изменения в основные направления государственной политики развития ВЭ до 2035 года.

Минэнерго России поручено до 10 марта года, следующего за отчётным годом, подготавливать информацию об анализе цен на электроэнергию на основе ВИЭ, о введённых в эксплуатацию установленных мощностях энергетики на оптовом и розничном рынках, а также объектах микрогенерации.

Согласно данным IRENA [1], суммарная установленная мощность ВЭ России в 2023 году составила 58,06 ГВт (100%), в том числе ГЭС — 51,93 ГВт (89,5%); ВЭС — 2,52 ГВт (4,3%); СЭС — 2,17 ГВт (3,7%); БиоЭС — 1,37 ГВт (2,4%); ГеоЭС — 0,07 (0,1%) (рис. 4). По отчёту Системного оператора Единой энергетической системы

России (АО «СО ЕЭС») [4], суммарная установленная мощность ВЭ в объединённой энергосистеме составила 54,97 ГВт (100%), в том числе ГЭС — 50,2 ГВт; ВЭС — 2,5 ГВт; СЭС — 2,2 ГВт; ГеоЭС — 0,074 ГВт (рис. 5). В обзоре Ассоциации российской возобновляемой энергетики (АРВЭ) [5] описаны основные тенденции развития ВЭ. По её данным, ветроэнергетика России в 2022 году имела суммарную установленную мощность 2,28 ГВт, в том числе на оптовом рынке 2,168 ГВт (24 ВЭС), в технологически изолированных территориальных энергосистемах 0,0228 ГВт. В 2022 году ООО «Энел Рус Винд Кола» ввела в эксплуатацию первую очередь Кольской ВЭС в Мурманской области (170,4 МВт), а АО «Ветро ОГК-2″ — Берестовскую ВЭС в Ставропольском крае (60 МВт). На розничном рынке АО «Калининградская генерирующая компания» ввела в эксплуатацию Зеленоградскую ВЭС (0,6 МВт).

В 2022 году фирмы Vestas, ПАО «Энел Россия», Siemens Gamesa сворачивали свои производства и организации по монтажу ветроагрегатов. Успешную деятельность продолжало АО «НовоВинд» ГК «Росатом» с производством комплектующих в городе Волгодонске.

Самарская СЭС (75 МВт, ООО «Солар Системс») в пос. Маяк Самарской области

Солнечная энергетика РФ в 2023 году, по данным АО «СО ЕЭС», имела установленную мощность 2,17 ГВт. Основным отечественным производителем фотоэлектрических модулей (ФЭМ) и инвестором сооружения СЭС являлась ГК «Хевел». Значительные объёмы производства ФЭМ и сооружения СЭС обеспечивала компания ООО «Солар Системс», которая в 2017–2020 годах построила на оптовом рынке 20 СЭС, а в 2022 году — три СЭС на розничном рынке в Башкортостане, Краснодарском крае и Ульяновской области. В 2021 году ООО «Солар Системс» подписало соглашение с китайской фирмой Wuxi Suntech Power о строительстве в РФ завода по производству ФЭП и ФЭМ с годовой программой 300 МВт. В 2023 году в Калининградской области ГК «Росатом» построила завод «Энкор» по производству 1,3 ГВт в год кремниевых пластин и 1 ГВт в год ФЭМ. В 2022 году в РФ на оптовом рынке были построены СЭС общей установленной мощностью 137,6 МВт. ООО «Грин Энерджи Рус» (ГК «Хевел») завершило сооружение Дергачёвской СЭС (вторая и третья очереди) в Саратовской области — 35 МВт; Южно-Сухокумской (Ногайской) СЭС в Дагестане — 15 МВт; Читинской СЭС (вторая очередь) в Забайкальском крае — 15 МВт; Черновской СЭС (первая и вторая очереди) в Забайкальском крае — 35 МВт. ООО «Фортум — Новая Генерация 2″ ввело в эксплуатацию Аршанскую СЭС (Элистинскую) в Калмыкии — 37,6 МВт. На розничном рынке было завершено строительство ООО «Курай — Солар» Агидельской СЭС (первая и вторая очереди) в Башкортостане — 9,98 МВт, ООО «Лукойл-Кубаньэнерго» СЭС на территории Краснодарской ТЭЦ — 2,35 МВт.

В технологически изолированных территориальных энергосистемах (ТИТЭС) ООО «Группа ЭНЭЛТ» и ООО «КЭР» были построены в Якутии в Верхоянске энергокомплексы на основе газопоршневых агрегатов и СЭС (АГУЭ) в населённых пунктах Хонуу, Сасыр, Тебюляк и Кулун-Елбют общей мощностью 2,96 МВт. ООО «Хевел Энергосервис» построило АГУЭ в посёлке Марково на Чукотке мощностью 0,8 МВт, в Республике Тыва в селе Тоора-Хем — 1 МВт.

Малая гидроэнергетика России имела в 2022 году суммарную установленную мощность 1220 МВт. На оптовом рынке ПАО «РусГидро» была введена в эксплуатацию Красногорская МГЭС-2 в Карачаево-Черкессии мощностью 24,9 МВт, а на розничном — Малая Краснополянская ГЭС в Краснодарском крае — 1,5 МВт (компания ООО «Лукойл-Экоэнерго»).

Чемальская мини-ГЭС в Республике Алтай (электрическая мощность 0,5 МВт)

Три ГеоЭС на Камчатке имели установленную мощность 74 МВт, а выработка электрической энергии в 2022 году составила 1637 млн кВт·ч. Паужетская ГеоЭС (11 МВт) снизила производство, а Мутновская ГеоЭС с установленной мощностью 50 МВт с вводом в эксплуатацию новой геотермальной скважины увеличила свою долю в энергобалансе Камчатки до 24,7%. Биоэнергетика России, по данным агентства IRENA, в 2023 году имела установленную мощность 1373 МВт (отчётность Минэнерго и топлива РФ за 2002 год). На первое января 2024 года достоверная статистика по электрогенерации РФ на основе биомассы отсутствовала.

Региональными лидерами ВЭ России в 2022 году были Астраханская область — 625 МВт, в том числе СЭС — 285 МВт; ВЭС — 340,2 МВт; Ставропольский край — 615,3 МВт, в том числе СЭС — 100 МВт, ВЭС — 510 МВт; Ростовская область — 607,3 МВт, в том числе СЭС — 234,1 МВт, ВЭС — 216,6 МВт.

Российская научная школа возобновляемой энергетики в 2023 году включала:

• Объединённый институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН, город Москва) — солнечная, водородная, биоэнергетика, геотермальная энергетика;
• научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр «ВИМ» (ФГБНУ «ФНАЦ «ВИМ», город Москва, бывший институт ВИЭСХ) — солнечная и биоэнергетика,

а также пять вузов:

• Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт» (НИУ «МЭИ», город Москва) — гидроэнергетика, солнечная и ветровая энергетика;
• Научно-исследовательская лаборатория возобновляемых источников энергии (НИЛ ВИЭ) Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова (МГУ, город Москва) — климатические базы данных, экономика ВИЭ, биоэнергетика;
• Научно-образовательный центр «Возобновляемые виды энергии и установки на их основе» (НОЦ «ВИЭ») Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ, город Санкт-Петербург) — ветрои солнечная энергетика в арктических условиях;
• кафедра «АЭС и ВИЭ» Уральского федерального университета имени первого Президента России Б. Н. Ельцина (УрФУ, город Екатеринбург) — солнечная, ветровая, биоэнергетика;
• кафедра электрических станций, сетей и электроснабжения Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ, город Челябинск) — солнечная и ветровая энергетика [6].

Из анализа деятельности научных школ ВЭ России следует, что в нашей стране отсутствует координирующая национальная организация по комплексному исследованию проблем ВИЭ.

Финансирование научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) по ВИЭ недостаточно. Академические учреждения финансируют работы по ВИЭ в рамках их общих бюджетов, а вузовские организации — из бюджетов образовательной деятельности.

Рис. 4. Установленная мощность видов ВЭ в РФ в 2023 году

Данные по установленной мощности и выработанной электроэнергии публикуются в отчётах АО «СО ЕЭС» [4]. При сравнении диаграмм распределения установленной мощности в 2022 году агентства IRENA (рис. 4) и АО «СО ЕЭС» (рис. 5) были выявлены существенные расхождения. Так, в отчёте АО «СО ЕЭС» отсутствуют данные по установленной мощности БиоЭС. В обзорах Ассоциации российской возобновляемой энергетики (АРВЭ) [5] при этом приводятся факты ввода в эксплуатацию только отдельных БиоЭС, а значение суммарной установленной мощности БиоЭС в РФ (1,37 ГВт), по данным д.т.н. П. П. Безруких, было актуально в 2002 году.

Рис. 5. Установленная мощность видов ВЭ в РФ в 2023 году

В РФ отсутствует статистика ввода в эксплуатацию фотоэлектрических станций (ФЭС) отдельных потребителей, не работающих в составе единой энергосистемы страны. По экспертным данным, суммарное значение установленной мощности таких ФЭС сравнимо со значением мощности СЭС, работающих в энергосистеме. В современных условиях отчёты о вводе в эксплуатацию должны дополняться данными таможенных и налоговых служб. Примером такой методики могут служить результаты обработки материалов по солнечной теплогенерации (рис. 6). Структура основных потребителей солнечной теплогенерации была принята по классификации общепризнанной в мире экспертной организации AEE INTEC (Австрия) [7]. При этом были учтены площади произведённых солнечных коллекторов, построенных гелиоустановок, отчётные данные таможенных и налоговых органов по зарубежным солнечным коллекторам и гелиоустановкам.

Рис. 6. Распределение площадей гелиоустановок Российской Федерации в 2022 году с учётом зарубежных поставок солнечных коллекторов

Подготовкой специалистов по ВИЭ (бакалавров и магистров) в 2022 году в РФ занимались 17 вузов с годовым выпуском более 300 человек: НИУ «МЭИ» (Москва), Санкт-Петербургский политехнический университет (СПбПУ), Казанский государственный энергетический университет (КГЭУ), Южно-Уральского государственный университет (ЮУрГУ, Челябинск), Уральский федеральный университет (УрФУ, Екатеринбург), Московский государственный университет (МГУ), Астраханский государственный университет (АГУ), Севастопольский государственный университет (СевГУ), Дагестанский государственный университет (ДГУ, город Махачкала), Ульяновский государственный технический университет (УлГТУ), Московский государственный технический университет (МГТУ) имени Н. Э. Баумана, Удмуртский государственный университет (УдГУ, город Саранск), Государственный университет «Дубна» (Московская область), Алтайский государственный университет (АлтГУ, город Барнаул), Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина (КубГАУ, город Краснодар), Федеральный научный агроинженерный центр «ВИМ» (ФНАЦ «ВИМ», город Москва) [8]. Обучение учёных осуществляли аспирантуры четырёх вузов и одного учреждения РАН с ежегодным выпуском 50 человек [8].

Майминская СЭС (25 МВт, ГК «Хэвэл») в Алтайском крае — первая в России солнечная электростанция, построенная на гетероструктурных солнечных модулях

Общая численность преподавателей по ВИЭ составляла до 150 человек. Программы и методики обучения по ВИЭ утверждались каждым вузом в отдельности. В России был один специализированный журнал по ВИЭ, а статьи по этой теме публиковались в 13 научно-технических журналах. За последние пять лет там были напечатаны 610 статей по ВИЭ.

Научно-техническая общественность была объединена в несколько организаций, в том числе Ассоциацию по возобновляемой энергетике (АРВЭ), Российскую ассоциацию ветроиндустрии (РАВИ), Комитет по ВИЭ Российского Союза научных и инженерных общественных организаций (РосСНИО).

Возобновляемая электрогенерация Беларуси

В основе развития ВЭ Республики Беларусь (РБ) находится закон от 24 февраля 2021 года №204-ФЗ «О возобновляемых источниках энергии» и госпрограмма «Энергосбережение на 2021–2025 годы», утверждённая постановлением Совета Министров РБ от 24 февраля 2021 года №103. К концу 2023 года этой программой было предусмотрено сооружение электростанций на основе ВИЭ общей мощностью 129,5 МВт, в том числе ВЭУ — 29,8 МВт; МГЭС — 29,1 МВт; СЭС — 10 МВт; БиоЭС — 15 МВт; электростанций на ТБО — 40 МВт, на биоотходах — 83 МВт, биогазе — 37 МВт. Эта программа предполагает сооружение теплонасосных установок (ТНУ) на 17 объектах общей тепловой мощностью 28,6 МВт [9]. Реализация государственной политики в области ВИЭ поручена Департаменту энергоэффективности Госкомитета Совета Министров РБ по стандартизации, а статистическая отчётность предоставляется по форме «4-Энергосбережение». Научным сопровождением занимается лаборатория ВИЭ Института энергетики Национальной академии наук (НАН) РБ с секторами био-, солнечной энергетики и утилизации отходов. Научно-техническую общественность Беларуси объединяет ассоциация «Возобновляемая энергетика», а статьи публикуются в журналах «Энергетическая стратегия» и «Энергоэффективность».

По данным агентства IRENA, в 2023 году в Республике Беларусь суммарная установленная мощность электростанций на основе ВИЭ составляла 633 МВт (100%), в том числе МГЭС — 97 МВт; ВЭУ — 122 МВт; СЭС — 273 МВт; БиоЭС — 141 МВт (рис. 7). В январе 2023 года Департамент энергоэффективности РБ сообщил о достижении суммарной установленной мощности ВЭ — 631,5 МВт, в том числе 108 ВЭУ — 122 МВт; 84 СЭС — 273 МВт; 54 ГЭС — 96 МВт, 31 биогазовой установки — 40 МВт, 11 мини-ТЭЦ на дровах — 100 МВт. Доля ВЭ в общем энергобалансе РБ составила 8,1% [9]. В 2023 году правительство Беларуси приступило к реализации рекомендаций агентства IRENA: по доработке Концепции энергетической безопасности в части увеличения доли ВИЭ в общем энергобалансе; дополнению закона о теплоснабжении разделом ВИЭ; оценке потенциала биомассы и геотермальных ресурсов; разработке стандарта доступа ВЭ на рынок электроэнергии; прогнозированию выработки электроэнергии СЭС и ВЭС и т. п.

Рис. 7. Установленные мощности энергогенерации ВЭ Беларуси в 2023 году

В солнечной энергетике РБ при её общей установленной мощности 269 МВт около половины составляла мощность СЭС «Малая Речица» (109 МВт), построенной в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС в Черниковском районе Могилевской области. Крупными СЭС являются также станции «Беларусьнефть» (55 МВт) и «Солар II» в Гомельской области.

В ветроэнергетике Беларуси одна треть ВЭУ установлена в городе Новогрудке Гродненской области. На станции работают ВЭУ китайских производителей с единичной мощностью от 1,5 до 3,3 МВт. В биоэлектрогенерации из 31 биогазовой установки самой мощной 4,8 МВт является БиоЭС СПК «Рассвет» в Могилёвской области [10].

Возобновляемая электрогенерация Казахстана

По данным IRENA, суммарная установленная мощность ВЭ в Республике Казахстан (РК) в 2023 году составляла 5663 МВт (100%), в том числе ГЭС — 2903 МВт (51,3%); ВЭС — 1440 МВт (25,4%); СЭС — 1306 МВт (23,1%); БиоЭС — 14 МВт (0,2%). На рис. 8 представлена диаграмма распределения этих мощностей.

Рис. 8. Установленные мощности энергогенерации ВЭ Казахстана в 2023 году

По данным Минэнерго РК, суммарная установленная мощность 145 электростанций на основе ВИЭ Казахстана в 2023 году составляла 2676 МВт при годовой выработке электрической энергии 5111 млн кВт·ч. Работали 44 системных СЭС с общей установленной мощностью 1148 МВт и годовой выработкой 1763 млн кВт·ч. 46 системных ВЭС имели общую мощность 958 МВт и выработку 2411 млн кВт·ч в год. 37 малых ГЭС с общей установленной мощностью 280 МВт выработали 934 млн кВт·ч в год. Общая мощность трёх БиоЭС составляла 1,77 МВт. Доля выработки электростанций на ВИЭ в 2022 году достигла 4,53% от общей выработки электроэнергии в стране [11].

Ресурсная база электростанций на ВИЭ Казахстана представлена в отчёте Агентство США по международному развитию (Agency for International Development, USAID), ветровой энергии — в «Атласе ветровых ресурсов Казахстана» 2009 года, солнечной — в «Атласе солнечных ресурсов Казахстана», разработанных казахстанскими специалистами.

Госрегулирование ВЭ в Казахстане осуществляется в соответствии с законом от 4 июля 2004 года №165-IV «О поддержке использования возобновляемых источников энергии» и Концепцией перехода Республики Казахстан к «зелёной» энергетике от 30 мая 2013 года «Основные принципы госрегулирования: гарантированный сбыт электроэнергии по специальным тарифам и обеспечение налоговых льгот».

Структурой госрегулирования является ТОО «Расчётный финансовый центр возобновляемой энергетики» (РФЦ). У генераторов ВЭ электроэнергия приобреталась ТОО «РФЦ» по аукционным ценам. Оптовые энергоснабжающие организации закупали у него электроэнергию по установленному государством тарифу поддержки возобновляемых источников энергии и реализовывали по так называемому «предельному тарифу со сквозной надбавкой на ВИЭ».

На аукционных торгах в 2022 году при общей заявленной мощности электростанций на ВИЭ 440 МВт было отобрано 15 проектов, в том числе ВЭС — 400 МВт, СЭС — 40 МВт. В 2022 году были введены в эксплуатацию 12 объектов ВИЭ суммарной мощностью 385 МВт. Налоговые льготы состояли из пониженных значений НДС, земельного и подоходного налогов. Инвестиционные льготы достигали 30% сметной стоимости. Государственные натурные гранты включали земельные участки и здания. Для домашних хозяйств, не подключённых к электросетям, при мощности до 5 кВт практиковался возврат государством до 50% инвестиций в ВЭ [11].

Основными инвесторами сооружения СЭС и ВЭС в Казахстане являлись: Total Eren SA — 178 МВт; SolarNet — 176 МВт; ГК «Хевел» — 170 МВт; UG Energy, Ltd., — 150 МВт; Universal Energy Co., Ltd., — 130 МВт; АО «Самрук-Энерго» — 125 МВт. Подготовку специалистов по ВИЭ (бакалавров, магистров, инженеров) вели три учебных заведения: Алматинский университет энергетики и связи имени Гумарбека Даукеева (АУЭС) — бакалавры; Казахстанско-Немецкий университет [Deutsch-Kasachische Universität (DKU), город Алматы] — бакалавры, магистры; Рудненский индустриальный институт (РИУ, город Рудный) — инженеры.

Возобновляемая электрогенерация Узбекистана

В основе развития ВЭ Республики Узбекистан (РУз) — закон от 21 мая 2019 года №ЗРУ-538 «Об использовании возобновляемых источников энергии». Органом государственного и хозяйственного управления является Министерство энергетики РУз. Указом Президента РУз от 9 сентября 2022 года №УП-220 «О дополнительных мерах по внедрению энергосберегающих технологий и развитию возобновляемых источников энергии малой мощности» установлены задания по проектированию и вводу в эксплуатацию объектов фотоэнергетики и солнечного горячего водоснабжения (ГВС) социальных, государственных учреждений, односемейных и многоквартирных домов, торгово-развлекательных центров. Предусмотрены налоговые преференции и компенсационные выплаты владельцам гелиоустановок из специально созданного Внебюджетного межотраслевого фонда энергосбережения при Минэнерго. Контроль за выполнением мероприятий возложен на соответствующие государственные инспекции. Ближайшее будущее развития ВЭ определено Постановлением Президента РУз от 16 февраля 2023 года №ПП-57 «О мерах по ускорению внедрения возобновляемых источников энергии и энергосберегающих технологий в 2023 году».

Рис. 9. Установленные мощности энергогенерации ВЭ Узбекистана в 2023 году

По данным IRENA, в 2023 году установленная электрическая мощность ВЭ РУз составляла 2668 МВт, в том числе ГЭС — 2415 МВт, СЭС — 253 МВт (рис. 9). На 24 октября 2023 года, по данным д.т.н. Ю. К. Рашидова, в соответствии с Указом Президента РУз от 9 сентября 2022 года №УП-220 на 8800 объектах социальной сферы и госучреждений были установлены фотоэлектрические установки (ФЭУ) общей мощностью 174,4 МВт и гелиоустановки ГВС общей тепловой мощностью 9,16 МВт, на 11651 зданиях частных предпринимателей — ФЭУ мощностью 134,1 МВт. На 35523 односемейных домах были смонтированы ФЭУ мощностью 69,2 МВт и гелиоустановки ГВС тепловой мощностью 4,37 МВт, а на 329 зданиях МКД — 3,38 МВт. ФЭУ и гелиоустановок ГВС — 3,38 МВт.

Суммарная установленная электрическая мощность указанных ФЭУ составила 381 МВт (100%), а тепловая мощность гелиоустановок ГВС — 13,53 МВт.

По данным агентства IRENA, в 2023 году установленная электрическая мощность фотоэнергетики РУз составляла 252 МВт. Эти данные включали в основном две системные СЭС мощностью по 100 МВт в Нурабадском районе Самаркандской и в Карманинском районе Навоийской областей. В стадии строительства ещё три СЭС общей мощностью 600 МВт, в том числе 100 МВт «Чугонота» в городе Самарканде, 200 МВт «Гузор» и «Шеробод» в Сурхандарьинской области, 300 МВт «Гузор» в Кашкадарьинской области. В 2023 году в городе Янгиюле Ташкентской области приступил к работе завод компании Enter Solar Green Energy по производству фотоэлектрических модулей (до 200 МВт в год). Нормативные документы по ФЭС в 2022 году пополнились нормами проектирования ШНК 2.04.15–22 «Фотоэлектрические станции» [12]. В 2023 году суммарная установленная мощность ГЭС составляла 2415 МВт. Развитием и эксплуатацией гидроэнергетики в стране занимается АО «Узбекгидроэнерго». В 2023 году эксплуатировались 50 ГЭС общей установленной мощностью 2245 МВт и строились девять станций общей мощностью 490 МВт. В Узбекистане созданы совместные предприятия с Китаем, Южной Кореей для производства гидроэнергетического оборудования [13].

На основании данных 90 метеостанций Узбекистана в 2015 году АО «Узбекэнерго» совместно с зарубежными организациями был создан Национальный атлас ветров [14]. В 2010–2012 годах по проектам АО «Узбекгидропроект» были построены две ВЭС. Первая — вблизи Чарвакского водохранилища Ташкентской области с установленной мощностью 170 кВт с корейским ветроагрегатом и у посёлка Юбилейного Ташкентской области мощностью 750 кВт с китайским ветроагрегатом. По данным Минэнерго РУз, в 2023 году велось строительство ВЭС мощностью 500 МВт в Тамдымском районе Навоийской области, двух ВЭС по 500 МВт в Бухарской области и ВЭС мощностью 100 МВт в Караузякском районе Каракалпакии.

Основными научными организациями по развитию ВИЭ являются Научно-исследовательский институт возобновляемой энергетики Минэнерго РУз (с 2022 года) и НПО «Физика — Солнце» Физико-технического института Академии наук РУз (ФТИ АН Уз), в состав которого входят Институт энергетики и автоматики, Институт материаловедения, лаборатории полупроводниковых солнечных элементов, гелиополигон, международная ассоциация солнечной энергетики с учебным центром. Научными исследованиями в области ВИЭ занимаются также 12 вузов, в том числе десять из них — подготовкой бакалавров и магистров по специальности «Альтернативные источники энергии». В городе Ташкенте с 1965 года издаётся специализированный международный научный журнал «Гелиотехника» (английская версия — Apple Solar Energy), входящий в международную базу данных Scopus. Владелец — Springer Nature Switzerland AG. Основная тематика журнала: солнечное теплоснабжение, фотоэлектрические и термофотоэлектрические модули и установки на их основе, солнечная сушка продуктов и опреснение воды, солнечные сушилки и концентраторы. Главный редактор — д.т.н. Ж. С. Ахатов (ФТИ АН Уз). В Узбекистане в области ВИЭ работают представительства ведущих международных организаций: Агентства США по международному развитию (программа Power Central Asia), Программа развития ООН (ПРООН), Азиатского банка развития, Глобального экологического фонда (ГЭФ), Всемирного банка, Регионального центра Центральной Азии (РЦЦА). Профильные институты Академии наук РУз успешно сотрудничают с международными и российскими академическими и вузовскими организациями, в том числе с учреждениями ОИВТ РАН, МГУ (НИЛ ВИЭ), НИУ «МЭИ». В 2023 году министерства образования и науки России и Узбекистана утвердили совместный план действий по проведению научных исследований, созданию лабораторий по испытанию и производству солнечных модулей, разработке дорожной карты по подготовке инженерно-технических кадров на 2023–2025 годы.

Возобновляемая энергетика Азербайджана

На рис. 10 представлено распределение установленной мощности ВИЭ Азербайджанской Республики (АР) в 2023 году (по данным агентства IRENA). При суммарном значении 1689 МВт (100%) большая часть приходится на гидроэнергетику — 1302 МВт (77,1%). Мощности СЭС и ВЭС составляли 282 МВт (16,7%) и 67 МВт (4,0%), БиоЭС — 38 МВт (2,2%).

Рис. 10. Установленные мощности энергогенерации ВЭ Азербайджана в 2023 году (IRENA)

Состояние возобновляемой энергетики АР в 2020 году описано Р. К. Мирзоевым и С. М. Мирзоевой в статье [15]. В 2012–2015 годах были построены экспериментальный гибридный полигон «Гобустан» общей установленной мощностью 5,5 МВт в составе ВЭС — 2,7 МВт, СЭС — 1,8 МВт, БиоЭС на биогазе — 1 МВт и энергокомплекс «Самух» общей мощностью 14 МВт в составе ВЭС — 5 МВт, СЭС — 5 МВт, ГеоЭС — 2 МВт и БиоЭС на биогазе — 2 МВт.

В Азербайджане были построены ВЭС общей установленной мощностью 212,9 МВт: Пиракешкуль — 80 МВт, Хызы / Ситалчай — 5,3 МВт, Хызы / Шурабад — 48 МВт, Ени — Яшма — 50 МВт, Мутвит — 8 МВт, Яшна — Биглари — 3,6 МВт; ВЭС экологического парка «Центр экологических исследований» — 10 МВт, Хокмели — 8 МВт. С учётом ВЭС энергокомплексов суммарная установленная мощность ВЭС составляла 220,6 МВт.

По данным [15] работали СЭС: Кангарлы — 5 МВт, Сумгаитская — 2,1 МВт, Сахильская — 1,9 МВт, Суруханская — 1,6 МВт, Пироллахи — 1,1 МВт, ФЭС отдельных зданий — 0,6 МВт. Общая установленная мощность СЭС в статье оценивалась в 42 МВт. В 2023 году была введена в эксплуатацию Гарадагская СЭС мощностью 240 МВт. Суммарная мощность ГЭС в той же статье оценивалась в 1135 МВт, в том числе крупных 1110,4 МВт и 13 малых ГЭС — 24,6 МВт. В 2012 году был построен самый большой в СНГ Бакинский завод утилизации твёрдых бытовых отходов (ТБО) с установленной мощностью электрогенерации 35 МВт. На биогазе работают электростанции энергокомплексов «Гобустан» (1 МВт) и «Самух» (2 МВт). С учётом вышеизложенного на рис. 11 представлена установленная мощность ВЭ Азербайджанской Республики в 2023 году.

Рис. 11. Установленные мощности энергогенерации ВЭ Азербайджана в 2023 году

В основе использования ВИЭ Азербайджанской Республики — закон от 31 мая 2021 года №339-VIQ «Об использовании возобновляемых источников энергии». Органом управления развития ВИЭ является Государственное агентство по возобновляемым источникам энергии при Министерстве энергетики АР. Ведущей научной и образовательной организацией в области ВИЭ является Бакинская высшая школа нефти (БВШН), в которой в 2016 году создан учебный и исследовательский центр по подготовке инженеров по ВИЭ. Данная работа выполняется в сотрудничестве с университетами городов Ахен (ФРГ) и британского Уорвика. При содействии британской компании «Бритиш Петролеум» сотрудниками БВШН Э. Гасымовым и Р. Аббасовым в 2023 году был подготовлен первый в Азербайджане учебник «Введение в использование возобновляемых источников энергии», одобренный Минобрнауки и образования Азербайджанской Республики.

Возобновляемая энергетика Армении

На рис. 12 представлена диаграмма распределения мощностей ВИЭ Республики Армения (РА) в 2023 году (по данным агентства IRENA).

Рис. 12. Установленные мощности энергогенерации ВЭ Армении в 2023 году

Развитие ВЭ в Армении осуществляется в соответствии с законом от 9 ноября 2004 года №ЗР-122. Госорганом управления ВЭ является Фонд возобновляемой энергетики и энергоэффективности. В энергобалансе РА основным энергоисточником являются ГЭС общей установленной мощностью 1358 МВт, состоящие в основном из двух каскадов: Воротанского и Севан-Разданского. Первая ВЭС «Лори-1″ мощностью 2,64 МВт была построена в 2005 году. Согласно [16], в 2021 году работала Гагаркуникская ВЭС Zod Wind мощностью 20 МВт. Солнечная энергетика была представлена несколькими тысячами ФЭС единичной мощностью до 500 кВт. В 2022-м были построены две СЭС «Барев Арев» мощностью по 6,1 МВт с устройствами слежения за Солнцем.

В 2023 строились системные СЭС «Масрик-1″ мощностью 55 МВт и СЭС «Айг-1″ в Арагацотнске мощностью 200 МВт.

Аргельская ГЭС (224 МВт) на реке Раздан (в составе Севано-Разданского каскада) в Армении

В 2008 году была построена первая в РА Лусакертская БиоЭС на биогазе на птицефабрике в селе Нор Гехи установленной мощностью 0,85 МВт. В 2016 году были пробурены две разведочные геотермальные скважины глубиной 1500 и 1682 м на месторождениях «Джермахбюр» и «Каркар» для сооружения ГеоЭС мощностью 30–50 МВт [17].

Научными исследованиями по возобновляемой энергетике в РА занимаются ЗАО «НИИ энергетики» и Институт экономики Национальной академии наук (НАН) Армении. Подготовка кадров по ВИЭ в РА в 2023 году не велась.

Возобновляемая энергетика Туркменистана

По данным агентства IRENA, в 2023 году Республика Туркменистан располагала ВЭ установленной мощностью 2 МВт на основе ГЭС. Первая из них — Гиндукушская ГЭС — была построена в 1903 году на реке Мургаб (1,2 МВт). В советские годы Туркмения была лидером СССР по солнечной энергетике.

В труднодоступных районах Туркменистана солнечные батареи обеспечивают электроэнергией разнообразное оборудование, в том числе цифровые телефонные станции ГК «Туркментелеком»

В 1980-е годы заместитель директора Энергетического института (ЭНИН) имени Г. М. Кржижановского, д.ф.-м.н. В. А. Баум организовал в Ашхабаде НПО «Солнце», которое исследовало тепловые, опреснительные, концентрирующие гелиоустановки. В Ашхабаде также работала Туркменская лаборатория фотоэнергетики Всесоюзного Научно-исследовательского института токов (ВНИИТ, руководитель — к.ф.-м.н. Б. А. Базаров), в которой под руководством Б. В. Тарнижевского была создана первая в мире концентрирующая фотоэлектрическая установка.

В основе современного развития ВЭ Туркменистана — закон от 13 марта 2021 года №334-VI «О возобновляемых источниках энергии» и «Национальная стратегия развития возобновляемой энергетики до 2030 года», утверждённая Указом Президента Республики Туркменистан от 4 декабря 2020 года №2007. Основной научной организацией является Научно-производственный центр «Возобновляемые источники энергии» Государственного энергетического института Туркменистана (ГЭИТ, город Мары) с лабораториями ФЭП, концентрации солнечной энергии и гелиотехники, биоэнергетики. В ГЭИТ также ведётся подготовка бакалавров и магистров по специальности «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии».

Возобновляемая энергетика Таджикистана

По данным агентства IRENA, в 2023 году установленная мощность возобновляемой энергетики Республики Таджикистан (РТ) на основе ГЭС составляла 5763 МВт. В республике работали более 300 МГЭС. Деятельность данного вида энергетики регулировалась законом от 12 января 2010 года №587 «Об использовании возобновляемых источников энергии». Работала Ассоциация возобновляемой энергетики Таджикистана. Первая ВЭС этого государства мощностью 220 кВт была построена в 2020 году в Мургабе Горно-Бадахшанской области. ОАО «Системоавтоматика» (Душанбе) разработала и смонтировала десятки ФЭС мощностью до 120 кВт, тепловые гелиоустановки площадью до 1500 м². ООО «Технологияхоу Сабз» в селе Балджувон одноименного района построило 425 ФЭС, в том числе 300 для домохозяйств, 50 для школ и медпунктов, 40 для солнечных насосных станций, 35 для объектов бизнеса, а также 15 МГЭС. При Таджикском техническом университете имени академика М. С. Осими (ТТУ, город Душанбе) работает образовательно-технологический центр по внедрению технологий ВИЭ.

Солнечные коллекторы при котельной «Ротор» коммунального предприятия «Бишкектеплоэнерго» в микрорайоне Джал города Бишкека, Кыргызская Республика

Возобновляемая энергетика Кыргызстана

По данным IRENA, в 2023 году установленная мощность ВЭ Кыргызской Республики (КР) составляла 3210 МВт и была представлена в основном гидроэнергетикой. В 2018 году был принят закон о возобновляемых источниках энергии. В Министерстве энергетики и промышленности КР работал отдел «Возобновляемые источники энергии» и НИИ энергетики и экономики. Исследованиями занимались кафедра «Возобновляемые источники энергии» Кыргызского государственного университета имени И. Р. Раззакова (КГТУ, город Бишкек) и Ошский государственный университет (ОшГУ). В Республике работала Ассоциация возобновляемых источников энергии и Центр развития ВИЭ и энергоэффективности. В Бишкеке были построены солнечно-топливные котельные с общей площадью солнечных коллекторов около 1000 м², поставлены тысячи солнечных водонагревателей и тепловых насосов, на приобретение которых были предусмотрены налоговые льготы.

Возобновляемая энергетика Молдовы

По данным агентства IRENA, в 2023 году установленная мощность ВЭ Республики Молдова (РМ) составляла 307 МВт, в том числе ГЭС — 64 МВт, ВЭС — 141 МВт, СЭС — 87 МВт, БиоЭС — 15 МВт.

По данным Минэнерго РМ, на 1 января 2024 года общая установленная мощность ВЭ составляла 343 МВт, в том числе фотоэнергетика — 192,4 МВт, ветроэнергетика — 126,8 МВт; гидроэнергетика — 16,7 МВт; биоэнергетика — 6,9 МВт (рис. 13). Доля ВЭ в общей структуре установленной мощности энергетики РМ в 2023 году составляла 16,8%. В Молдове действует закон от 26 февраля 2016 года №10 «О продвижении энергии из возобновляемых источников энергии» и «Положение о гарантиях происхождения электрической энергии, произведённой из возобновляемых источников энергии» от 28 сентября 2017 года.

Рис. 13. Установленные мощности энергогенерации ВЭ Молдовы в 2023 году

В солнечной энергетике активно развиваются СЭС частных лиц и организаций единичной мощностью до 200 кВт. Из общего значения мощности СЭС — 192,4 МВт в 2023 году работали ФЭС 5051 потребителя суммарной мощностью 115,3 МВт при соотношении физических и юридических лиц — 74/26.

Научные школы возобновляемой энергетики

В 2023 году из всех стран СНГ традиции советских научных школ ВЭ удалось сохранить в основном двум странам: России и Узбекистану. Исследования выполняются в академических и образовательных учреждениях. Российские институты работают по всем направлениям ВЭ. Среди стран СНГ они лидируют по фотоэнергетике, геотермальной энергетике, биоэнергетике. В Узбекистане традиции академических институтов развивает вновь организованное НИИ возобновляемых источников энергии при Минэнерго РУз. Деятельность научных школ стран СНГ не координируется должным образом Исполнительным комитетом Электроэнергетического совета СНГ. Сотрудничество между национальными академиями наук по ВЭ ограничено личными контактами учёных.

Из научных достижений последних лет следует выделить работы российских учёных (Института вулканологии и сейсмологии РАН) по исследованию геотермальных скважин со сверхкритическими параметрами флюидов, сооружение циркуляционной геотермальной системы теплоснабжения в посёлке Ханкала Грозненского района (ныне включён в состав города Грозный) в Чеченской Республике [Грозненский нефтяной институт имени академика М. Д. Миллионщикова (ГГНТУ)]. В области фотоэнергетики на основании фундаментальных работ Санкт-Петербургского Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе (ФТИ РАН) ГК «Хевел» удалось создать производство замкнутого цикла фотоэлектрических модулей (ФЭМ) в Удмуртии, а в городе Калининграде в 2023 году завершили сооружение предприятия «Энкор» по изготовлению кремниевых ФЭМ. Ведущей научной организацией РАН в области создания биотоплив является институт ОИВТ РАН — д.т.н. В. М. Зайченко.

Академические и образовательные учреждения Узбекистана разработали единственную в СНГ актуализированную систему нормативных документов по проектированию фотоэлектрических и тепловых солнечных установок.

Важным показателем научной деятельности являются публикации в международных специализированных журналах. Из 378 международных периодических изданий с публикациями по возобновляемой энергетики [18] наибольшую цитируемость в базе данных Web of Science имели журналы как по комплексу проблем использования ВИЭ: Renewable Sustainable Energy Reviews («Обзор возобновляемой и устойчивой энергетики», Великобритания); так и по её отдельным видам: Solar Energy («Солнечная энергетика», США); Wind Energy («Ветроэнергетика», Нидерланды); Geothermal Energy («Геотермальная энергетика», ФРГ); Biomass Bioenergy («Биомасса и биоэнергетика», Великобритания). Из указанных журналов в составе редколлегий только в трёх первых состоят представители стран СНГ, а публикации учёных весьма редки.

В странах СНГ в 2023 году специализированные научные журналы по ВИЭ имелись в Узбекистане — «Гелиотехника» (индексируется в Scopus) и в России — «Альтернативная энергетика и экология».

В России статьи по ВИЭ за последние пять лет (610) были опубликованы в 13 журналах [19]. В основном научном журнале содружества «Энергетика. Известия высших учебных заведений и учреждений СНГ» ежегодно по проблемам ВИЭ публикуется до пяти статей. Представительство учёных СНГ в международных профессиональных сообществах по ВИЭ (International Renewable Energy Alliance): ISES (солнечной энергетики), IGA (геотермальной), WWEA (ветроэнергетики), WBA (биоэнергетики) весьма ограничено. Фактически отсутствуют представители России в ассоциациях ISES и IGA.

Полноценная подготовка инженерных и научных кадров организована только в России и Узбекистане. В России обучением бакалавров и магистров в 2023 году занимались 17 вузов с ежегодным выпуском более 400 человек [8], а в Узбекистане — 12 вузов (более 300 человек). Основными проблемами этой деятельности являются: сложности трудоустройства выпускников, несоответствие международным стандартам, отсутствие координации программ и методик обучения. Интересен опыт МГУ имени М. В. Ломоносова по созданию специализированных программ обучения по ВИЭ для студентов гуманитарных вузов. При обучении по известным зарубежным учебным пособиям в большинстве стран СНГ используют собственные учебники (в России более 50). Некоторые из них учитывают специфику подготовки по основной специальности, например нефтяной промышленности, но в большинстве своём представляют компиляцию известных книг. Координация учебно-методической работы по использованию ВИЭ в странах СНГ не осуществляется.

Подготовка научных кадров является важнейшим индикатором перспективности направлений науки. Только в двух странах СНГ сохранилось обучение аспирантов по научной специальности «Энергоустановки на основе возобновляемых (альтернативных) видов энергии» [6]. В России в 2023 году её содержание было распределено по специальностям 2.4.5 «Энергетические системы и комплексы», 4.3.2 «Энерготехнологии, электрооборудование и электроснабжение агропромышленного комплекса», 2.1.3 «Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение». За последние 20 лет по проблемам ВИЭ в РФ были защищены 117 кандидатских и 13 докторских диссертаций [19]. В Узбекистане аналогичная работа осуществляется академическими учреждениями (Физико-технический институт, НПО «Физика — Солнце» АН РУз) и ведущими вузами.

Существенным недостатком деятельности научных школ стран СНГ является низкое качество статистики по возобновляемой энергетике. Распоряжением Правительства РФ от 24 марта 2022 года №594-р поручено Минэнерго России создать такую систему.

При адаптации опыта известных международных методик подготовки статистики по ВИЭ особое внимание заслуживает 20-летняя деятельность экспертной группы AGEE-Stat, в ежегодных сборниках [20] которой по методикам ФРГ и Евросоюза приводятся данные по Германии, 28 странам Европы и мира в целом. Обработка отчётов Федерального статистического ведомства Германии (Statistisches Bundesamt) сопровождается научным анализом и согласованием результатов с ведущими специализированными ассоциациями. На основании топливно-энергетического баланса ФРГ по первичному топливу определяется доля энергетики на основе ВИЭ, а затем структура выработки энергии по отдельным видам (рис. 14). Основными видами энергопотребления являлись электрогенерация (49,36%) и теплогенерация (42,27%).

Во всех странах СНГ в 2023 году (кроме Беларуси) имелись только данные по электрогенерации. По теплогенерации были известны только экспертные оценки.

Рис. 14. Установленные энергетические мощности на основе ВИЭ по видам потребления

Выводы

1. В основе деятельности управления возобновляемой энергетикой России и Казахстана лежат рыночные принципы, Беларуси — административные, а в Узбекистане, других странах содружества — сочетание административных и рыночных.

2. Источниками финансирования развития ВЭ России и Казахстана в основном являются средства инвесторов, которые погашаются потребителями через государственную тарифную политику. В Беларуси источник финансирования — государственные бюджетные средства, а в Узбекистане — сочетание бюджетных средств и частных инвестиций.

3. В странах содружества отсутствует полный цикл производства оборудования ВЭ. В России, Казахстане и Узбекистане работали предприятия по добыче и выплавке кремния, производству ФЭМ. В России законодательно закреплено требование по локализации производства оборудования ВЭ и построены соответствующие производства (ФЭМ, ВЭУ).

4. В отличие от других стран содружества в Российской Федерации отсутствует Федеральный закон об использовании ВИЭ, а развитие возобновляемой электрогенерации регламентируют поправки и дополнения к закону «Об электроэнергетике». Национальная программа «ДПМ ВИЭ 2.0″ с горизонтом планирования до 2035 году интегрирована с программами развития безуглеродной экономики и экологии «Чистая энергетика».

5. Сохранены традиции советских научных школ по ВИЭ в России и Узбекистане. В этих странах созданы коллаборации академических, вузовских организаций и НИИ при министерствах энергетики. Издаются специализированные научные журналы: «Альтернативная энергетика» (Российская Федерация), «Гелиотехника» (Республика Узбекистан). Отсутствует координация работы научных учреждений со стороны Исполкома Электротехнического совета СНГ.

6. Лидерами научного обеспечения возобновляемой энергетики среди стран СНГ является Россия и Узбекистан. При сотрудничестве вузовских организаций практически отсутствует координация между академическими учреждениями. Недостаточно полно научные организации представлены в редакциях международных журналов, специализированных ассоциациях.

7. Массовой подготовкой инженерных и научных кадров занимаются РФ и РУз (до 1000 бакалавров и магистров ежегодно), в аспирантурах обучаются более 100 человек. Актуальна синхронизация и актуализация программ обучения, учебно-методических материалов.